图4.4 TLP521的负载电阻对开关时间的影响
2、高频脉冲的隔离
对波形要求较高的场合，应使用高频特性好的光隔 如4N25(300KHZ)、4N35(300KHZ)、6N136(2MHZ)
4N35
6N136
光敏二极管的开关时间通常比光敏三极管小
负载电阻越小，开关时间越短，光耦的开关速度越高。最小负载电阻可以小到500Ω。带基极 引脚的光耦，其基极应使用一电阻接到集电极，阻值以50kΩ到100kΩ为佳。如省略该电阻，
R1
DIN
6N136
R3 2.2KΩ
DOUT
7406
GNDX
74LS14
图4.7 用6N136的光隔电路
4.2DC-DC变换器-DC变换器通常可以提供
几毫安到数百毫安电流的各种隔离电压输出
► 从工作原理分，DC-DC变换器通常有电荷泵变压、脉宽调制变压、电荷 泵与脉宽调制组合变压、隔离变压器变压等多种。前几种的变压通常是 全电子的，因而输入与输出无隔离；后者通常可提供1000V以上的电压 隔离。
输出电压5V/3.3V/3V
低电池电压检 测输入
低电池电压检 测输出
图4.9 MAX639/MAX640/MAX653的电路连接
适于A/D转换器或模拟放大器使用的，通常是双电源输出型。MAX743可提 供±12V或±15V的对称电压，MAX743的最大电流可达±100mA，
图中两个电感100μH、两个电解电容100μF和两个肖特基二极管1N5817
第4章开关量输入输出的隔离技 术
4.1开关量输入端隔离
开关量的输入隔离一般使用光电隔离器件。可以使用的光电隔离器件很多，有许多
器件性能相近，普通开关量的输入隔离使用TLP521-X即可
1、廉价实用的TLP521-X
工作频率不高，一般限制在 10KHZ以内
TLP521-1
TLP521-2
图4.1 TLP521的各种封装及引脚排列
100k 550Ω
DOUT
7406
NC
E
74LS14
GNDX
图4.6 可以工作到115.2波特的光隔电路
（1）VCCX取5V时，负载电阻R3应取2.2KΩ~3.3KΩ
（2）74LS14用于整形，为保证输出波形为理想的方波，防止出
现干扰脉冲等非正常情况的发生，输出端使用施密特触发器对波形整形
VCC
VCC X
（4）MAX737 输入：4V~8.6V 输出：－15V
-15V输出可给LCD提供负偏置电压
单电源输出变换器
双电源输出变换器
BUCK 降压型 是指输入电压大于输出电压 如12V->5V BOOST 则反之 5V->12V 单电源变双电源4.2V~10V直流电源变成双±12V， ±15V直流电源
（1）MAX742 输入：4.2V~10V 输出：±12V， ±15V, ±2A
（1）ICL7660 Intersil公司 输出：1.5V~10V 输：互补电压
（通常为正电压入、负电压出) 主要用于单电源供电的A/D转换场合
（2）MAX640/MAX848Maxim公司 输入：5V 型应用为给低电压器件供电
输出：3.3V,典
（3）MAX735 输入：4V~6.2V 输出：－5V
（2）MAX743 输入：5V 输出： ±12V， ±15V, ±100mA
MAX743的最大电流可达±100mA，而 MAX742的最大电流则可达±2A
集成运算放大器、AD转换器常用双电源
ICL7660(A)提供从 1.5V到10.0V的互补电压，以电荷泵原理工作，需外接 泵电容两个。泵电容通常选用10μf的电解电容。7脚为振荡器输入，不接时 使用内部振荡器。也可外接电容以降低振荡频率。降低振荡频率时泵电容 的容量应加大，加大到100μf可保证任何振荡频率都能正常工作(最低1kHz)。
宽电压输入（用于未经稳压的输入电压）
（2）选取器件:1)根据输入、输出电压选取器件;2)输出电流应按系统最大 工作电流的1.2～1.5倍计算需要的功率，根据功率选用 (DC-DC变换器通常以输
出功率标注 );3)再次要注意器件输出电压是否已经过稳压，经过稳压的输出波纹有 多大
图4.10双电源输出变换器MAX473的基本 应用电路
2、隔离变压器型DC-DC变换
DC-DC变换器通常使用高频变压器(2~5kHz)隔离，再作整流及稳压器件
体积通常相对较大
Vin
+VOUT
Cin
Cout
100uf,25V
GND
-VOUT
图4.11 DC-DC变换器模块的使用电路
（1）固定电压输入（用于信号隔离）
则开关时间会大4~5倍，则开关频率就降低4~5倍。不应该省略该电阻。
图4.5 4N35负载电阻及基极-发射极电阻对开关时间的影响
影响工作频率的因素： （1）负载电阻，越小，开关速度越快,最好不小于1000Ω （2）基极电阻，一般取50KΩ~100KΩ
VCC
VCC X
R1 4N35
R1
R3
DIN
LED+ B LED- C
► 集成电路DC-DC变换器 电荷泵变压、脉宽调制变压、前二者的组合变压
► 隔离变压器型DC-DC变换器 真正隔离
1、集成电路DC-DC变换器
效率高、体积小、以小电流应用为主
(互补电压：电路生成两个模拟电压，用一种互补方式可以改变这两个电压。当 直通输出电压上升时，互补的输出电压下降，反之亦然。两个输出电压之和为 恒定值：VOUT+VOUTC=VREF）
TLP521-4
A图输入高电平，输出高电平，输入低电平，输出低电平； b图输入高电平，输出低电平，输入低电平，输出高电平
图4.2 基本的光电隔离电路
TLP521的正常工作频率应限制在10kHz以下，在大于10kHz时，必须考虑负载电阻 对工作频率的影响。原则上，降低负载电阻阻值对工作频率的提高有利，负载电阻 最低可降至1kΩ。对波形要求较高的场合，工作频率应适当降低，并应在输出端加 接施密特触发器整形电路。
6脚为低压调整端。当工作电压低于3.5V时，6脚应接地，否则浮空。
图4.8 ICL7660的泵电容连接
低电压器件供电器件工作时需在输出端增加三个元件：一个二极管、一个 电感、一个电解电容。为使器件能提供最大输出电流，电感应选用100μH， 电容应选用100μF，二极管可以使用常用的1N5817或相当的肖特基二极管。