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智能伺服变压器:了解隔离与非隔离电源优缺点及应用设计

2018-04-24 08:39:19 德州信平电子有限公司 阅读

那么手机充电器输出端为什么会带有220V的交流电呢?隔离电源的选型要注意哪些事项?如何区分电源是隔离与非隔离?业内通用的看法是: 


1、隔离电源:电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路,如图1所示:


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图1 采用变压器的隔离电源


2、非隔离电源:输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。以隔离的反激电路和非隔离的BUCK电路为例,如图2所示。 


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图2 非隔离电源 


一、隔离电源与非隔离电源的优缺点


结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表1所示,两者的优缺点几乎是相反的。


表1 隔离电源和非隔离电源的优缺点


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二、隔离电源与非隔离电源的选择


通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电设计,我们可总结出其选择的场合。


1、隔离电源

  • 系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源;

  • 对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源和白色家电,为保证人身的安全,   必须用隔离电源,如MPS的MP020,为原边反馈隔离型AC-DC,适合于1~10W应用 ;

  • 对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电。

2、非隔离电源

  • 电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案;如MPS的MP150/157/MP174系列buck型非隔离AC-DC,适合于1~5W应用;

  • 对于工作电压低于36V,采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,优先采用非隔离供电,如MPS的MP2451/MPQ2451。

三、隔离电源模块选型的注意事项


1、要注意是AC-DC还是DC-DC。Z专注直流DC-DC隔离电源模块的开发,拥有多达上百种型号。


2、隔离电源模块的隔离耐压。例如隔离1000V DC 是否满足绝缘要求,的直流隔离模块从1000V DC 到6000V DC多个品种可供选择。


3、隔离电源模块是否有进行全面的可靠性测试。生产的电源模块经过了性能测试、容差测试、瞬态条件测试、可靠性测试、EMC电磁兼容测试、高低温测试、极限测试、寿命测试、安规测试等。


4、隔离电源模块的生产工厂产线是否规范。电源模块生产线通过了ISO9001, ISO14001,OHSAS18001等多项国际认证,如下图3所示。


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图3 ISO认证


5、隔离电源模块是否有应用在工业、汽车等恶劣环境。电源模块不仅仅大量应用与恶劣的工业环境,同时在新能源汽车的BMS管理系统中也游刃有余。


四、总结


本文介绍了隔离电源和非隔离电源的区别,以及各自的优缺点、适应场合,以及隔离电源的选型注意事项,希望工程师在产品设计时能以此为参考,正确应用电源在产品的研发中,以及在产品出现故障后,快速定位问题所在。




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