【应用】瑞萨线性光耦助力伺服驱动器辅源反馈电路设计，电流传输比为200-400%，隔离电压5kV等级

时间： 2022-12-16 来源：世强

技术问答

伺服驱动器一般是用来驱动伺服电机的，伺服电机可以是步进电机，也可以是交流异步电机，主要为了实现快速、精确定位，类似走走停停、精度要求很高的场合应用，属于运动控制领域。

图1 伺服驱动器框图

如上图1所示，伺服驱动器需要至少一个辅助电源来给控制电路和驱动电路供电，本文设计重点介绍瑞萨线性光耦 PS2561DL2-1助力辅助电源电压反激设计，隔离电压可达5000Vrms，在开关电源中，辅助电源的设计为了满足负载变化较大时的供电需求，提高输出电压的稳压精度，会设计一种从副边绕组输出端采样的反馈控制电路，在某客户的实际案例中，电压采样及反馈电路由瑞萨的光耦PS2561DL2-1、TL431以及与之相连的阻容网络构成。

图2 线性光耦PS2561DL2-1应用框图

如上图2是典型的ACDC反激式拓扑结构，在伺服驱动器中充当辅助电源角色，工作原理：从输出端采样，获取误差信号，然后把信号通过转换、隔离传输到输入端IC的PWM控制器，通过调节PWM占空比的大小，实现高精度稳压输出。光耦在开关电源中的应用主要是提供初级输入与次级输出间的电气隔离，以及参与的反馈控制环路。

图3 PS2561DL2-1封装尺寸图、内部电路结构

这里反馈电路设计时选型光耦主要关注以下几个参数：

1、绝缘耐压，Viorm(IEC标准）和Viso（UL标准）

2、电流传输比，CTR=(Io/Ii）*100%

3、时序参数，传播延时tpHL和tpLH，传播失真PWD

4、正向压降，VF（计算流过光耦输入端的电流）

5、截止频率，fc

本文介绍使用的瑞萨线性光耦PS2561DL2-1，隔离电压5kV等级，可满足电源提供可靠安全保障，符合国际相关隔离击穿电压标准；电流传输比（CTR）选200-400%，输入1mA时输出端输出2~4mA，从而使光耦中的LED输出较小的工作电流来驱动，降低电路功耗，使电路系统能够正常稳定的输出；截止频率为80kHz，决定了光耦的工作频率不能超过这个值，因此设计时不能超过该频率。整体上PS2561DL2-1的各项性能参数在开关电源反馈电路应用中都能满足设计需求。

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