nand光耦两度电还能做如此轻量化设计？拆解移族2000W户外电源看看设计

发布时间 : 2025-04-18

作者 : 小编

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两度电还能做如此轻量化设计？拆解移族2000W户外电源看看设计

前言

充电头网拿到了移族推出的M2000户外电源，这款户外电源采用准固态电池，单机容量为2度电，额定交流输出功率为2kW，两台户外电源联机为4度电，支持4kW功率输出。户外电源内置双向逆变模块，内置氮化镓器件，提升转换效率并降低发热。户外电源具备电池预热功能，在零下30度环境下可以正常充放电使用。

移族M2000户外电源为一体化合金机身设计，采用六系铝合金材质，内部逆变模块通过机身进行散热，并使用风扇辅助散热。户外电源输入输出接口均设有保护盖，具备IP53防尘防水等级。交流输入充电功率为1200W，2小时即可将户外电源完全充满，并支持太阳能充电和风力充电，输入功率为1000W，2.5小时可充满，另外还支持车载充电，根据充电功率的不同，可以在4小时内充满户外电源。

快充输出方面具备两个USB-C接口，支持100W快充输出，两个USB-A口支持60W快充输出，为双路独立。另一侧面板设有XT60直流输入接口，还设有点烟器和5521输出接口，为12V直流输出，总输出功率为150W。显示面板支持电量百分比显示，输入和输出功率显示，接口输出状态显示，机身背面设有LED照明灯。下面就带来移族M2000户外电源的拆解，一起看看内部的设计和用料。

移族墨M2000户外电源外观

移族墨M2000户外电源主体采用一体化合金机身设计，强度高更加抗跌落，同时带来优秀的散热性能。外壳表面喷砂处理，手感细腻，机身正面印有移族ETAKER品牌。

机身上下分别做了提手和支脚设计，同时机身底部不着地，可以更好防水防潮，拥护IP53防尘防水等级。

顶部两侧提手下方设有橡胶垫，保证用户抓取搬运时不咯手。

机身一端配置显示屏、USB、DC以及AC功能输出接口，每个功能模块均配有独立开关键控制，使用更加灵活、省电和安全。每类功能插口模块区域均配置橡胶保护盖防尘防水，同时印有相应的接口标识，方便用户区别使用。

开关键均设有灯环提示，关断与否一目了然无需盲猜，细节到位。USB功能模块配置有2个USB-C 100W快充口，2个USB-A 60W快充口以及2个USB-A标充口，两类USB-A口胶芯异色设计方便用户区别，接口下方也印有相应输出参数。

DC功能模块从左到右配置依次为太阳能/车充/风力输入接口、2*DC5521接口以及点烟器。移族墨M2000户外电源支持多种充电模式，让用户户外充电无忧，彻底解决用电焦虑。

此外还配置有3组3+2新国标AC输出口，满足用户大功率电器用电需求。

机身另一端配置有三色LED灯（白光/黄光/暖白），以方便用户应对照明、紧急情况、篝火派对等不同场景。

LED灯也有独立开关键控制，随用随关，省电方便。中间区域外壳印有产品参数：

型号：M2000（准固态锂离子电池组）

容量：2008.8Wh，32.4V/62Ah

USB-A（x2）：5V2.4A

USB-A QC3.0（x2）：5/9/12/15/20V3A 60W Max

USB-C PD3.0（x2）：5/9/12/15/20V5A 100W Max

车充口输出：12.6V12A

DC 5521输出（x2）：12.6V6A

交流输出（x3）：220V/50Hz 2000W

AC交流输入：180-240V 1200W Max

太阳能输入：XT60 18-50V 1000W Max

车载输入：XT60 12.5-15V 100W Max/33-40V 500W Max

环境温度：-30℃~40℃

深圳市移族创新科技有限公司

下方两侧设有散热风扇，对应区域外壳格栅设计通风。中心橡胶保护盖处设有AC输入口、过载保护器以及功能强大实用的串并机端口，基于该端口可实现2台联机，提供4度电以及最大4000W输出，极大扩宽可应用场景，满足用户的极致使用需求。

机身底部两侧支脚贴有防滑垫，保证户外电源平稳使用不滑动，还能起到一定缓冲作用。

实测移族墨M2000户外电源机身长度约为35.5cm。

机身高度约为25.5cm。

厚度约为21.6cm。

重量约为17.3kg。

测得AC输出口空载电压为219.5V。

频率为50Hz，在误差和小幅波动允许范围内，测得数值完全符合AC输出口220V/50Hz输出标称。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持FCP、AFC、QC3.0/5、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位，以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。

测得USB-A快充口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC3.0/2.0、AFC、FCP、PE2.0充电协议。

测得USB-A标充口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP充电协议。

移族墨M2000户外电源拆解

看完了移族M2000户外电源的开箱和测试，下面就进行拆解，一起来看看内部的设计和用料。

首先揭开面板边角的装饰贴片，拆下背面盖板。

盖板内置散热风扇，风扇来自亿邦达，型号ADB0612MG-F，工作电压12V，电流0.22A。

交流输入过流保护器来自国昱，为88系列，规格为25A，焊点打胶绝缘固定。

两端塑料壳体采用PC+ABS材质，具备V0阻燃等级。在壳体内部还印有移族品牌和M2000型号。

LED照明灯板通过排线连接到内部PCBA模块。

接下来拆下移动电源正面显示面板，通过连接器连接。

内部设有太阳能MPPT和降压模块，底部为逆变模块。

一体成型铝合金外壳特写，内部设有螺丝柱用于固定两侧面板。

电池组结构一览，通过塑料绝缘框架和铝合金侧板固定。

电池组另一侧PCB设有塑料盖板绝缘。

电池组顶部设有一条PCB，用于连接电池加热片。

电池粘贴KSD9700热保护器，动作温度为45度，用于加热温度控制。

拧下固定螺丝，从电池组上拆下电池保护板。

铝合金侧板对应电池保护管的位置粘贴导热垫。

继续取下电池组另一侧的MPPT模块。

铝合金侧板对应电池组铝合金侧板的位置也粘贴有导热垫。

在电池组底部为双向逆变模块。

铝合金外壳上使用螺丝固定热敏电阻。

在电池组侧板上粘贴电池标签。

电池组标称电压34.2V，标称容量为62Ah，为9串2并连接，单个电池容量为31Ah，标称电压为3.8V。

电池正负极极耳通过PCB焊接连接。

电池正负极极耳点焊镍片特写。

检测电池温度的热敏电阻特写，共计9颗对应9串电池。

分离开电池组和双向逆变模块。

使用电子秤测得电池组重量约为9.35kg。

电池加热片通过焊接连接。

电池铝合金侧板与电池之间设有纤维板绝缘。

焊接取下一片电池加热片。

电池侧面铝合金侧板，加热片与电池组一览。

在连接电池的PCB上设有电池单体电压检测线连接器，检测电池温度的NTC热敏电阻的连接器以及电池正负极连接器。

电池保护板一览，左侧设有电池温度检测以及电池电压检测的连接器，电池保护芯片和MCU，降压供电芯片，右侧设有连接器和TVS。

背面焊接电池保护管，保险丝，电流取样电阻，在右侧焊接隔离通信芯片和电池均衡电阻。

电池保护芯片来自中颖，型号SH367309，支持5-16串锂电池应用，支持电池过充，过放，温度保护，充放电过流保护，短路保护功能，并集成电池平衡功能。芯片内置ADC采集电芯电压，温度，电流和电池组剩余容量。

10颗4mΩ电阻并联，用于检测电池组充放电电流。

电池保护管丝印SDACG 3FIK，采用TO252封装，十颗并联，两组对向串联。

用于预充电控制的三极管管来自UTC友顺，型号2SD669A，NPN型，耐压160V，集电极电流1.5A，采用TO252封装。

两颗100欧姆电阻并联用于限流。

40A贴片保险丝用于电池组过流保护。

用于电池均衡的100Ω电阻特写。

用于检测电池温度的MCU来自上海航芯，型号ACM32F070KBU7，采用32位ARM Cortex M0内核，最高主频为64MKz，内置12KB ROM，32KB SRAM和128KB eFLASH。

TVS二极管来自君耀电子。

型号5KP48CA，用于过压浪涌保护。

同步降压转换器来自茂睿芯，型号MK9019，是一颗100V输入电压，超低静态电流的同步降压转换器，芯片采用恒定导通时间控制，具备优秀的瞬态响应，芯片内部集成开关管，最大输出电流为3A，采用ESOP8封装。

茂睿芯 MK9019 资料信息。

搭配使用的降压电感特写。

隔离变压器来自HALO，型号TGM-240NS，用于隔离供电。

隔离通信电路区域特写。

隔离光耦来自亿光，型号EL3H7B。

485通讯芯片来自思瑞浦，型号TP8485E，内置ESD保护功能。

两颗隔离芯片来自川土微，型号CA-IS3722，为双向双通道数字隔离芯片。

用于连接电池的XT30连接器特写。

户外电源内部MPPT模块一览，上方为输入和输出滤波电容，在中间焊接铜带电感，电感下方设有两颗驱动器用于驱动开关管。左下方设有降压电路，中间下方为MCU，右侧设有降压电感和MOS管。

MPPT模块背面焊接同步升降压MOS管和降压MOS管，输入端设有保险丝进行过流保护，并焊接铜块增加载流量。

MPPT模块主控MCU来自兆易创新，型号GD32E503CCT6，内置32位Arm Cortex-M33内核，最高主频180MHz，内置256KB FLASH和96KB SRAM。

MCU外置8.000MHz时钟晶振特写。

双运放来自思瑞浦，型号TP5592，低噪声零漂移。

另一颗同型号双运放特写。

两颗亿光EL357N光耦用于隔离通信。

输入端贴片保险丝规格为40A，用于过流保护。

PCBA模块背面焊接的铜块特写。

输入端TVS二极管来自君耀电子，型号SMCJ51A，用于吸收浪涌过电压。

输入滤波固态电容规格为63V150μF，使用四颗并联。

输出滤波固态电容规格为50V220μF。

用于驱动同步升降压MOS管的驱动器来自数明半导体，型号SLM27211，芯片内部集成自举二极管，适用于半桥与全桥应用。

另一颗半桥驱动器型号相同，两颗用于同步升降压H桥MOS管驱动。

还有一颗同型号的半桥驱动器，用于同步降压MOS管驱动。

用于同步升降压和同步降压的MOS管来自捷捷微，型号JMSH1003ATL，NMOS，耐压100V，导阻2.7mΩ，采用TOLL封装。

同步升降压功率电感来自科达嘉，采用扁平线绕制，型号CPCF3222A-8R2MC。

同步降压电感也采用扁平线绕制，型号CPBL2212-120，两侧打胶加固。

用于同步降压输出滤波的固态电容规格为35V330μF。

三颗3mΩ取样电阻并联，用于检测同步升降压输入输出电流。

四颗10mΩ取样电阻用于检测降压输出电流。

同步降压芯片来自芯洲科技，型号SCT2A23，是一颗100V输入，输出电流1.2A的开关降压芯片。

68μH合金降压电感特写。

输出滤波电容来自瑞隆，规格为220μF35V。

用于控制电池加热片的MOS管来自力智半导体，型号QN6101M6N，NMOS，耐压60V，导阻2.87mΩ，采用PRPAK5*6封装。

用于控制点烟器接口输出的MOS管来自万国半导体，型号AONS21357，PMOS，耐压-30V，导阻6.3mΩ，为DFN5*6封装。

25A贴片保险丝用于过流保护。

在机身正面面板上设有显示屏幕，USB快充接口，直流输入和输出接口。下方设有AC输出插座。

面板背面粘贴麦拉片绝缘，对应点烟器接口通过导线和插接件连接。

取下绝缘麦拉片，PCBA模块采用螺丝固定。

拧下固定螺丝，拆下显示面板。

显示面板设有LED显示屏和降压电感等元件。

壳体采用PC+ABS材质，具备V0阻燃等级。在壳体内部还印有移族品牌和M2000型号。

显示屏焊接连接到PCBA模块。

用于屏幕显示和整机控制的MCU来自辉芒微，丝印B1k5CTH。

为MCU供电的稳压芯片丝印G75KG。

用于驱动背面LED照明灯的MOS管来自华羿微电，型号HYG027N04，NMOS，耐压40V，导阻2.7mΩ，采用PDFN5*6-8L封装。

另一颗MOS管型号相同。

双USB-A口降压转换器采用南芯科技SC8102，该芯片提供32pin 5*5 qfn封装，内置开关管，是一颗4-36V宽电压输入的双输出同步整流降压转换器，支持5V电压输出或者设置其他输出电压；可提供高精度输出电流限制，当其中一路过流时进入恒流模式。

总输出功率可由电阻设置，便于恒功率输出；支持线损补偿，可编程的频率设置和工作模式选择；支持完整的保护功能，包括过电压、过电流保护，短路保护和过热保护，并且内置自动协议识别，适用于车充，多口墙充，hub和工业应用。

南芯科技 SC8102 资料信息。

充电头网了解到，采用南芯科技SC8102降压转换器的产品还有miraku 100W PD移动电源、miraku 87W PD移动电源、得力2A1C 45W PD快充延长线插座、美富达100W USB PD桌面快充充电器、ZMI紫米65W USB PD快充六位延长线插线板、南孚Aircharge 65W PD快充充电器等产品。

搭配使用的15μH合金电感特写。

输入滤波电容规格为150μF50V。

输入滤波电容规格为50V100μF。

输出滤波电容规格为220μF35V。

用于快充USB-C和USB-A接口的同步降压电路特写，节省篇幅选取其中一路进行介绍。

两路降压电路主控芯片均采用智融SW3516H，用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片，支持A+C口任意口快充输出，支持双口独立限流。

SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议，最大输出PD 100W，CC/CV模式，以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件，即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

充电头网通过拆解发现，SW3516H还被华硕65Ｗ 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120Ｗ四口2C2A快充等多款产品采用，此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。

用于控制降压电路供电的MOS管来自冠禹半导体，型号KS6304T，PMOS，耐压-60V，导阻7.5mΩ，采用PDFN5060封装。

用于同步降压的两颗MOS管来自力智半导体，型号QN6101M6N，NMOS，耐压60V，导阻2.87mΩ，采用PRPAK5*6封装。

22μH合金降压电感特写，两侧打胶加固。

输出滤波电容规格为220μF35V。

用于USB-C和USB-A口的VBUS开关管来自力智半导体，型号QN3107M6N，NMOS，耐压30V，导阻2.6mΩ，采用PRPAK5*6封装。

滤波电感特写。

一颗降压芯片来自芯洲科技，型号SCT2630，芯片内置开关管，支持60V输入电压，输出电流3A。

15μH合金电感特写，两侧打胶加固。

一颗降压芯片来自芯洲科技，型号SCT2613，是一颗支持60V输入电压，输出电流1A的开关降压芯片。

搭配使用的33μH合金电感特写。

输出滤波电容规格为220μF35V。

无线通信模块来自移远，型号FC41D，内置MCU，WiFi和蓝牙combo模块。内置的MCU主频高达120MHz，支持IEEE802.11b/g/n协议和蓝牙5.2。

一颗收发器芯片来自思瑞浦，型号TPT75176H，用于RS-485通信。

电源输入插座和贴片保险丝以及TVS特写。

系统电源开关按键特写，贴片焊接，在上下设有LED指示灯。

用于控制USB接口的开关按键特写。

用于控制直流输出的开关按键特写。

用于控制逆变器输出的开关按键特写。

贴片蜂鸣器特写。

双向逆变模块固定在铝合金壳体内。

拧下固定螺丝，从铝合金壳体中取出PCBA模块，壳体内部设有麦拉片绝缘。

在PCBA模块背面焊接铜块，增强载流和加强散热。

在铝合金壳体上粘贴信息标签，逆变器型号BSJ2022-06，输入电压为200-240Vac，输入电流10A，输出为220Vac，50Hz，电流为9.1A。电池电压为27-37.8V，适配9串锂电池电压范围。

逆变器壳体内部设有导热垫，为PCBA模块散热。

逆变器PCBA模块正面一览，左侧连接器为充电输入和并机接口，下方连接导线为逆变输出。右上角为逆变直流输入端，焊接直流连接导线，滤波电容，MOS管和两颗变压器。在变压器下方为控制板，控制板下方焊接高压滤波电容，谐振电容，谐振电感。

高压滤波电容左侧焊接滤波电感，底部八颗开关管外套硅胶套管导热绝缘。在PCBA模块左上角设有共模电感，安规X2电容，压敏电阻和切换输入输出的继电器。

PCBA模块背面焊接隔离驱动芯片和辅助电源芯片。

逆变器输入端设有16颗滤波电容。

滤波电容规格为50V470μF。

在滤波电容与变压器之间设有升压MOS管，共计20颗。

5颗1mΩ电阻并联，用于检测逆变器直流端电流。

MOS管来自东芝，型号TPH2R408QM，NMOS，耐压80V，导阻1.9mΩ。

升压变压器特写，磁芯缠绕铜箔屏蔽。

在升压变压器后面是控制板。

辅助电源芯片来自英飞凌，型号ICE2QR2280G-1，是一颗内置800V开关管的准谐振电源芯片，具有主动突发模式，空载功耗小于100mW。

用于隔离供电的变压器特写。

两颗二极管用于输出整流。

输出滤波电容规格为560μF16V。

另一颗滤波电容规格相同。

两颗思瑞浦TPM27524双通道低侧驱动器用于驱动隔离变压器。

两颗隔离变压器用于开关管驱动。

开关管，谐振电容和谐振电感一览。

谐振电感采用利兹线绕制。

谐振电容来自厦门法拉电子，规格为0.033μF1000V，焊接在垂直小板上。

开关管来自尚阳通，型号SRC65R052FB，NMOS，耐压650V，导阻52mΩ，采用TO-247封装。

焊接取下两颗滤波电容。

滤波电容来自丰宾，规格为470μF500V，两颗并联。

在控制板上设有两颗MCU以及对应的隔离通信芯片。

变压器输出导线上设有电流互感器线圈，外套热缩管绝缘，并使用扎带固定。

图腾柱PFC电路特写，设有四颗开关管和滤波电感。

用于图腾柱PFC快速半桥的两颗氮化镓开关管来自镓未来，型号G1N65R035TB-N，耐压650V，导阻35mΩ，采用TO-247-3L封装。

两颗慢速半桥的开关管采用尚阳通SRC65R052FB。

磁环滤波电感特写。

用于驱动开关管的驱动器来自纳芯微，型号NSi6602AD，是一颗双通道隔离栅极驱动器芯片，支持2MHz开关频率应用，并提供5000Vrms隔离，支持4A灌电流和6A拉电流输出。

霍尔电流传感器来自CROCUS，为隔离型，型号为CT431-SWF50MR，量程为50A，支持交流电流测量。

隔离电源驱动芯片来自源特科技，型号VPS8701，用于隔离变压器驱动。

隔离变压器来自源特科技，型号VPT87DE，用于隔离供电。

思瑞浦TPM27524双通道低侧驱动器特写。

霍尔电流互感器来自兴感半导体，型号SC840DFT-50F5，为隔离型全集成电流传感器，用于检测输出电流。

双向逆变模块输出端焊接继电器，安规X2电容，共模电感和压敏电阻等元件。

输入端保险丝规格为20A。

压敏电阻来自风华，型号FNR-14K511，用于雷击浪涌保护。

蓝色Y电容来自鞍山奇发电子。

两颗继电器来自宏发，型号HFD17/12-Z-3N，线圈电压为12V，具备一组转换触点，触点容量为3A。

热敏电阻来自TKS兴勤，型号PPL16500，用于过载保护。

用于供电切换控制的继电器来自宏发，型号HF161F-W-12HT，触点容量为31A，线圈电压12V。

共模电感采用扁铜线绕制，底部打胶加固。

安规X2电容来自优普，规格为2.2μF。

图腾柱PFC控制器来自恩智浦，型号MC56F82748VLH，是一颗数字信号控制器，内置64KB FLASH和8KB SRAM，具备高分辨率PWM输出，内置12位DAC和高速ADC。

贴片时钟晶振特写。

主控芯片来自TI德州仪器，为C2000系列实时微控制器，型号TMS320F280025PNS，芯片内置32位DSP内核，主频100MHz，内部集成FPU和TMU，内置128KB闪存。可用于工业电机驱动，电机控制，光伏逆变器，数字电源，电动车辆与运输，感应和信号调理用途。

贴片时钟晶振特写。

隔离芯片来自荣湃，型号Π131S61R，是一颗三通道数字隔离器，用于初次级主控芯片之间通信。

运放芯片来自思瑞浦，型号TP1562A，为轨对轨输入输出双运放。

三颗亿光EL3H7B光耦用于隔离通信。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

移族M2000户外电源采用一体成型铝合金外壳，壳体两侧设有把手。在户外电源正面设有显示面板，并设有USB快充输出和逆变AC输出。在户外电源背面设有AC输入接口和并机接口，还设有大面积补光灯。户外电源内置2000Wh准固态锂电池，双向逆变支持1200W充电输入和2000W逆变输出，USB-C接口支持100W快充。

充电头网通过拆解了解到，移族M2000户外电源采用模块化设计，内部由显示面板，电池保护板，MPPT模块和双向逆变模块组成。电池组采用框架结构，使用塑料绝缘框架搭配铝合金侧板组成。电池组由9串锂电池组成，电池保护芯片来自中颖，具备均衡功能，并使用上海航芯MCU进行单节电池温度检测。

MPPT模块采用兆易创新MCU进行同步升降压和同步降压控制。显示面板采用辉芒微主控芯片，USB-C和USB-A接口采用降压输出，采用智融SW3516H，USB-A接口使用南芯科技SC8102同步降压转换器。双向逆变模块使用恩智浦和德州仪器控制器，并采用镓未来氮化镓器件。

移族M2000户外电源中各个模块均使用插接件连接，电池组两侧MPPT模块和保护板与电池组铝合金侧板之间粘贴导热垫散热，双向逆变模块使用铝合金壳体，并通过壳体进行散热，电池组内置加热功能，在低温时也能保持正常的充放电性能，大幅提升使用体验。

光耦的工作原理、种类、优点、作用

光耦的定义：

耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦，是开关电源电路中常用的器件。

光耦的工作原理：

耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。

光耦的优点：

光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。

光耦的种类：

光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。

非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。

线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。

开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111TLP521等常用的六脚线性光耦有：LP632TLP532PC614PC714PS2031等。常用的4N254N264N354N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。

光耦的作用：

由于光耦种类繁多，结构独特，优点突出，因而其应用十分广泛，主要应用以下场合：

(1)在逻辑电路上的应用

光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。

(2)作为固体开关应用

在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光电耦合器却很容易实现。

(3)在触发电路上的应用

将光电耦合器用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。

(4)在脉冲放大电路中的应用

光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。

(5)在线性电路上的应用

线性光电耦合器应用于线性电路中，具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。

(6)特殊场合的应用

光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以及用于A/D电路等多种场合。

线性光耦合器的选取原则：

在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：

①光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。

②推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器，目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。

3线性光耦合器应用举例

多路输出式电源变换器电路如图3所示。其输入电压为36V到90V的准方波电压，三路输出分为：UO1＝＋5V(2A)，UO2＝＋15V(0.17A)，UO3＝－15V(0.17A)。现将UO1定为主输出，其电压调整率SV＝±0.4%；UO2和UO3为辅输出，总电源效率可达75%～80%。电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过VD2、C2、L1和C3整流滤波后，得到＋5V电压。VD2采用MBR735型35V／7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电流较小，故整流管VD4和VD5均采用UF4002型100V／1A的超快恢复二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密并联稳压器TL431C构成光耦反馈式精密开关电源，可以对＋5V电压进行精密调整。反馈绕组电压通过VD3、C4整流滤波后，得到12V反馈电压。由P6KE120型瞬态电压抑制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路，能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压，保护芯片内部的功率场效应管MOSFET不受损坏。

外部误差放大器由TL431C组成。当+5V输出电压升高时，经R3、R4分压后得到的取样电压，就与TL431C中的2.5V带隙基准电压进行比较，使其阴极电位降低，LED的工作电流IF增大，再通过线性光耦IC2（CNY17-2）使控制端电流IC增大，TOP104Y的输出占空比减小，使UO1维持不变，达到稳压目的。+5V稳压值UO1则由TL431C、光耦中的LED正向压降来设定。R1是LED的限流电阻。误差放大器的频率响应由C5、R2和C6来决定。C5的作用有三个：滤除控制端上的尖峰电压；决定自动重启动频率；与R2一起对控制回路进行补偿。

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光耦的工作原理、种类、优点、作用

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线性光耦合器的选取原则：

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