隔离电源与非隔离电源该怎么选用 详解优缺点
2021-04-16 09:43:57 来源:搜狐 点击:2399
【哔哥哔特导读】无论是日常生活,还是工业、农业等领域的生产和制造,毫无疑问的是,它们都离不开电源,只不过,电源的工作原理错综复杂,因此,对于隔离电源与非隔离电源的选用,时常让人犯难,不知道应该在什么样的场合选择隔离与非隔离电源,今天,正好可以通过这篇文章进行充分的了解。
在为嵌入式操作系统设计电源电路,或采用制成品电源模块的情况下,需要注意的关键难题之一便是采用隔离还是非隔离电源的方式。在开展探讨以前,大家要先搞清楚隔离和非隔离的定义是什么,还有这二者之间有着什么样的特点。
一、隔离电源和非隔离的定义
隔离电源和非隔离的意思,主要是对于电源开关来讲,业界较为通用性的观点是:
1、隔离电源:电源的键入控制回路和输出控制回路间并无直接连接的电气设备,键入和输出间属于绝缘层的高阻态,沒有电流量控制回路。
2、非隔离电源:键入与输出中间会产生直接的电流量控制回路,比如,键入和输出是共地的。
二、隔离电源和非隔离电源的优劣
由以上定义得知,针对常见的电源拓扑结构来讲,非隔离电源包括Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要是存在各种各样带隔离变压仪的反激、正激、半桥、LLC等拓扑结构。
融合常见的电源的隔离与非隔离,大家可以对它们的一些优点和缺点一目了然,二者的优劣基本上是反过来的。
应用隔离电源或者是非隔离电源的时候,需掌握实际项目对于电源有着什么样的需求,不过,在这之前,关键要掌握隔离与非隔离电源的区别:
1、隔离电源模块的稳定性高,但成本也不低,而且效率稍微差一些。
2、非隔离电源模块的构造非常简单,低成本,高效率,就是安全系数会差点。
因而,在以下好多个场所中,提议使用隔离电源:
第一,在触电事故高发的场所,如从电力网取电,转成低压直流电的场所,要用隔离的AC-DC电源;
第二,串口通信系统总线根据RS-232、RS-485和控制板局域网络(CAN)等物理学互联网传输数据,这种互相连接的系统软件每一个都配置有自身的电源,并且各系统软件中间通常间距较远,因而,一般要隔离电源开展电气隔离,以此保证系统软件的物理学安全性,且根据隔离断开接地装置控制回路,来维护系统软件免遭暂态高电压的冲击性,还能降低数据信号失帧的频率;
第三,对外开放的I/O端口,为了确保系统软件能够正常运作,也提议对I/O端口进行电源隔离。
三、隔离和非隔离电源的运用场所
根据掌握隔离和非隔离电源的优劣得知,它们各有千秋,针对一些常见的内嵌式供电,大家已可做出精确的分辨和选择:
1、系统软件前级的电源,为提升抗干扰能力,确保它的稳定性,通常采用隔离电源的方式。
2、线路板内的IC或一部分电源电路供电,从性价比以及体积的方面考虑,会优先选择采用非隔离的计划方案。
3、对安全性有规定的场所,比如,需要接市的AC-DC电源,又或是用于诊疗的医用电源,为看确保人身安全,务必要采用隔离电源,有一些场所还务必加强电源的隔离。
4、针对远程控制工业生产通讯的供电,为合理减少地电位差和输电线藕合影响带来的危害,通常使用隔离电源为每一个通讯连接点进行独立供电。
5、针对选用电池供电的场所,或是对续航能力有严格规定的地方,要选用非隔离的方式供电。
四、抗电抗压强度
隔离电源的抗压性,在GB-4943国标中也称为抗电强度,这一规范便是大家常说的信息内容类机器设备的检测标准,为了更好地避免工作人员遭受物理学和电气设备损害的国家行业标准,主要为了防止人体免受触电损害、物理伤害、发生爆炸等损害。
作为电源模块的关键指标值,规范要求明确隔离抗压有关的测试标准,简易的检测一般是选用等电位连接的检测,以下就是测试标准:
将抗压计的工作电压设为要求的抗压值,电流量设为要求的漏电流,时间设为要求的检测时间值;
实际操作抗压计逐渐展开检测,逐渐充压,在要求的检测时间里,控制模块应无穿透,无飞弧的状况出现。
留意在检测时电焊焊接电源模块要选择适合的温度,防止不断电焊焊接,毁坏电源模块。
五、隔离和非隔离电源的优点与缺点
一般场所应用对控制模块电源隔离工作电压的要求不高,可如果是更高一些的隔离工作电压,它能够确保控制模块电源具备更高的安全系数与稳定性,而且EMC特性也更强,漏电流也更小,所以,在现阶段,业内广泛的隔离工作电压水准是在1500VDC之上。
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