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「知识小课堂」隔离or非隔离?该如何准确地选择合适的电源?

供稿:广州金升阳科技有限公司

在选择电源模块时,要考虑的一个很重要的点就是要用隔离还是非隔离的电源方案。在进行讨论之前,我们先了解一下隔离电源的概念以及隔离与非隔离的主要特点。


什么是隔离电源?

隔离电源:从概念上来定义,主要是通过变压器对电压进行转换,实现输入与输出的隔离。

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那么隔离特性有哪些呢?如:安全隔离、共模噪声隔离、接地环路消除、或对于有浮地要求的场合,这是其关键的特性。

除了隔离外,电压变换也是电源的重要特性之一,包括交流转直流、直流转交流、高低压转换等。除此之外,配合一些外围器件,还能对电压起到稳压的作用,更可以起到保护及滤噪声的作用。


隔离与非隔离的优缺点在哪?

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,两者的优缺点几乎是相反的。

使用隔离或非隔离的电源,需了解实际项目对电源的需求是怎样的,但在此之前,可了解下隔离和非隔离电源的主要差别:

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隔离与非隔离电源的常见应用场景

通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的应用场景,我们可做出初步的判断:

① 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,如为FPGA、DSP、ASIC等高速芯片提供大电流的场合,如:K12T系列,效率高达96%,输出电流高达16A。如果选用隔离的方案,很难实现这样优秀的参数。

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② 对安全有要求的场合,如人体直接接触的场合,为保证人身安全,必须用隔离电源,在医疗行业等场合还需用高隔离耐压的电源,如:G_S-1WR2系列,隔离电压高达4200VAC/6000VDC,满足1xMOPP/2xMOOP,变压器电气间隙&爬电距离5mm,PCB电气间隙&爬电距离5.5mm。

③ 一般来说,市电供电产品首要考虑安全问题,所以通常情况下AC-DC需要选用满足安规认证的产品,比如金升阳的LDE/LHE系列等,符合加强绝缘,符合UL/CE认证。然而并不是所有接市电的AC-DC电源都需要隔离,如物联网行业中,对体积要求较高,而人又不会直接接触的场合,便可使用非隔离的AC-DC电源,如:LSxx-K3BxxSS系列,宽输入电压范围,小体积,低功耗。

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④ 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,如隔离485、隔离CAN的应用。

那么,除了隔离和非隔离特性,我们该如何选择一个相对合适的电源呢?


如何快速地选择合适的电源?

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大部分工程师对电源的选型,还停留在满足输入输出电压、功率负载要求即可,这只是最基本的要求。随着行业的不断发展,客户的需求也不尽相同,有些只需要满足功能实现、低价格;有些则需要满足高可靠性、低容错率,这是选型方向的不同所导致的。总的来说,主要包括了常规参数、重要参数、以及一些平常不太注意到的隐性参数,当然可靠性是现在这个阶段关注最多的参数。


以上是对于隔离/非隔离电源的一些基础知识,虽然是基础,但是容易被忽略,那么有这么多参数,我们该如何匹配好系统设计呢?


关注我们公众号,我们下一期电源知识小课堂再聊~


发布时间:2019年9月11日 15:47 人气: 审核编辑:刘婷
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