光耦封装结构、电压反馈电路、系统、设备和封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件，特别是涉及一种光耦封装结构、包含该光耦封装结构的电压反馈电路、系统和设备，以及光耦封装结构的封装方法。
【背景技术】
[0002]光耦合器也称之为光电隔离器或光电耦合器，简称光耦，是以光为媒介来进行电信号传输的器件，通常包括封装在同一管壳内的红外发射芯片和输出光敏芯片，当输入端加电信号时，红外发射芯片发出光线，输出光敏芯片接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现电光 电的转换。由于光親具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输出与输入之间绝缘强度高以及单向信号传输等优点，因此在数字电路中得到了广泛应用。
[0003]常见的光耦封装如图1所示，反射式光耦封装结构，该结构包括采用热固型封装材料制作的外塑封体，外塑封体内放置有导电支架。图l_a为右视图，图Ι-b为俯视图。第二导电支架2安装有红外发射芯片6，红外发射芯片6与第二导电支架2之间通过导电胶粘结，与该导电支架并列设置的第一导电支架1通过焊接导线与红外发射芯片6连接，与第二导电支架2对角设置的第四导电支架4安装有光电三极管7，光电三极管7通过导电胶粘结在第四导电支架4上，与第四导电支架4并列设置的第三导电支架3也通过导线与光电三极管7连接。如图2所示，为对射式光耦封装结构，其红外LED与光电三极管相对放置。
[0004]如图3所示，为常规开关稳压电源电压反馈系统的示意图，在该系统中，需要检测输出电压，并转化为电流信号后通过光耦传递至PWM/PFM控制电路。交流输入信号经过整流桥及滤波电路后，连接至开关电源功率级，功率级通过变压器将能量传递至输出级，由分压电阻、TL431、补偿电路及光耦等组成的反馈电路对输出电压进行采样并反馈至调制级，调制级输出控制信号控制功率级。其中，TL431是一种常见的三段可调分流基准源，此处作为放大器使用，opto代表光耦，反馈电路通过对输出电压采样放大后反馈至PWM/PFM控制级，进而调整输出。
[0005]采用现有光耦封装结构必须配合现有TL431反馈电路才能用于现有开关稳压电源。这种常规开关稳压电源反馈系统，需要常规光耦、TL431、四个电阻、一个电容，其缺点是器件多，不利用稳压电源小型化。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种光耦封装结构、包含该光耦封装结构的电压反馈电路、系统和设备，以及光耦封装结构的封装方法，以解决现有常规光耦封装结构和现有431反馈电路的器件多，集成度低，不利用电源小型化的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案
[0008]—种光耦封装结构，包括塑封的第一、第二、第三和第四导电支架以及设置在导电支架上的基准电源芯片、红外发射芯片和光电三极管；
[0009]所述第二导电支架上固定所述基准电源芯片和红外发射芯片；所述第一导电支架与所述基准电源芯片的电源正端电连接，其引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第一输入端；第二导电支架与所述基准电源芯片的电源负端电连接，其引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第二输入端；所述基准电源芯片的输出端与所述红外发射芯片的阳极电连接；所述红外发射芯片的阴极与第二导电支架电连接；
[0010]所述光电三极管固定在第四导电支架上；第四导电支架与所述光电三极管的集电极电连接，其引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第二输出端；第三导电支架与光电三极管的发射极电连接，其引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第一输出端；所述光电三极管的基极接收所述红外发射芯片发出的光电信号；或
[0011 ] 所述基准电源芯片的电源端直接固定在第一导电支架上，所述基准电源芯片的电源正端与第一导电支架电连接，所述基准电源芯片的输出端与所述红外发射芯片的阳极电连接；所述红外发射芯片固定在第二导电支架上，其阴极与第二导电支架电连接；所述第一导电支架和第二导电支架引出塑封体外的部分分别作为该光耦封装结构的第一输入端和第二输入端。
[0012]优选的，所述外塑封体内充满绝缘透明介质。
[0013]优选的，所述第一导电支架、第二导电支架、第三导电支架和第四导电支架均置于同一平面内。
[0014]优选的，所述第一导电支架和第二导电支架与所述第三导电支架和第四导电支架上下对应的设置在该封装结构内。
[0015]优选的，所述第一导电支架和第二导电支架置于同一平面内；所述第三导电支架和第四导电支架置于同一平面内。
[0016]一种电压反馈电路，该电路包括塑封在外塑封体内的转换电路；
[0017]所述转换电路包括:
[0018]用于对反馈电压进行放大的基准电源芯片；
[0019]用于将放大的反馈电压转换为电流信号的红外发射芯片；和
[0020]用于将所述电流信号传递给外部设备的光电三极管；
[0021]该电路进一步包括稳压电阻和滤波电容，所述稳压电阻的一端作为反馈电压输入端，其另一端与滤波电容连接，所述滤波电容的另一端接地；
[0022]所述转换电路与所述滤波电容并联连接。
[0023]一种开关电源电压反馈系统，该系统包括:
[0024]用于对交流输入信号进行整流滤波的整流滤波电路；
[0025]用于将整流滤波后的交流输入信号转换为相应的能量级的开关电源功率级；
[0026]用于将所述能量级变压输出的变压电路；
[0027]如上所述的电压反馈电路；和
[0028]根据电压反馈电路反馈的电流信号，对功率级进行控制的调制级。
[0029]—种包含如上述开关电源电压反馈系统的设备。
[0030]一种光耦封装方法，该方法的步骤包括
[0031]S1、将基准电源芯片和红外发射芯片固定在第二导电支架上；
[0032]S21、将基准电源芯片的电源正端与第一导电支架电连接，该第一导电支架引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第一输入端；将基准电源芯片的电源负端与第二导电支架电连接，该第二导电支架引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第二输入将基准电源芯片的输出端与红外发射芯片的阳极电连接；所述红外发射芯片的阴极与第二导电支架电连接；
[0033]S3、将光电三极管固定在第四导电支架上；将光电三极管的集电极与第四导电支架电连接，第四导电支架引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第二输出端；将光电三极管的发射极与第三导电支架电连接，第三导电支架引出塑封体外的部分作为该光耦封装结构的第一输出端；所述光电三极管的基极接收所述红外发射芯片发出的光电信号；或
[0034]S22、将基准电源芯片固定在第一导电支架上，将其电源正端与第一导电支架电连接，将其输出端与红外发射芯片的阳极电连接；将红外发射芯片固定在第二导电支架上，其阴极与第二导电支架电连接；第一导电支架和第二导电支架引出塑封体外的部分分别作为该光耦封装结构的第一输入端