在一般隔离电源中，光耦合隔离反馈是一种简单、低成本的方式。然而，对光耦合反馈的各种连接方式及其差异没有深入的研究。此外，在许多情况下，由于对光耦合工作原理的理解不够深入，光耦合方法混乱，电路往往无法正常工作。本研究将详细分析光耦合工作原理，并比较光耦合反馈的几种典型连接方法。
1.几种常见的连接方式及其工作原理
常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP以521为例，介绍这种光耦的特性。
TLP521的原边相当于发光二极管，原边电流If光强越大，副边三极管的电流越强Ic越大。副边三极管电流Ic与原二极管电流If比值称为光耦电流放大系数，随温度变化，受温度影响较大。用于反馈的光耦合原边电流变化会导致副边电流变化来实现反馈。因此，在环境温度变化剧烈的情况下，由于放大系数的温度漂移相对较大，应尽量不通过光耦合实现反馈。此外，使用此类光耦合器时，必须注意外围参数的设计，使其在较宽的线性带内工作，否则电路对运行参数过于敏感，不利于电路的稳定性。
通常选择TL431结合TLP521反馈。TL431的工作原理相当于2的内部基准.5V电压误差放大器，因此在1脚和3脚之间连接补偿网络。
第一种常见的光耦反馈方法，如图1所示。Vo输出电压，Vd为芯片提供电压。com放大信号连接芯片的误差输出脚，或放大PWM芯片(如UC3525)内部电压误差放大器以同相放大器的形式连接，com信号接收相应的同相端引脚。注意左边的地面是输出电压地面，右边的地面是芯片电压地面，两者之间用光耦隔离。
当输出电压升高时，TL431脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压升高，3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压降低，光耦合TLP521的原边电流If增加光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上电压降升高，com引脚电压降低，占空比降低，输出电压降低；相反，当输出电压降低时，调整过程相似。光耦在开关电源中的作用
第二种常见的连接方法不同于第一种连接方法，光耦合的第四脚直接连接到芯片误差放大器的输出端，芯片内部的电压误差放大器必须连接到高于反相端电位的同相端电位，当输出电流过大（超过输出电流）时，输出电压值下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因此，必须使用这种连接电路PWM芯片误差放大器的两个输入引脚连接到固定电位，同向端电位必须高于反向端电位，使误差放大器的初始输出电压高。
接法的工作原理是：当输出电压升高时，原边电流If增加，输出电流Ic增大，由于Ic已超过电压误差放大器的电流输出能力，com脚电压下降，占空比下降，输出电压下降；相反，当输出电压下降时，调整过程相似。
常见的第三种连接方法。与图1基本相似，区别在于图3中多了一个电阻R6.电阻的作用是对的TL431额外注入电流，避免TL由于注入电流过小，431无法正常工作。实际上，如果适当选择电阻值R3，电阻R6可以省略。调整过程与图1中的接法基本相同。
常见的第四种接法。这种接法类似于第二种接法，区别在于com光耦第四脚之间有一个电阻R4.其作用与第三种接法中的作用R6.工作原理基本相同。
比较各种接法
比较前，需要对实际光耦进行比较TLP分析521的几个特征曲线。Ic-Vce曲线，如图5所示，图6所示。光耦合在开关电源中的作用。
当If小于5mA时，If会引起微小的变化Ic与Vce光耦合的输出特性曲线变化剧烈，曲线平缓。此时，如果光耦合作为电源反馈网络的一部分，其传输函数的增益非常大。对于整个系统，一个非常高的增益很容易导致系统不稳定，因此在电流中设置光耦合的静态工作点If小于5mA不合适，设置为5~10mA较恰当。
此外，还需要分析光耦Ic-If曲线，如图7所示。
在电流If小于10mA时，Ic-If电流基本不变If大于10mA之后，光耦开始趋于饱和，Ic-If的值随着If的增大而减小。对于电源系统，如果环路的增益发生变化，可能会导致不稳定，因此静态工作点设置在If过大(因此输出特性容易饱和)也是不合理的。需要注意的是，Ic-If曲线随温度变化，但温度变化影响固定If值下的Ic值，对Ic-If比值基本无影响，曲线形状仍与图7相同，但温度升高，曲线整体向下移动。Ic-Ta曲线(如图8所示)可见。
在If大于5mA时，Ic-Ta曲线基本平行。
根据以上分析，对不同典型连接方法的特点和适用范围进行了比较。本研究以实际隔离半桥辅助电源和反激电源为例。
接收电压误差放大器输出端的电压大器输出端的电压是外部电压通过电阻R4降压后，光耦的工作点可通过其外部电阻随意调节，不受电压误差放大器电流输出能力的影响。
根据前面的分析，使电流If静态工作点值约为10mA，对应的光耦工作温度为0~100℃变化值为20~15mA之间。一般PWM芯片的三角波幅值不得超过3V，因此，选择电阻R4的大小为670Ω，并同时确定TL4313脚电压的静态工作点值为12V，然后可以选择电阻R3的值为560Ω。电阻R1与R很容易选择27值k与4.7k。电阻R5与电容C1为PI补偿，这里取3k与10nF。
在实验中，半桥辅助电源输出负载是控制板上的各种控制芯片，加上多路输出中的死负载，最终实际功率约为30w。如图9所示，实际测量的光耦合4脚电压（该电压与芯片三角波相比，以确定驱动比）波形。相应的驱动信号波形如图10所示。
驱动波形有负电压部分，因为上下管的驱动绕在驱动磁环上。由此可见，驱动信号占空比较大，约为0.7。
对于第二种连接方法，芯片内的电压误差放大器的最大电流输出能力为3mA误差放大器输出的最放大器输出的最大电压将下降。因此，在此接法中，如果电源稳态占空较大，则电流Ic相对较小，其值可能只大于3mA，对应图7，Ib为2mA左右。由图6可知，Ib值小，小Ib变化将引起Ic光耦的增益很大，会导致闭环网络不易稳定。如果电源稳态占空比小，光耦4脚电压小，相应电压误差放大器输出电流大，即Ic比较大(远大于3mA)，则对应的Ib也比较大，对应图6，当Ib当值较大时，相应的光耦增益相对适中，闭环网络相对容易稳定。
同样，对于上述半桥辅助电源电路，采用连接代替连接1，闭环不稳定，用示波器观察光耦合4脚电压波形，振荡明显。光耦合4脚输出电压（对应UC3525误差放大器输出脚电压)，波形如图11所示，可发现明显振荡。这是因为半桥电源稳态占空比大，光耦增益大，系统不稳定。
事实上，第二种连接方法在反激电路中更为常见，这是因为反激电路通常出于效率考虑，电路通常在间歇模式下工作，驱动空间相对较小，对应于光耦合电流Ic从以上分析可以看出，闭环路也比较稳定。
以下是另外一个实验反激电路，工作在断续模式，实际测得其光耦4脚电压波形，如图12所示。实际测得的驱动信号波形，如图13所示，占空比约为0.2。
因此，在光耦反馈设计中，除了要根据光耦的特性参数来设置其外围参数外，还应该知道，不同占空比下对反馈方式的选取也是有限制的。反馈方式1、3适用于任何占空比情况，而反馈方式2、4比较适合于在占空比比较小的场合使用。
3、结束语
本研究列出了四种典型的光耦合反馈连接方法，分析了光耦合反馈的原理和各种限制因素，并比较了各种连接方法的差异。通过实际的半桥和反激电路测试，验证了电路工作空比对反馈方法选择的限制。最后，总结了光耦合反馈，对未来的光耦合反馈设计具有一定的参考价值。
开关电源的光耦合主要是隔离、反馈信号和开关功能。开关电源电路中的光耦合电源由高频变压器的次级电压提供。当输出电压低于稳压管电压时，信号光耦合，增加空间比，增加输出电压；相反，关闭光耦合，降低空间比，降低输出电压。如果高频变压器二次负载超载或开关电路出现故障，则无光耦电源，光耦控制开关电路无振动，保护开关管不被击穿烧毁。
通常光耦与TL431一起使用。下面是LED电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG03655部分电路。串联取样两个电阻，431R端与内部比较器进行比较。然后根据比出的信号再控制431K端对地面的电阻(阳极接光耦合的一端)，然后控制光耦合内部发光二极管的亮度。通过发光强度(光耦内侧为发光二极管，一侧为发光三极管)。控制另一端三极管CE端部电阻也发生了变化led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365检测脚的电流(1脚:电压反馈引脚，通过连接光耦到地调整占控比)。根据电流的大小，led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365将自动调整输出信号的比例，达到稳压的目的。
TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365芯片集成度高，性能高PWM＋MOSFET管道二合一电流离线开关电源控制器。适用于充电器、电源适配器、LED各种小功率开关电源，如驱动电源。采用DIP8包装，0~36W功率(加散热可以更大)。电路结构简单，成本低。过压、欠压、过温、过载、短路等保护功能齐全。可降低固定振荡频率和抖频功能EMI。待机功率低，待机时进入跳周期模式，符合能源之星等待机功耗标准要求。