新型無功發(fā)生器中光耦合器電路選擇[2]

  其中主電路和控制電路需要采取隔離措施，通常采用隔離變壓器或光電耦合。由于新型無功發(fā)生器本身的特點采用光電耦合比較合適。由于PWM波是由正弦波和三角波比較得到的，而三角波的頻率是通過工頻正弦波經(jīng)256倍頻得到的。因此，PWM波的頻率很高，必須采取適當(dāng)措施，且需經(jīng)三極管放大才能驅(qū)動光耦工作，從而驅(qū)動主電路元件IGBT。

  光電耦合器件中信號傳輸基于輸入端發(fā)光二極管通過的電流而發(fā)光，由光信號的強弱決定光電三極管的工作狀態(tài)。當(dāng)輸入信號高電平時，發(fā)光二極管流過的電流很小，接近于截止?fàn)顟B(tài)，工作于發(fā)光二極管的死區(qū)，不發(fā)光，光電三極管中無光電流，處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)輸入信號下跳變時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，并產(chǎn)生光信號，由于光電三極管對射入光的響應(yīng)有一定的延遲，因此輸出端不可能立即產(chǎn)生下跳信號，而出現(xiàn)下降沿的延遲。這種延遲受發(fā)光二極管限流電阻和負載電阻的影響。當(dāng)輸入信號低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通電流的大小由輸入電壓值、二極管特性和發(fā)光二極管限流電阻決定，在電路中管子和輸入信號值一定后，與限流電阻有關(guān)，電阻越小，電流越大，發(fā)光越強。光電三極管中產(chǎn)生的光電流也越大，進入飽和狀態(tài)的可能也越大。當(dāng)輸入信號上跳變時，同樣由于光電三極管的延遲效應(yīng)，不能馬上截止。產(chǎn)生了上升沿的延遲，三極管的飽和深度及輸出負載對電荷的泄漏程度也會影響上升沿的延遲。因此輸入端的限流電阻和負載電阻對光耦的工作有很大的影響，而且還要在光電三極管的基極加一個放電電阻，這個電阻對光耦的工作也有影響。如果這些參數(shù)選的不合適，會使光耦無法工作，發(fā)光二極管的工作電流達不到工作電流。

  為了觀察電阻的影響，作了以下測試，輸入為12kHz，占空比為50%的方波信號。測試時，為了方便，固定R1=82Ω，R2=1kΩ。改變直流電壓，即相當(dāng)于改變電阻。這樣做也是為了找出合適的驅(qū)動電流。

  固定I2=12mA，R3=7.5kΩ，改變VC1的值，測試結(jié)果如表1所示。其中R2為負載電阻，R1為限流電阻，Tr為上升時間，Tf為下降時間。

  為避免在觸發(fā)過程中同一橋臂上下兩管直通，在電路上需加延時，而光耦器件本身如上表也有延時，這些延時不能大于IGBT在電路中的實際的導(dǎo)通和關(guān)斷時間?；谝陨峡紤]選R1=82Ω，R2=1kΩ，R3=7.5kΩ，發(fā)光二極管的工作電流達到25mA，實驗結(jié)果證明參數(shù)選擇正確。

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