低压情况下光耦的替代电路

　　信号转换的原理是：Vin在三极营T1上产生电流IC1，在三极管T2上产生电流Ic2,Ic2正比于Ic1和Vin,Ic2又通过电阻R4产生压降，正比于lc20结果是，R4上的压降正比于Vin值。再根据Vh与Vin逻辑相同，V1与R4压降逻辑相反，可以得出：Vh高，V1低；Vh低，V1高、Vh逻辑与V1相反。

　　如果各三极管均选用通用NPN型，可以得出Vh与V1的关系为

　　输出部分：从V1到Vt之间的部分是输出。Q7将V1的逻辑取反。Q3、Q4组成推挽输出、驱动Q50R10、R6、R7增加Q3的可靠性，Q7为输出逻辑取反并增大V,处输入电阻。

　　当V1=Vf-16V=Vg时，Q7、Q4导通、Vt=Vg,Q5截止。
　　
　　当V1=Vf=Vg+l6V时，Q7、Q4截止、Q3导通、Vt=V9+l6V、Q5导通 (4)
　　
　　结合(3)、(4)有：Vh=5V时，Q5截止；Vh=OV，Q5导通。也就是说，电路实现了从输入信号Vh到输出驱动信号Vt的转换。

　　2.电路元件参数与电路性能
　　
　　(1)R8电阻值的选取
　　
　　
　　R8电阻值的选取要考虑两个矛盾的因素。一方面，为使静态功耗减小，阻值应尽量大。比如希望其最大静态功耗低于1/l6W，则应有R8≥400Ω：另一方面，从电路安全可靠性考虑，R8值应取越小越好。最坏情况认为T1、各极短路，R8上分压值应小于Q1、Q2的射-基反向击穿电压Urbo,通常取5V。
　　
　　假设极端条件为VCC=300V，则有R8<920Ω。
　　
　　（2)三极管的选取
　　
　　三极管T2实际上承受浮动电压，它的集-射击穿电压应大于Vcc加上浮动电源电压。即Vbce>Vcc+16。其他三极营使用普通型即可，对β值要求不高。开关频率总可以达到1MHz以上，足够叠加PWM信号。
　　
　　Q1、Q2、Q3选用9013，T1、T2选用MPSA42，Q4、Q7选用9014，R1=5(kΩ)，R2=10(kΩ)，R4=55(kΩ)。
　　
　　(3)Q5、Q6的选取：主要根据实际应用情况的VCC和通态电流来选取，这里选用IRF540。
　　
　　(4)电路性能
　　
　　实际测量驱动电路的开通和关断上升时间、下降时间均小于0.5US，最大驱动功耗0.O6W，可见此电路在功耗、速度都优于普通光耦，而且结构简单，安全性亦满足要求，不存在故障时整体损坏的危险。目前市场上耐压Ubcb、Ubce>150V的NPN晶体管及对应的PNP晶体管有很多种，最大的达到400V，足以满足上述性能要求，所以替代电路适用于许多低压、小功率场合。作者将这一电路应用到直流无刷电机驱动，应用条件为电池电压和浮动电压之和不超过120V，即Vcc<1OOV，电机输出功率150W，效果良好。

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