„O însoțitoare de bord de la China Southern Airlines, în vârstă de 23 de ani, a fost electrocutată în timp ce vorbea pe iPhone-ul ei 5 în timp ce acesta se încarca”, știrea a atras o largă atenție online. Pot încărcătoarele să pună vieți în pericol? Experții analizează scurgerea transformatorului în interiorul încărcător al telefonului mobil, scurgerea curentului alternativ de 220VAC la capătul DC și prin linia de date la carcasa metalică a telefonului mobil și, în cele din urmă, duce la electrocutare, apariția unei tragedii ireversibile.
Deci, de ce ieșirea încărcătorului de telefon mobil vine cu 220V AC? La ce ar trebui să acordăm atenție în alegerea sursei de alimentare izolate? Cum se face distincția între sursele de alimentare izolate și neizolate? Viziunea comună în industrie este:
1. Alimentare izolată: Nu există o conexiune electrică directă între bucla de intrare și bucla de ieșire a sursei de alimentare, iar intrarea și ieșirea sunt într-o stare izolată de înaltă rezistență fără buclă de curent, așa cum se arată în Figura 1:
2, sursă de alimentare neizolată:există o buclă de curent continuu între intrare și ieșire, de exemplu, intrarea și ieșirea sunt comune. Un circuit izolat flyback și un circuit BUCK neizolat sunt luate ca exemple, așa cum se arată în Figura 2. Figura 1 Sursa de alimentare izolată cu transformator
1. Avantajele și dezavantajele sursei de alimentare izolate și ale sursei de alimentare neizolate
Conform conceptelor de mai sus, pentru topologia comună a sursei de alimentare, sursa de alimentare neizolată include în principal Buck, Boost, buck-boost etc. Sursa de izolație are în principal o varietate de flyback, forward, half-bridge, LLC și alte topologii cu transformatoare de izolare.
Combinate cu sursele de alimentare izolate și neizolate utilizate în mod obișnuit, putem obține în mod intuitiv unele dintre avantajele și dezavantajele lor, avantajele și dezavantajele celor două sunt aproape opuse.
Pentru a utiliza surse de alimentare izolate sau neizolate, este necesar să înțelegeți modul în care proiectul real are nevoie de surse de alimentare, dar înainte de aceasta, puteți înțelege principalele diferențe dintre sursele de alimentare izolate și neizolate:
① Modulul de izolare are fiabilitate ridicată, dar costuri ridicate și eficiență scăzută.
②Structura modulului neizolat este foarte simplă, cost redus, eficiență ridicată și performanță de siguranță slabă.
Prin urmare, în următoarele ocazii, se recomandă utilizarea unei surse de alimentare izolate:
① În cazul în care există posibile șocuri electrice, cum ar fi preluarea energiei electrice de la rețea la ocazii de joasă tensiune DC, trebuie să utilizați sursă de alimentare izolată AC-DC;
② Busul de comunicații seriale transmite date prin rețele fizice, cum ar fi RS-232, RS-485 și rețeaua locală a controlerului (CAN). Fiecare dintre aceste sisteme interconectate este echipat cu propria sa sursă de alimentare, iar distanța dintre sisteme este adesea departe. Prin urmare, de obicei, trebuie să izolam sursa de alimentare pentru izolarea electrică pentru a asigura securitatea fizică a sistemului. Prin izolarea și întreruperea buclei de împământare, sistemul este protejat de impactul tranzitoriu de înaltă tensiune și distorsiunea semnalului este redusă.
③ Pentru porturile I/O externe, pentru a asigura funcționarea fiabilă a sistemului, se recomandă izolarea sursei de alimentare a porturilor I/O.
Tabelul rezumat este prezentat în Tabelul 1, iar avantajele și dezavantajele celor două sunt aproape opuse.
Tabelul 1 Avantajele și dezavantajele surselor de alimentare izolate și neizolate
2， Alegerea puterii izolate și a puterii neizolate
Înțelegând avantajele și dezavantajele surselor de alimentare izolate și neizolate, fiecare are propriile sale avantaje și am reușit să facem aprecieri precise cu privire la unele opțiuni comune de alimentare încorporată:
① Sursa de alimentare a sistemului este, în general, utilizată pentru a îmbunătăți performanța anti-interferențe și pentru a asigura fiabilitatea.
② Alimentarea IC sau a unei părți a circuitului din placa de circuit, pornind de la rentabilitate și volum, utilizarea preferențială a schemelor de non-izolare.
③ Pentru cerințele de siguranță pentru securitate, dacă trebuie să conectați AC-DC al Electricității Municipale sau sursa de alimentare pentru uz medical, pentru a asigura siguranța persoanei, trebuie să utilizați sursa de alimentare. În unele ocazii, trebuie să utilizați sursa de alimentare pentru a consolida izolarea.
④ Pentru sursa de alimentare a comunicațiilor industriale de la distanță, pentru a reduce în mod eficient efectele diferențelor geografice și interferențelor de cuplare a firelor, este utilizat în general pentru alimentare separată pentru a alimenta fiecare nod de comunicație singur.
⑤ Pentru utilizarea sursei de alimentare cu baterie, sursa de alimentare fără izolare este utilizată pentru o durată strictă de viață a bateriei.
Înțelegând avantajele și dezavantajele puterii de izolare și non-izolare, acestea au propriile lor avantaje. Pentru unele surse de alimentare încorporate utilizate în mod obișnuit, putem rezuma ocaziile alese.
1.Isursa de energie solara
Pentru a îmbunătăți performanța anti-interferență și pentru a asigura fiabilitatea, este utilizat în general pentru a utiliza izolarea.
Pentru cerințe de siguranță pentru securitate, dacă aveți nevoie să vă conectați la AC-DC al Electricității Municipale, sau la sursa de alimentare pentru uz medical, și la aparate albe, pentru a asigura siguranța persoanei, trebuie să utilizați sursa de alimentare, cum ar fi MPS MP020, pentru feedback-ul original AC-DC, potrivit pentru aplicații de 1 ~ 10W;
Pentru alimentarea cu energie a comunicațiilor industriale de la distanță, pentru a reduce în mod eficient efectele diferențelor geografice și interferența de cuplare a firelor, este utilizat în general pentru alimentare separată pentru a alimenta fiecare nod de comunicație singur.
2. Alimentare fără izolare
Circuitul integrat sau un anumit circuit din placa de circuit este alimentat de raportul preț și volum, iar soluția de non-izolare este preferată; cum ar fi seria MPS MP150/157/MP174 Buck non-izolare AC-DC, potrivit pentru 1 ~ 5W;
În cazul tensiunii de lucru sub 36V, bateria este utilizată pentru a furniza energie și există cerințe stricte pentru rezistență și este preferată sursa de alimentare fără izolare, cum ar fi MP2451/MPQ2451 de la MPS.
Avantajele și dezavantajele puterii de izolare și sursei de alimentare fără izolare
Înțelegând avantajele și dezavantajele sursei de alimentare cu izolare și fără izolare, acestea au propriile avantaje. Pentru unele opțiuni de alimentare încorporată utilizate în mod obișnuit, putem urma următoarele condiții de judecată:
Pentru cerințe de siguranță, dacă trebuie să vă conectați la AC-DC a Electricității Municipale, sau la sursa de alimentare pentru medical, pentru a asigura siguranța persoanei, trebuie să utilizați sursa de alimentare, iar unele ocazii trebuie folosite pentru a spori izolarea sursei de alimentare.
În general, cerințele pentru tensiunea de izolare a puterii modulului nu sunt foarte mari, dar o tensiune de izolare mai mare poate asigura că sursa de alimentare a modulului are un curent de scurgere mai mic, securitate și fiabilitate mai ridicate, iar caracteristicile EMC sunt mai bune. Prin urmare, nivelul general al tensiunii de izolare este peste 1500VDC.
3, precauții pentru selectarea modulului de putere de izolare
Rezistența de izolare a sursei de alimentare este numită și rezistență anti-electricitate în standardul național GB-4943. Acest standard GB-4943 este standardele de securitate ale echipamentelor informaționale pe care le spunem adesea, pentru a preveni oamenii să fie standarde naționale fizice și electrice, inclusiv evitarea evitării Oamenii sunt afectați de daune prin șoc electric, daune fizice, explozie. După cum se arată mai jos, schema de structură a sursei de alimentare de izolare.
Diagrama structurii puterii de izolare
Ca un indicator important al puterii modulului, standardul de izolare și metoda de testare rezistentă la presiune este, de asemenea, stipulat în standard. În general, testul de conexiune cu potențial egal este utilizat în general în timpul testării simple. Schema schematică a conexiunii este următoarea:
Diagrama semnificativă a rezistenței de izolare
Metode de testare:
Setați tensiunea rezistenței de tensiune la valoarea specificată a rezistenței de tensiune, curentul este setat ca valoare de scurgere specificată și timpul este setat la valoarea specificată a timpului de testare;
Contoarele de presiune de funcționare încep testarea și încep apăsarea. În timpul timpului de testare prescris, modulul trebuie să fie fără model și fără arc de zbor.
Rețineți că modulul de putere de sudare trebuie selectat în momentul testării pentru a evita sudarea repetată și deteriorarea modulului de putere.
În plus, acordați atenție:
1. Fiți atenți dacă este AC-DC sau DC-DC.
2. Izolarea modulului de putere de izolare. De exemplu, dacă 1000V DC îndeplinește cerințele de izolație.
3. Dacă modulul de putere de izolare are un test cuprinzător de fiabilitate. Modulul de alimentare ar trebui să fie efectuat prin teste de performanță, teste de toleranță, condiții tranzitorii, teste de fiabilitate, test de compatibilitate electromagnetică EMC, teste de temperatură înaltă și scăzută, teste extreme, teste de viață, teste de securitate etc.
4. Dacă linia de producție a modulului de putere izolat este standardizată. Linia de producție a modulelor de alimentare trebuie să treacă un număr de certificări internaționale, cum ar fi ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 etc., așa cum se arată în Figura 3 de mai jos.
Figura 3 Certificare ISO
5. Dacă modulul de putere de izolare este aplicat în medii dure, cum ar fi industrie și automobile. Modulul de putere nu este aplicat doar în mediul industrial dur, ci și în sistemul de management BMS al vehiculelor cu energie nouă.
4,Tpercepția puterii de izolare și a puterii de non-izolare
În primul rând, se explică o neînțelegere: Mulți oameni cred că puterea de non-izolare nu este la fel de bună ca puterea de izolare, deoarece sursa de alimentare izolată este scumpă, deci trebuie să fie scumpă.
De ce este mai bine să folosiți puterea de izolare decât non-izolarea în impresia tuturor acum? De fapt, această idee este să rămână în ideea de acum câțiva ani. Deoarece stabilitatea de non-izolare din anii precedenți nu are într-adevăr nicio izolare și stabilitate, dar odată cu actualizarea tehnologiei de cercetare și dezvoltare, non-izolarea este acum foarte matură și devine mai stabilă. Vorbind de securitate, de fapt, puterea fără izolare este, de asemenea, foarte sigură. Atâta timp cât structura este ușor modificată, este încă sigură pentru corpul uman. Din același motiv, puterea de non-izolare poate trece, de asemenea, multe standarde de securitate, cum ar fi: Ultuvsaace.
De fapt, cauza principală a deteriorării sursei de alimentare fără izolație este cauzată de creșterea tensiunii la ambele capete ale liniei de curent alternativ. Se mai poate spune că unda fulgerului este un val. Această tensiune este o tensiune ridicată instantanee la ambele capete ale liniei de tensiune alternativă, uneori chiar de trei mii de volți. Dar timpul este foarte scurt și energia este extrem de puternică. Se va întâmpla când este tunet, sau pe aceeași linie de curent alternativ, când o sarcină mare este deconectată, deoarece va apărea și inerția curentului. Circuitul de izolare BUCK va transmite instantaneu la ieșire, va deteriora inelul de detectare a curentului constant sau va deteriora în continuare cipul, provocând trecerea 300V și arde întreaga lampă. Pentru sursa de izolație anti-agresivă, MOS-ul va fi deteriorat. Fenomenul este stocarea, cip, iar tuburile MOS sunt arse. Acum, sursa de alimentare cu LED-uri este proastă în timpul utilizării și mai mult de 80% sunt aceste două fenomene similare. Mai mult decât atât, sursa de alimentare mică în comutație, chiar dacă este un adaptor de alimentare, este adesea deteriorată de acest fenomen, care este cauzat de tensiunea undei, iar în sursa de alimentare cu LED, este și mai frecvent. Acest lucru se datorează faptului că caracteristicile de încărcare ale LED-ului se tem în special de valuri. Tensiunea.
Conform teoriei generale, cu cât sunt mai puține componente în circuitul electronic, cu atât este mai mare fiabilitatea și cu cât este mai mică fiabilitatea plăcii de circuit a componentelor. De fapt, circuitele fără izolare sunt mai puține decât circuitele de izolare. De ce este mare fiabilitatea circuitului de izolare? De fapt, nu este fiabilitate, dar circuitul fără izolare este prea sensibil la supratensiune, capacitatea de inhibiție slabă și circuitul de izolare, deoarece energia intră mai întâi în transformator și apoi o transportă la sarcina LED de la transformator. Circuitul buck face parte din sursa de alimentare de intrare direct la sarcina LED. Prin urmare, primul are o șansă mare de deteriorare a creșterii în suprimare și atenuare, deci este mic. De fapt, problema neizolării se datorează în principal problemei supratensiunii. În prezent, această problemă este că numai lămpile cu LED pot fi văzute din probabilitate ca acestea să poată fi văzute din probabilitate. Prin urmare, mulți oameni nu și-au propus o metodă bună de prevenire. Mai mulți oameni nu știu ce este tensiunea undelor, mulți oameni. Lămpile LED sunt sparte, iar motivul nu poate fi găsit. Până la urmă, există o singură propoziție. Ce această sursă de alimentare este instabilă și se va rezolva. Unde este specificul instabil, nu știe.
Sursa de alimentare fără izolare este eficiența, iar a doua este că costul este mai avantajos.
Puterea fără izolare este potrivită pentru ocazii: în primul rând, sunt lămpile de interior. Acest mediu electric interior este mai bun și influența valurilor este mică. În al doilea rând, ocazia de utilizare este o tensiune mică și un curent mic. Neizolarea nu are sens pentru curenții de joasă tensiune, deoarece eficiența curenților de joasă tensiune și mari nu este mai mare decât izolarea, iar costul este mai mic decât mult. În al treilea rând, sursa de alimentare fără izolare este utilizată într-un mediu relativ stabil. Desigur, dacă există o modalitate de a rezolva problema suprimării supratensiunii, domeniul de aplicare a puterii fără izolare se va lărgi foarte mult!
Din cauza problemei valurilor, rata de deteriorare nu trebuie subestimată. În general, tipul de returnare reparată, asigurarea deteriorată, cip și primul MOS ar trebui să se gândească la problema valurilor. Pentru a reduce rata de deteriorare, este necesar să luați în considerare factorii de supratensiune atunci când proiectați sau să renunțați la utilizatori atunci când sunt utilizate și să încercați să evitați supratensiunile. (De exemplu, lămpile de interior, stingeți-l pentru moment când luptați)
În rezumat, utilizarea izolării și a neizolării se datorează adesea problemei valului, iar problema valurilor și a mediului electric este strâns legată. Prin urmare, de multe ori utilizarea puterii de izolare și a sursei de alimentare fără izolare nu poate fi întreruptă una câte una. Costurile sunt foarte avantajoase, așa că este necesar să alegeți non-izolare sau izolare ca sursă de alimentare cu LED-uri.
5. Rezumat
Acest articol prezintă diferențele dintre puterea de izolare și cea de non-izolare, precum și avantajele și dezavantajele acestora, ocaziile de adaptare și selecția selectării puterii de izolare. Sper că inginerii pot folosi acest lucru ca referință în proiectarea produsului. Și după ce produsul eșuează, poziționați rapid problema.
Ora postării: Iul-08-2023
