TLP250 Opto Điều Khiển Mosfet SOP-8

Sơ đồ chân TLP250

• Sơ đồ chân của TLP250 được đưa ra bên dưới. Led ở giai đoạn đầu vào và diode tách sóng quang ở giai đoạn đầu ra được sử dụng để cách ly giữa mạch công suất cao và thấp.
• Chân số 1 và 4 không được kết nối với bất kỳ điểm nào vì được đánh dấu là NC (Không có kết nối). Chân 2, 3 là cực dương và cực âm của diode phát quang đầu vào. Chân số 8 là chân cấp nguồn dương. Chân số 5 là chân nối đất.

Mô tả cấu hình chân TLP250

Chức năng chân TLP250

• Chân số một và bốn không được kết nối vật lý với bất kỳ điểm nào. Do đó chúng không được sử dụng.
• Chân số 8 được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho TLP250 và chân số 5 là chân nối đất. Có thể cấp điện áp nguồn tối đa từ 15-30V DC cho TLP250. Nhưng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.
• Chân số 2 và 3 là các cực dương và cực âm của đèn LED đầu vào. Nó hoạt động giống như một diode phát sáng bình thường và có các đặc điểm tương tự về điện áp thuận và dòng điện đầu vào. Dòng điện đầu vào tối đa nằm trong khoảng 7-10mA và điện áp thuận giảm khoảng 0.8V. TLP250 cung cấp đầu ra từ thấp đến cao với dòng ngưỡng tối thiểu 1,2mA trở lên.
• Chân 6 và 7 được kết nối bên trong với nhau. Đầu ra có thể được lấy từ một trong hai chân 6 và 7. Cấu hình cực Totem của hai transistor được sử dụng trong TLP250. Trong trường hợp đầu vào có logic cao, thì đầu ra xuất mức cao với điện áp đầu ra bằng điện áp cung cấp và trong trường hợp đầu vào có logic thấp, thì đầu ra xuất mức logic thấp với mức điện áp đầu ra bằng với mass.
• Bộ điều khiển Mosfet TLP250 có tần số lên đến 25khz do độ trễ lan truyền thấp.

Thông số kỹ thuật TLP250

• Tần số hoạt động: 0-25kHz
• Điện áp cung cấp đầu vào: 10-35V
• Điện áp đầu ra: 10-35V
• Dòng điện đầu ra: 1.5A
• Điện áp cách ly điện: 3500 V RMS
• Thời gian tăng và giảm tín hiệu: 1,5μs
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -20 – 85 độ

Nguyên lý hoạt động Opto điều khiển MOSFET cách ly

• TLP250 có một giai đoạn đầu vào và một giai đoạn đầu ra và có cấu hình cung cấp công suất. Nó phù hợp hơn với MOSFET và IGBT. Sự khác biệt chính giữa bộ điều khiển này và các bộ điều khiển MOSFET khác là có cách ly về mặt quang học.
• Đầu vào và đầu ra của nó được cách ly điện với nhau. Nhưng tín hiệu điện giữa hai bên phải thông qua một tín hiệu quang học hoạt động giống như một optocoupler.
• Giai đoạn đầu vào có một diode phát sáng và giai đoạn đầu ra có một diode quang. Bất cứ khi nào đèn LED ở giai đoạn đầu vào phát sáng vào diode quang, đầu ra có mức logic cao.

Ứng dụng: cách xây dựng một mạch điện bằng cách sử dụng MOSFET nguồn cùng với Opto điều khiển cổng MOSFET nguồn cách ly.

• Trong nhiều bài viết, chúng ta đã biết cách sử dụng một bóng bán dẫn thông thường làm công tắc điện tử để điều khiển tải điện áp và dòng điện. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ xem cách xây dựng cùng một mạch điện bằng cách sử dụng MOSFET nguồn cùng với Opto điều khiển cổng MOSFET nguồn cách ly.
• Đầu tiên, chúng ta hãy bắt đầu với sơ đồ:

• Như bạn có thể thấy trong sơ đồ trên, thiết kế mô-đun MOSFET công suất tập trung vào bộ ghép quang TLP250 (OP_1) của Toshiba, bao gồm một điốt phát hồng ngoại và một bộ tách sóng quang tích hợp trong gói DIP-8 chân.

• Ở đây, TLP250 được sử dụng để điều khiển MOSFET công suất IRFZ44 (Q1) có khả năng xử lý các tải công suất thực sự lớn. Cách ly điện do bộ ghép quang cung cấp sẽ tách nguồn cung cấp đầu vào và đầu ra để năng lượng truyền qua một trường thay vì qua các kết nối điện. Vì vậy, nó cho phép truyền tải điện năng giữa hai mạch không được nối dây trực tiếp. Tại thời điểm này, hãy lưu ý rằng sử dụng bộ ghép quang và nguồn điện cách ly là phương pháp phổ biến để cách ly điện.

• Thiết kế mô-đun MOSFET nguồn DC 12V được trình bày ở đây được điều chỉnh để hoạt động với các bộ vi điều khiển 5V và 3,3V, đồng thời có hai điểm đầu vào – IN1 và IN2. Đầu vào mặc định IN1 có thể được sử dụng để nhập tín hiệu mức TTL từ bộ vi điều khiển 5V trong khi đầu vào phụ IN2 hoạt động tốt hơn với bộ vi điều khiển 3,3V. Kết nối GND là chung cho cả hai đầu vào.

• Ngoài ra, giống hệt như với trình điều khiển BJT, trong trường hợp sử dụng MOSFET công suất để điều khiển tải cảm ứng (động cơ hoặc nam châm điện), chúng ta phải bao gồm một diode flyback để cung cấp một đường dẫn có điện trở tối thiểu, cho phép tiêu tán dòng điện cảm ứng. được tạo ra bởi từ trường của tải cảm ứng khi nó bị tắt. Do đó, tùy chọn kết hợp diode flyback (D1) cũng có sẵn trong thiết kế.

• Bây giờ, cần lưu ý một lần nữa rằng flyback cảm ứng đề cập đến sự tăng đột biến điện áp được tạo ra bởi một cuộn cảm khi nguồn điện của nó bị giảm hoặc bị ngắt đột ngột. Sự tăng vọt điện áp này xảy ra do dòng điện chạy qua cuộn cảm không thể thay đổi ngay lập tức. Tốc độ dòng điện có thể thay đổi bị giới hạn bởi hằng số thời gian của cuộn cảm. Điện áp flyback được tạo ra bởi tải cảm ứng có thể làm hỏng bộ phận được sử dụng để đóng và mở mạch.

• Như thường lệ, mình đã tạo một nguyên mẫu nhanh trên một bảng mạch tiêu chuẩn và sử dụng quạt làm mát siêu nhỏ BLDC 12VDC mạnh mẽ làm tải đầu ra.

• Trong quá trình thử nghiệm ban đầu, xung đầu vào được lấy từ bo mạch Arduino Uno được tải với mã ví dụ “BlinkWithoutDelay” được sửa đổi một chút. Arduino được cấp nguồn bằng nguồn 9V bên ngoài và nguồn điện được điều chỉnh cho đường ray 12V. Và, nó đã hoạt động như mong đợi!

Ứng dụng TLP250

• Dẫn nhiệt
• Hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời
• Biến tần năng lượng mặt trời / Biến tần điện
• Bộ tạo sóng sin và bộ nghịch lưu sóng sin

Xem thêm: Nhiều sản phẩm Opto khác tại đây

Datasheet TLP250