说光耦隔离继电器保护电路设计

qwqwqw2088

说光耦隔离继电器保护电路设计 [复制链接]

光耦亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器。

　　大功率开关电源主回路设计，该电路采用的是全桥拓扑经过高频变压器转换再整流，实验项目是三相进线15V/6KA输出。其中，主回路的保护设计及报警设计是必不可少的。通过单片机输出控制继电器动作，而且由于抗干扰的要求，我必须通过光耦隔离。。于是乎，光耦隔离继电器保护电路设计应需而生。

　　主要电路设计如下图：

　　该继电保护主要隔离应用的是TI公司生产的TIL117光耦芯片。该芯片无需供电，通过光耦二极管上拉15V电源输出15mA即可正常工作，有效隔离了输出侧对主回路的电磁影响。。

　　另外该电路还有一个+24V供电电源，大部分继电器设计的时候都需要24V，该电源设计图如下：

　　该电路主要的稳压芯片采用的是生产设计的UA7824芯片，该芯片输入电压可调范围宽，稳压性能好，功耗低价格低廉。在继电器电路设计的图纸中，稳压电源用的这个芯片。

仙猫

说实话，被引用的“设计”图实在画得不咋样。

1、两个三极管的b-e间并个泄流电阻才好，高阻容易误动作。E15+D27大可不必，并个电阻就行。
2、同理，光耦U18的输入端（LED端）也最好并电阻。
3、既然要隔离，光耦前后仍共着地则效果大打折扣，尽管也能动作，但至少不能拿来做典型例子推荐。
4、交叉点应避免用十字线，否则中间是否连接不易看清，即使原图很清晰，打印后如多次复印连接点还会看不清，应按附图的画法处理。

elvike

版主，我想问电容E15的容量有多大？在保护关断继电器的时候，电容是通过三极管基射极放电，这个时间会很慢吧？请版主解惑

maychang

3楼第一条意见很对。普通光耦暗电流可达50uA，此电流如果电解电容漏电很小的话，完全流入三极管基极。三极管的集电极电流很可能使继电器误动作。

解决的方法如下图，在三极管基极与发射极之间并联一支电阻。如图中红色所示。

至于那支二极管，原作者可能是考虑提高三极管发射结导通阈值电压，但24V电源串联电阻后几乎可以看成恒流源，该二极管几乎什么用也没有。应该短路掉。至于那支电解电容，也没有什么用处，可以去掉。

光耦的LED侧，大致与此处理原则相同。

qwqwqw2088

elvike 发表于 2015-10-4 15:22
版主，我想问电容E15的容量有多大？在保护关断继电器的时候，电容是通过三极管基射极放电，这个时间会很慢 ...

如仙猫所说，E15+D27可以不要。
可在这里用一个5.1K大小的电阻接地代替。
可以这样理解，当光耦不驱动时，Q2如开路，则很容易受干扰使继电器误吸合。加个电阻就可以避免让Q2基极处于高阻态。
可以抑制三极管的穿透电流ICEO。如果用的Q2不好，基极b开路时的穿透电流ICEO也大，可能会误导继电器吸合。

qwqwqw2088

仙猫 发表于 2015-10-4 21:18
说实话，被引用的“设计”图实在画得不咋样。

1、两个三极管的b-e间并个泄流电阻才好，高阻容易误动作。 ...

谢谢，同意

qwqwqw2088

maychang 发表于 2015-10-4 21:58
3楼第一条意见很对。普通光耦暗电流可达50uA，此电流如果电解电容漏电很小的话，完全流入三极管基极。三极 ...

是的，谢谢指正

maychang

qwqwqw2088 发表于 2015-10-6 20:22
是的，谢谢指正

何必言谢？
互相交流切磋么。