電源模塊應(yīng)用疑惑與解惑

在電源模塊選型應(yīng)用中，曾經(jīng)是否會(huì)因選用隔離電源模塊還是非隔離電源模塊而難做抉擇？本文可以讓你能快速做出判斷，選擇合理的供電方案，能夠保證系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

電源模塊應(yīng)用疑惑

客戶在電源模塊應(yīng)用過(guò)程中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)這樣的應(yīng)用場(chǎng)景，如下圖1所示，客戶選用了一個(gè)帶隔離變壓器的電源模塊，然后把輸入輸出的地連在一起使用，可以正常工作，不影響使用，但客戶考慮長(zhǎng)久使用的可靠性進(jìn)行了技術(shù)交流溝通。

客戶這個(gè)應(yīng)用是隔離電源用成了非隔離電源，這樣應(yīng)用的結(jié)果是隔離電源和非隔離電源的缺點(diǎn)都占有了，而非隔離電源應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)又沒(méi)沾上，這樣的應(yīng)用方案存在缺陷，不推薦這樣的應(yīng)用。

圖1 客戶的應(yīng)用電路圖

電源模塊應(yīng)用解惑

客戶上面的應(yīng)用就是涉及隔離和非隔離電源模塊的問(wèn)題，要解決客戶的應(yīng)用疑惑，首先需要對(duì)電源模塊的隔離和非隔離有所了解，下面兩個(gè)電路圖可以直觀的做出隔離和非隔離電路的辨識(shí)，圖2是隔離電路，圖3是非隔離電路。

圖2 常見(jiàn)隔離電路圖

圖3 常見(jiàn)非隔離電路圖

隔離電源的特點(diǎn)是輸入輸出通過(guò)隔離器件隔離，輸入到輸出的能量是隔離變壓器進(jìn)行傳遞，信號(hào)傳遞是通過(guò)光電耦合器；輸入輸出間沒(méi)有直接的電氣連接，存在高阻抗的隔離。隔離電源的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，安全性好；缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率低，體積大。

非隔離電源的特點(diǎn)是輸入輸出共地，存在直接的電氣連接。非隔離電源的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高，體積可以做小；缺點(diǎn)是因?yàn)檩斎胼敵龉驳兀踩暂^差，抗干擾能力差。

隔離電源和非隔離電源涉及安全和抗干擾性，所以應(yīng)用場(chǎng)合還有些許差異。

1. 隔離電源的應(yīng)用場(chǎng)景

隔離電源的安全性高，所以適用于涉及人身安全的需防觸電的場(chǎng)合，比如醫(yī)療行業(yè)電源，高壓轉(zhuǎn)低壓場(chǎng)合；需求電源前端損壞，能保護(hù)負(fù)載電路的場(chǎng)合。

需要提升抗干擾的場(chǎng)合，比如系統(tǒng)前端電源，如圖4所示。遠(yuǎn)程工業(yè)通信場(chǎng)合，每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)用隔離電源供電可以降低因?qū)Ь€耦合的干擾。

圖4 隔離電源應(yīng)用圖

2. 非隔離電源的應(yīng)用場(chǎng)景

非隔離產(chǎn)品效率高，抗干擾能力差，適合純凈的用電環(huán)境和損耗需求較低的場(chǎng)合，比如家庭燈具供電場(chǎng)合，由電池供電的儀表儀器需求空載損耗小，長(zhǎng)續(xù)航的場(chǎng)合。系統(tǒng)的后級(jí)電路，給后級(jí)的系統(tǒng)芯片供電。

很多場(chǎng)合下隔離電源和非隔離電源是一起用的，這種場(chǎng)合隔離電源用在前端電路，非隔離電源用在后級(jí)供電電路，如參考下圖5，這是一個(gè)工控板的隔離電源和非隔離電源的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

圖5 工控板電源模塊應(yīng)用場(chǎng)景框圖

有些要求不高的場(chǎng)合，可用非隔離電源也可以用隔離電源，這種情況就要結(jié)合實(shí)際，選用最合適的方案。

表1 電源選型表