新型无功发生器中光耦合器电路选择[2]

  其中主电路和控制电路需要采取隔离措施，通常采用隔离变压器或光电耦合。由于新型无功发生器本身的特点采用光电耦合比较合适。由于PWM波是由正弦波和三角波比较得到的，而三角波的频率是通过工频正弦波经256倍频得到的。因此，PWM波的频率很高，必须采取适当措施，且需经三极管放大才能驱动光耦工作，从而驱动主电路元件IGBT。

  光电耦合器件中信号传输基于输入端发光二极管通过的电流而发光，由光信号的强弱决定光电三极管的工作状态。当输入信号高电平时，发光二极管流过的电流很小，接近于截止状态，工作于发光二极管的死区，不发光，光电三极管中无光电流，处于截止状态。当输入信号下跳变时，发光二极管导通，并产生光信号，由于光电三极管对射入光的响应有一定的延迟，因此输出端不可能立即产生下跳信号，而出现下降沿的延迟。这种延迟受发光二极管限流电阻和负载电阻的影响。当输入信号低电平时，发光二极管导通，导通电流的大小由输入电压值、二极管特性和发光二极管限流电阻决定，在电路中管子和输入信号值一定后，与限流电阻有关，电阻越小，电流越大，发光越强。光电三极管中产生的光电流也越大，进入饱和状态的可能也越大。当输入信号上跳变时，同样由于光电三极管的延迟效应，不能马上截止。产生了上升沿的延迟，三极管的饱和深度及输出负载对电荷的泄漏程度也会影响上升沿的延迟。因此输入端的限流电阻和负载电阻对光耦的工作有很大的影响，而且还要在光电三极管的基极加一个放电电阻，这个电阻对光耦的工作也有影响。如果这些参数选的不合适，会使光耦无法工作，发光二极管的工作电流达不到工作电流。

  为了观察电阻的影响，作了以下测试，输入为12kHz，占空比为50%的方波信号。测试时，为了方便，固定R1=82Ω，R2=1kΩ。改变直流电压，即相当于改变电阻。这样做也是为了找出合适的驱动电流。

  固定I2=12mA，R3=7.5kΩ，改变VC1的值，测试结果如表1所示。其中R2为负载电阻，R1为限流电阻，Tr为上升时间，Tf为下降时间。

  为避免在触发过程中同一桥臂上下两管直通，在电路上需加延时，而光耦器件本身如上表也有延时，这些延时不能大于IGBT在电路中的实际的导通和关断时间。基于以上考虑选R1=82Ω，R2=1kΩ，R3=7.5kΩ，发光二极管的工作电流达到25mA，实验结果证明参数选择正确。

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