开关电源知识库

光耦(PC817 家族)——隔离反馈的“桥”

类别定位

光耦(光电耦合器)是隔离型开关电源里跨越隔离带传反馈信号的那座桥:次级 TL431 出误差、光耦把误差“搬”到初级 FB/COMP 脚。它是全库 EVM 里出现率最高的反馈器件——UC3842、NCP1342、NCP1568 等隔离方案的环路里都有它。环路分析里它贡献两件“麻烦事”:

  1. 环路增益直接乘一个 CTR(电流传输比)——而 CTR 是“档位散差 × 温漂 × 老化”三层散差的乘积,合计可达 5~6 倍。这是全库排障篇(UC3842/04 陷阱 6、环路补偿教程 §8.1)反复出现的角色:批次性振荡、服役两三年后瞬态“变肉”,源头常在这里。
  2. 多出一个随初级上拉电阻走的光耦极点——20 kΩ 上拉时 ≈1.6 kHz,正落在 1~3 kHz 典型带宽正中,一口消耗 1/3 相位裕量(环路补偿教程 §4.5 账 B)。

方法论见 03_环路补偿与TL431光耦;本文件夹三篇是它的原厂定量展开(器件手册 + Basso 两篇 AN 全译)。

型号甄别:本库源文本《光耦PC817_datasheet》实为 Lite-On LTV-817/827/847 系列手册——即业界通称“PC817 家族”的 Lite-On 版(PC817 是 Sharp 原厂命名,LTV-817 为同规格兼容型号)。详见 00 篇头部说明。

PC817(LTV-817)CTR 分档速查

测试条件:IF=5 mA、VCE=5 V、Ta=25 ℃(DS §5 原表):

档 L A B C D No Bin
CTR 范围 (%) 50~100 80~160 130~260 200~400 300~600 50~600

三篇导航

篇 内容 出处(原文 PDF 在 90_资料源/)
00_PC817精译.md LTV-8x7 家族手册全译:CTR 分档、额定点(VCEO/Viso/VF/VCE(sat))、11 张特性曲线逐图(CTR-温度、暗电流、响应时间-负载电阻、频率响应)、焊接曲线、命名规则 + 老化要点(库内口径,DS 无此内容) 光耦PC817_datasheet.pdf(DS-70-96-0016 Rev O,18 页)
01_Basso多环路全译.md AND8327《多环路系统稳定性分析》全文:快/慢路径(式 1~2)、两车道曲线矢量合成(式 3~9,不能直接加 dB)、SPICE 验证、65 W UC3843 实机分车道实测(式 10~19)、正激加权反馈(两输出各 50%) 光耦_AND8327_Basso_MultiLoop.pdf(17 页)
02_Basso环路补偿全译.md AND8334《单片开关变换器的环路补偿》全文:NCP101X/1027 内部电流检测(Kelvin sensing,式 1~3)、CCM/DCM 传递函数(式 4~10)、3 kHz 整定全链路(式 11~21)、TL431+光耦 II 型补偿(式 22~35,PM=65°)、DCM、原边调节 光耦_AND8334_Basso_LoopCompensation.pdf(10 页)

与库内联动

关键数字速查(PC817 / LTV-817)

参数 值 条件
CTR 分档 50~600%(五档,见上表) IF=5 mA、VCE=5 V、25 ℃
IF 工作平坦区 2~10 mA 量级(图 5 峰值区) 归一化 CTR≈1 @5~10 mA
VCEO(BVCEO) 35 V(min) IC=0.1 mA
隔离电压 Viso 5000 Vrms(AC 1 min) 初级短路/次级短路、正弦、过零仪
隔离电阻 Riso ≥5×10¹⁰ Ω(typ 1×10¹¹) DC 500 V
隔离电容 Cf 0.6 pF(max 1 pF) 共模抑制的本钱
VF 1.2 V typ / 1.4 V max IF=20 mA
VCE(sat) 0.1 V typ / 0.2 V max IF=20 mA、IC=1 mA
暗电流 ICEO ≤100 nA VCE=20 V、IF=0(125 ℃ 处按图 9 另算)
截止频率 fc 80 kHz typ VCE=5 V、IC=2 mA、RL=100 Ω、−3 dB
响应时间 tr/tf 4/3 µs typ(18 µs max) VCE=2 V、IC=2 mA、RL=100 Ω(RL↑ 则变慢,图 10)
额定电流 IF≤50 mA、IC≤50 mA、IFP=1 A(100 µs/100 Hz) 25 ℃,高温按图 1/图 2 降额
工作温度 Topr 817:−55~+110 ℃;827/847:−30~+100 ℃ DS §4.1
相对 CTR 温漂 −55 ℃ ≈0.9、100 ℃ ≈0.6(读图) 图 7,归一化 25 ℃
焊接 回流 260 ℃ 峰值 ≤3 次;波峰 260 ℃/10 s;手焊 380 ℃/3 s DS §7
上拉电阻 → 光耦极点 fp≈1/(2π·Rpullup·2~10 nF):1 kΩ→~32 kHz 无害;20 kΩ→~1.6 kHz 危险 图 11 外推,库内口径
CTR 三层散差合计 5~6 倍(档位×温漂×老化) 环路补偿教程 §4.3(业界经验)

阅读顺序建议

初学者:00 篇 §5/§6(分档+曲线)→ 教程 §4 → 02 篇(跟一遍完整整定)→ 01 篇(实测方法论)。排障:00 篇 §11 老化要点 + 教程 §8 易错清单。

适合谁 / 不适合谁

适合

不适合