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SMD4/1113+ROHS
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HCNR200
High-Linearity Analog Optocouplers
AGILENT
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High-Linearity Analog Optocouplers
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变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如agilent公司的hcnr200/201，ti子公司toas的til300，clare的loc111等。这里以hcnr200/201为例介绍 2. 芯片介绍与原理说明 hcnr200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。1、2引脚之间的电流记作if，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作ipd1和ipd2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流if上，ipd1和ipd2基本与if成线性关系，线性系数分别记为k1和k2,即 k1与k2一般很
器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即a/d转换器，简称adc，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。 为保证汞灯电源的电流、功率或光强的长期稳定性，需要对电源进行隔离控制。电源接收模拟控制电压输入以改变输出电流，测控系统经过专门设计的模拟量输出通道执行来自数字控制系统的d／a转换器输出，同时为隔离数字控制系统弱电部分与汞灯开关电源强电系统，以避免地线环流和强电对弱电造成干扰或破坏，本系统采用高线性光耦hcnr200构成模拟信号高电压隔离放大器输出控制信号，如图2所示。 光电二极管信号经模拟光耦hcnr200进行线性隔离，经lf412进行电压放大，最后经共模滤波输出控制电压，电路设计如图3所示。其中，hcnr200高线性模拟光耦包含一个高性能的led，该led光耦合到两个密切配合的光电二极管。输入光电二极管可用于监测，并借此稳定led的光输出。因此，led的非线性和漂移特性几乎可被完全消除，具有高线性和稳定增益特性。lf412运算放大器具有双jfet输入特性、内部消除漂移电压、低输入偏置电流、低电压噪
较缓慢，模拟信号采样的响应时间在毫秒量级可以满足要求。由于光耦的感应电流比较小，所以电路中需要较大的r13电阻，c32和c33的作用是减小高频噪声，但会带来响应频率的降低。r12/r13为该线性隔离电路的增益，该增益主要为了满足输入模拟信号的动态范围支持到接近0~5 v。图3为cd4051+线性光耦模块电路图。 该单元中cd4051地址线a、b信号经由光耦隔离输入，用于控制选通四通道之一。 该电路经过实测得到的线性系数为：输入信号大于0.1 v后小于5%，大于0.4 v后优于1%，优于hcnr200标称的15%。该系统输出截止电压为3.277 v，在0.4 v～3.27 v内线性度良好。 （4）开关量模块：经由光耦隔离的io信号由pnp型晶体管s8550放大电流后驱动继电器。 （5）数字输出模块：该模块的设计采用了光耦隔离和磁耦合隔离两种方案。对照表明：作为io隔离磁耦adum1410比光耦使用方便，几乎不需要外接元件，还具有使能控制引脚；光耦隔离则需要外接电阻，但具有成本优势。后级驱动芯片uln2803的输入电流最大可达500 ma，支持的最大电压可达30 v，即：com端可以接
pt控制策略的效果好坏直接取决于电压和电流的采样是否精确。 图5示出电压采样电路。它采用光耦pc817和三端稳压管tla31相配合。tla3l是一种可编程稳压管，当变压器的次级输出电压uout变化时，光耦的输出电压随之变化，a／d会采样到当前的充电电压。 图6示出电流采样电路。由它对采样电阻rsam两端的电压进行采样，并使用差分式运算放大器放大输出到mcu的a／d采样端，从而得到主电路中的电流值。由于信号需要精确采样，并且与电源隔离，因此使用线性光耦hcnr200。另外，单片机及周边电路的用电可直接通过蓄电池隔离变压得到，系统无须外部电源供电，十分方便。 4 软件分析 由于太阳光强和环境温度的变化是一个缓慢的过程，故参数采样无须高实时性，每隔几秒钟采样一次即可满足要求。产生中断的时间间隔是可以调整的，初期较短，可以迅速逼近最大功率点；后期较长，防止系统在最大功率点附近振荡。为防止系统误判断，每次控制比较，均进行3次，当3次的结果一致时，才实施相应的控制策略，否则重新采样比较，这样便最大限度地保证了系统的正常运行。图7示出实现mpp
程的控制。 图2 整体充电器原理框图 图3 为buck 变换器电路。由mosfet 管q3、电感l1 与继流二极管d1 构成典型的buck 降压dc/ dc 变换器， q1 和q2 组成mosfet 管驱动电路， uout 输出至锂电池正极。 图3 buck 变换器电路 图4 为电流采样电路。rsense 用一小阻值精密电阻作为采样电阻， 通过将电阻两端电压使用差分放大器输送到spce061 的a/ d 端进行采样。为使采样精确， 避免电源线与地线干扰， 使用线性光耦hcnr200 进行隔离。 图4 电流采样电路 图5 所示为电压采样电路。因为spce061 的a/d 端输入范围为0~ 3 v, 而太阳能电池的输出常常高于3 v, 因此采用反向比例放大器， 使输入与ad 采样范围相匹配。 图5电压采样电路 3 系统软件设计 在buck 上， 存在uarrd= ubat 的关系。由此可知： 式中， ubat 为电池两端电压； d 为占空比； uarr 为太阳能电池两端电压。将式（ 1） 代入式（ 2） 可得： 由
变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如agilent公司的hcnr200/201,ti子公司toas的til300,clare的loc111等。这里以hcnr200/201为例介绍 2. 芯片介绍与原理说明 hcnr200/201的内部框图如下所示 screen.width-500)this.style.width=screen.width-500;" border=0> 其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。1、2引脚之间的电流记作if,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作ipd1和ipd2。输入信号经过电压-电流
hcnr200可以广泛地应用在需要良好稳定性、线性度和带宽的模拟信号隔离场合。利用两片hcnr200，可以工作在双极信号输入双极性输出模式；同时，其还可以工作在交直流电路、变换器的隔离、热电偶的隔离、4~20ma模拟电流环发射／接收等多种模式下,因而可广泛应用在数据通讯、电压电流检测、开关电源、测量和测试工业过程控制等方面。
实现光伏电池的最大功率输出。mppt控制策略的效果好坏直接取决于电压和电流的采样是否精确。 图5示出电压采样电路。它采用光耦pc817和三端稳压管tla31相配合。tla3l是一种可编程稳压管，当变压器的次级输出电压uout变化时，光耦的输出电压随之变化，a／d会采样到当前的充电电压。 图6示出电流采样电路。由它对采样电阻rsam两端的电压进行采样，并使用差分式运算放大器放大输出到mcu的a／d采样端，从而得到主电路中的电流值。由于信号需要精确采样，并且与电源隔离，因此使用线性光耦hcnr200。另外，单片机及周边电路的用电可直接通过蓄电池隔离变压得到，系统无须外部电源供电，十分方便。 4 软件分析 由于太阳光强和环境温度的变化是一个缓慢的过程，故参数采样无须高实时性，每隔几秒钟采样一次即可满足要求。产生中断的时间间隔是可以调整的，初期较短，可以迅速逼近最大功率点；后期较长，防止系统在最大功率点附近振荡。为防止系统误判断，每次控制比较，均进行3次，当3次的结果一致时，才实施相应的控制策略，否则重新采样比较，这样便最大限度地保证了系统的正常运行。图7示出实现mppt的软件流程。
4~20ma隔离目前要做一个4~20ma的电路首先通过单片机的pwm，经滤波输出5v，然后通过xtr110将5v信号转换成4~20ma，该电流要送到1m外的电路上.现有个问题请教，要加隔离的话，要加在什么位置，是单片机io和滤波电路之间？还是4~20ma输出后面加隔离？另外，打算用hcnr200线形光偶隔离，不知道上述方案有何问题，哪位有hcnr200线形光偶隔离的电路？wuzhe_163@163.com
线形光耦hcnr200的问题从网上下了个hcnr200的电路图,可是没有效果那.输出的电压,和我输入的电压根本不匹配,怎么搞的,大家提示下吧,不管输入电压如何,而且输入端放大器的输出电压总是3.4v,感觉就是光耦没有工作,还有输出电压总是3.2v,怎么搞的,大家给个意见吧
huifu用hcnr200可以,用过没问题.
这是用于模拟信号的精密线性光电隔离传输电路关键的元件是光电耦合器hcnr200。1-2是发光二极管，3-4、5-6是两个光电池，两个光电池的特性接近完全相同。运放u10、三极管q1和u11的1-2、3-4构成一个负反馈环路。由于u10的正输入端电压是0，负反馈调节的结果，是使u11的3脚电压也等于0，也就是说，使得u11的3-4光电池的电流（方向是从3到4）等于vin/r22。5-6好象是3-4的“镜像”，所以5-6的输出电流也等于vin/r22（方向是从6到5），u12是i-v变换器，输出电压等于vin*(r27+w5)/r22。负反馈作用可以这样分析：假定u10的负输入端电压从平衡状态略有升高，u10输出电压下降，导致q1基极电流增大，u11的发光二极管电流增大，光电池3-4电流也增大，这个电流流过r22，使r22上的压降增大，u10负输入端电压降低，回到平衡状态。-15v电源和r26的作用是保证在输入电压等于0时运放u10能够工作于线性放大区。输入电压为0时，负反馈调节作用必须使得u11的发光管电流也等于0。如果没有r26和-15v电源，就必须使q1截止。这就是说，运放u10的输出电压必须高达
高线性光偶hcnr200安捷伦的。
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