如何選擇隔離電源還是非隔離電源?
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一、電源隔離與非隔離的概念
電源的隔離與非隔離,主要是針對(duì)開關(guān)電源而言,業(yè)內(nèi)比較通用的看法是:
1、隔離電源:電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電氣連接,輸入和輸出之間是絕緣的高阻態(tài),沒有電流回路。
2、非隔離電源:輸入和輸出之間有直接的電流回路,例如,輸入和輸出之間是共地的。
隔離電源示意圖如圖所示。
二、隔離電源與非隔離電源的優(yōu)缺點(diǎn)
由上述概念可知,對(duì)于常用的電源拓?fù)涠裕?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/非隔離電源">非隔離電源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓?fù)洹?/p>
結(jié)合常用的隔離與非隔離電源,我們從直觀上就可得出它們的一些優(yōu)缺點(diǎn),兩者的優(yōu)缺點(diǎn)幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源,需了解實(shí)際項(xiàng)目對(duì)電源的需求是怎樣的,但在此之前,可了解下隔離和非隔離電源的主要差別:
1、隔離模塊的可靠性高,但成本高,效率差點(diǎn)。
2、非隔離模塊的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,成本低,效率高,安全性能差。
因此,在如下幾個(gè)場(chǎng)合,建議用隔離電源:
1、涉及可能觸電的場(chǎng)合,如從電網(wǎng)取電,轉(zhuǎn)成低壓直流的場(chǎng)合,需用隔離的AC-DC電源;
2、串行通信總線通過RS-232、RS-485和控制器局域網(wǎng)(CAN)等物理網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù),這些相互連接的系統(tǒng)每個(gè)都配備有自己的電源,而且各系統(tǒng)之間往往間隔較遠(yuǎn),因此,我們通常需要隔離電源進(jìn)行電氣隔離來確保系統(tǒng)的物理安全,且通過隔離切斷接地回路,來保護(hù)系統(tǒng)免受瞬態(tài)高電壓沖擊,同時(shí)減少信號(hào)失真;
3、對(duì)外的I/O端口,為保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,也建議對(duì)I/O端口做電源隔離。
三、隔離與非隔離電源的應(yīng)用場(chǎng)合
通過了解隔離與非隔離電源的優(yōu)缺點(diǎn)可知,它們各有優(yōu)勢(shì),對(duì)于一些常用的嵌入式供電選擇,我們已可做成準(zhǔn)確的判斷:
1、系統(tǒng)前級(jí)的電源,為提高抗干擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源。
2、電路板內(nèi)的IC或部分電路供電,從性價(jià)比和體積出發(fā),優(yōu)先選用非隔離的方案。
3、對(duì)安全有要求的場(chǎng)合,如需接市電的AC-DC,或醫(yī)療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場(chǎng)合還必須用加強(qiáng)隔離的電源。
4、 對(duì)于遠(yuǎn)程工業(yè)通信的供電,為有效降低地電勢(shì)差和導(dǎo)線耦合干擾的影響,一般用隔離電源為每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)單獨(dú)供電。
5、 對(duì)于采用電池供電,對(duì)續(xù)航力要求嚴(yán)苛的場(chǎng)合,采用非隔離供電。
評(píng)論