CN116165922A - 一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法，输出侧单片机将每次驱动光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给输入侧单片机；输入侧单片机根据接收到的DAC数据值，与ADC模块的采样数据进行比较，来判断光电耦合器是否发生光衰；当ADC模块的采样数据与DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定光电耦合器发生光衰；输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到输出侧单片机，输出侧单片机对驱动光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿光电耦合器的光衰，直到使光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。本申请在光电耦合器出现光衰时起到补偿作用，延长电源的使用寿命，提高电源系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法。
背景技术
光电耦合器在开关电源反馈环路中起着很重要的作用，并且其还具有电气隔离的功能。光电耦合器内部包括两个器件：发光二极管和光敏三极管，光衰作为光电耦合器常见问题，是由于发光二极管在长时间大电流工作时会出现性能下降，导致发光二极管发光变弱，进而出现光衰现象，缩短电源使用寿命，从而影响电源系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法，用以补偿光电耦合器的光衰，延长电源的使用寿命，提高电源系统的可靠性。
为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种光电耦合器光衰补偿电路，包括：数字隔离器和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机，其中：
所述输出侧单片机用于输出模拟信号，所述模拟信号用于驱动光电耦合器的发光二极管端；
所述输入侧单片机与所述光电耦合器的光敏三极管的输出端连接，通过ADC模块采样所述光敏三极管的输出信号；
所述输出侧单片机和所述输入侧单片机通过所述数字隔离器进行连接，以实现所述输出侧单片机和所述输入侧单片机之间进行数字通信。
进一步的，所述数字隔离器为光电耦合器或高速光电耦合器。
一种光电耦合器光衰补偿方法，应用于上述所述的光电耦合器光衰补偿电路，所述光电耦合器光衰补偿电路包括：数字隔离器和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机，该方法包括：
所述输出侧单片机将每次驱动所述光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给所述输入侧单片机；
所述输入侧单片机根据接收到的所述DAC数据值，与所述ADC模块的采样数据进行比较，来判断所述光电耦合器是否发生光衰；
当所述ADC模块的采样数据与所述DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定所述光电耦合器发生光衰；
所述输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到所述输出侧单片机，所述输出侧单片机对驱动所述光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿所述光电耦合器的光衰，直到使所述光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本申请公开了一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法，输出侧单片机将每次驱动光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给输入侧单片机；输入侧单片机根据接收到的DAC数据值，与ADC模块的采样数据进行比较，来判断光电耦合器是否发生光衰；当ADC模块的采样数据与DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定光电耦合器发生光衰；输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到输出侧单片机，输出侧单片机对驱动光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿光电耦合器的光衰，直到使光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。本申请在光电耦合器出现光衰时起到补偿作用，延长电源的使用寿命，提高电源系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光电耦合器光衰补偿电路结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种光电耦合器光衰补偿方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见附图1所示，为本申请实施例提供的一种光电耦合器光衰补偿电路结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供一种光电耦合器光衰补偿电路，包括：数字隔离器11和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机12和13，其中：
所述输出侧单片机12用于输出模拟信号，所述模拟信号用于驱动光电耦合器10的发光二极管端；
所述输入侧单片机13与所述光电耦合器10的光敏三极管的输出端连接，通过ADC模块采样所述光敏三极管的输出信号；
所述输出侧单片机12和所述输入侧单片机13通过所述数字隔离器11进行连接，以实现所述输出侧单片机12和所述输入侧单片机13之间进行数字通信。
本申请实施例中，上述所述数字隔离器11为光电耦合器或高速光电耦合器。
本申请实施例还公开了一种光电耦合器光衰补偿方法，应用于上述所述的光电耦合器光衰补偿电路，所述光电耦合器光衰补偿电路包括：数字隔离器和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机，该方法包括：
S201：所述输出侧单片机将每次驱动所述光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给所述输入侧单片机；
S202：所述输入侧单片机根据接收到的所述DAC数据值，与所述ADC模块的采样数据进行比较，来判断所述光电耦合器是否发生光衰；
S203：当所述ADC模块的采样数据与所述DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定所述光电耦合器发生光衰；
S204：所述输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到所述输出侧单片机，所述输出侧单片机对驱动所述光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿所述光电耦合器的光衰，直到使所述光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。
需要说明的是，该光电耦合器光衰补偿方法分为两步：
首先，检测光衰，输出侧单片机将每次驱动光耦的DAC数据，通过数字通信传递给输入侧单片机；输入侧单片机根据接收到的数据，和其ADC模块采样的数据进行比较，以判断光耦是否出现光衰：当ADC采样值与接收的数据之差超过某个设置的阀值时，认为发生光衰；如果在某个范围内，认为光耦正常工作。
本申请实施例为了防止光衰，可以在每次电源启动时进行检测，也可以进行实时检测。如果出现光衰则通过以下算法进行补偿，以延长出现光衰后光耦的寿命，并提高电源使用的可靠性。
在光衰出现后的解决方法：如果出现光衰，则输入侧单片机通过数字通信，将检测结果传递到输出侧单片机，输出侧单片机得到结果后，将自己驱动光耦的DAC值进行微小调整，增加或减小DAC值，以补偿光衰的效应，直到使光耦的输入信号与输出信号满足正常工作时的信号传输要求为止。此时补偿结束。
综上所述，本申请实施例公开了一种光电耦合器光衰补偿电路及光衰补偿方法，输出侧单片机将每次驱动光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给输入侧单片机；输入侧单片机根据接收到的DAC数据值，与ADC模块的采样数据进行比较，来判断光电耦合器是否发生光衰；当ADC模块的采样数据与DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定光电耦合器发生光衰；输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到输出侧单片机，输出侧单片机对驱动光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿光电耦合器的光衰，直到使光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。本申请实施例在光电耦合器出现光衰时起到补偿作用，延长电源的使用寿命，提高电源系统的可靠性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种光电耦合器光衰补偿电路，其特征在于，包括：数字隔离器和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机，其中：
所述输出侧单片机用于输出模拟信号，所述模拟信号用于驱动光电耦合器的发光二极管端；
所述输入侧单片机与所述光电耦合器的光敏三极管的输出端连接，通过ADC模块采样所述光敏三极管的输出信号；
所述输出侧单片机和所述输入侧单片机通过所述数字隔离器进行连接，以实现所述输出侧单片机和所述输入侧单片机之间进行数字通信。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述数字隔离器为光电耦合器或高速光电耦合器。
3.一种光电耦合器光衰补偿方法，其特征在于，应用于权利要求1-2任意一项所述的光电耦合器光衰补偿电路，所述光电耦合器光衰补偿电路包括：数字隔离器和在开关电源的输入侧和输出侧各放置一个单片机，该方法包括：
所述输出侧单片机将每次驱动所述光电耦合器的DAC数据值，通过数字通信传递给所述输入侧单片机；
所述输入侧单片机根据接收到的所述DAC数据值，与所述ADC模块的采样数据进行比较，来判断所述光电耦合器是否发生光衰；
当所述ADC模块的采样数据与所述DAC数据值之差在预设范围之外时，则确定所述光电耦合器发生光衰；
所述输入侧单片机通过数字通信将检测结果传递到所述输出侧单片机，所述输出侧单片机对驱动所述光电耦合器的DAC数据值进行调整，以补偿所述光电耦合器的光衰，直到使所述光电耦合器的输入信号和输出信号满足正常工作时的信号传输要求。
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2021
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