"Una assistent de vol de 23 anys de China Southern Airlines es va electrocutar mentre parlava amb el seu iPhone5 mentre es carregava", la notícia ha cridat àmpliament l'atenció en línia.Els carregadors poden posar en perill vides?Els experts analitzen la fuita del transformador dins del carregador del telèfon mòbil, la fuita de corrent altern de 220 VCA a l'extrem de CC i a través de la línia de dades a la carcassa metàl·lica del telèfon mòbil i, finalment, condueixen a l'electrocució, l'ocurrència d'una tragèdia irreversible.
Llavors, per què la sortida del carregador del telèfon mòbil ve amb 220 V AC?A què hem de prestar atenció en la selecció d'una font d'alimentació aïllada?Com distingir entre fonts d'alimentació aïllades i no aïllades?La visió comuna a la indústria és:
1. Font d'alimentació aïllada: No hi ha connexió elèctrica directa entre el bucle d'entrada i el bucle de sortida de la font d'alimentació, i l'entrada i la sortida es troben en un estat d'alta resistència aïllat sense bucle de corrent, tal com es mostra a la figura 1:
2, font d'alimentació no aïllada:hi ha un bucle de corrent continu entre l'entrada i la sortida, per exemple, l'entrada i la sortida són comunes.Es prenen com a exemples un circuit de retorn aïllat i un circuit BUCK no aïllat, tal com es mostra a la figura 2. Figura 1 Font d'alimentació aïllada amb transformador
1.Els avantatges i desavantatges de la font d'alimentació aïllada i la font d'alimentació no aïllada
Segons els conceptes anteriors, per a la topologia d'alimentació comuna, la font d'alimentació no aïllada inclou principalment Buck, Boost, buck-boost, etc. La font d'alimentació d'aïllament té principalment una varietat de flyback, forward, half-bridge, LLC i altres topologies amb transformadors d'aïllament.
Combinat amb fonts d'alimentació aïllades i no aïllades d'ús habitual, podem obtenir de manera intuïtiva alguns dels seus avantatges i desavantatges, els avantatges i desavantatges dels dos són gairebé oposats.
Per utilitzar fonts d'alimentació aïllades o no aïllades, cal entendre com el projecte real necessita fonts d'alimentació, però abans d'això, podeu entendre les principals diferències entre fonts d'alimentació aïllades i no aïllades:
① El mòdul d'aïllament té una alta fiabilitat, però un alt cost i una baixa eficiència.
②L'estructura del mòdul no aïllat és molt senzilla, de baix cost, d'alta eficiència i de baix rendiment de seguretat.
Per tant, en les següents ocasions, es recomana utilitzar una font d'alimentació aïllada:
① En possibles ocasions de descàrrega elèctrica, com ara portar l'electricitat de la xarxa a ocasions de CC de baixa tensió, cal utilitzar una font d'alimentació CA-CC aïllada;
② El bus de comunicació sèrie transmet dades a través de xarxes físiques com RS-232, RS-485 i la xarxa d'àrea local del controlador (CAN).Cadascun d'aquests sistemes interconnectats està equipat amb la seva pròpia font d'alimentació i la distància entre els sistemes és sovint molt llunyana.Per tant, normalment hem d'aïllar la font d'alimentació per aïllament elèctric per garantir la seguretat física del sistema.Aïllant i tallant el bucle de connexió a terra, el sistema està protegit de l'impacte transitori d'alta tensió i es redueix la distorsió del senyal.
③ Per als ports d'E/S externs, per garantir el funcionament fiable del sistema, es recomana aïllar la font d'alimentació dels ports d'E/S.
La taula resumida es mostra a la taula 1, i els avantatges i desavantatges dels dos són gairebé oposats.
Taula 1 Avantatges i desavantatges de les fonts d'alimentació aïllades i no aïllades
2, L'elecció de potència aïllada i potència no aïllada
En entendre els avantatges i els inconvenients de les fonts d'alimentació aïllades i no aïllades, cadascuna té els seus propis avantatges i hem estat capaços de fer judicis precisos sobre algunes opcions d'alimentació incrustades habituals:
① La font d'alimentació del sistema s'utilitza generalment per millorar el rendiment anti-interferències i garantir la fiabilitat.
② Font d'alimentació d'IC o part del circuit a la placa de circuit, a partir de la rendibilitat i el volum, l'ús preferent d'esquemes sense aïllament.
③ Per als requisits de seguretat per a la seguretat, si necessiteu connectar l'AC-DC de l'electricitat municipal, o la font d'alimentació per a ús mèdic, per garantir la seguretat de la persona, heu d'utilitzar la font d'alimentació.En algunes ocasions, cal utilitzar la font d'alimentació per reforçar l'aïllament.
④ Per a la font d'alimentació de la comunicació industrial remota, per tal de reduir eficaçment els efectes de les diferències geogràfiques i la interferència d'acoblament de cables, s'utilitza generalment per a una font d'alimentació independent per alimentar cada node de comunicació sol.
⑤ Per a l'ús de la font d'alimentació de la bateria, s'utilitza una font d'alimentació sense aïllament per a una durada estricta de la bateria.
En comprendre els avantatges i els desavantatges de l'aïllament i el poder no aïllant, tenen els seus propis avantatges.Per a alguns dissenys de fonts d'alimentació incrustades d'ús habitual, podem resumir les ocasions de la seva elecció.
1.Ifont d'energia solar
Per tal de millorar el rendiment anti-interferència i garantir la fiabilitat, generalment s'utilitza per utilitzar l'aïllament.
Per requisits de seguretat per a la seguretat, si necessiteu connectar-vos a l'AC-DC de l'Electricitat Municipal, o a la font d'alimentació per a ús mèdic, i aparells blancs, per tal de garantir la seguretat de la persona, heu d'utilitzar la font d'alimentació, com el MPS MP020, per a la retroalimentació original AC-DC, adequat per a aplicacions d'1 ~ 10 W;
Per a la font d'alimentació de comunicacions industrials remotes, per tal de reduir eficaçment els efectes de les diferències geogràfiques i la interferència d'acoblament de cables, generalment s'utilitza per a una font d'alimentació separada per alimentar cada node de comunicació sol.
2. Font d'alimentació sense aïllament
L'IC o algun circuit de la placa de circuit està alimentat per la relació de preus i el volum, i es prefereix la solució sense aïllament;com ara la sèrie MPS MP150/157/MP174 AC-DC sense aïllament, adequat per a 1 ~ 5W;
En el cas de tensió de treball inferior a 36 V, la bateria s'utilitza per subministrar energia i hi ha requisits estrictes de resistència, i es prefereix una font d'alimentació sense aïllament, com ara MP2451/MPQ2451 de MPS.
Els avantatges i els desavantatges de la potència d'aïllament i la font d'alimentació sense aïllament
En comprendre els avantatges i els desavantatges de la font d'alimentació d'aïllament i no aïllament, tenen els seus propis avantatges.Per a algunes opcions d'alimentació incrustada d'ús habitual, podem seguir les condicions de judici següents:
Per requisits de seguretat, si cal connectar-se a l'AC-DC de l'Electricitat Municipal, o a la font d'alimentació mèdica, per garantir la seguretat de la persona, s'ha d'utilitzar la font d'alimentació, i en algunes ocasions s'ha d'utilitzar per millorar l'aïllament de la font d'alimentació.
En general, els requisits per a la tensió d'aïllament de la potència del mòdul no són molt alts, però una tensió d'aïllament més alta pot garantir que la font d'alimentació del mòdul tingui un corrent de fuga més petit, una major seguretat i fiabilitat i que les característiques EMC siguin millors.Per tant, el nivell general de tensió d'aïllament és superior a 1500 VDC.
3, precaucions per a la selecció del mòdul de potència d'aïllament
La resistència d'aïllament de la font d'alimentació també s'anomena força antielectricitat a l'estàndard nacional GB-4943.Aquest estàndard GB-4943 és els estàndards de seguretat dels equips d'informació que sovint diem, per evitar que les persones siguin estàndards nacionals físics i elèctrics, inclosa evitar l'evitació. Els éssers humans són danyats per danys per descàrrega elèctrica, danys físics, explosions.Com es mostra a continuació, el diagrama d'estructura de la font d'alimentació d'aïllament.
Diagrama d'estructura de potència d'aïllament
Com a indicador important de la potència del mòdul, la norma d'aïllament i mètode de prova resistent a la pressió també s'estipula a la norma.Generalment, la prova de connexió de potencial igual s'utilitza generalment durant les proves simples.L'esquema de connexió és el següent:
Diagrama significatiu de la resistència d'aïllament
Mètodes de prova:
Establiu la tensió de la resistència de tensió al valor de resistència de tensió especificat, el corrent s'estableix com el valor de fuga especificat i el temps s'estableix al valor de temps de prova especificat;
Els mesuradors de pressió de funcionament comencen a provar i comencen a prémer.Durant el temps de prova prescrit, el mòdul ha de ser sense estampats i sense arc de vol.
Tingueu en compte que el mòdul de potència de soldadura s'ha de seleccionar en el moment de la prova per evitar soldadures repetides i danyar el mòdul de potència.
A més, presteu atenció a:
1. Fixeu-vos si és AC-DC o DC-DC.
2. L'aïllament del mòdul de potència d'aïllament.Per exemple, si el 1000V DC compleix els requisits d'aïllament.
3. Si el mòdul d'alimentació d'aïllament té una prova de fiabilitat completa.El mòdul d'alimentació s'ha de realitzar mitjançant proves de rendiment, proves de tolerància, condicions transitòries, proves de fiabilitat, proves de compatibilitat electromagnètica EMC, proves d'alta i baixa temperatura, proves extremes, proves de vida útil, proves de seguretat, etc.
4. Si la línia de producció del mòdul d'alimentació aïllada està estandarditzada.La línia de producció de mòduls d'alimentació ha de passar una sèrie de certificacions internacionals com ara ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, etc., tal com es mostra a la figura 3 següent.
Figura 3 Certificació ISO
5. Si el mòdul de potència d'aïllament s'aplica a entorns durs com ara la indústria i els automòbils.El mòdul de potència no només s'aplica a l'entorn industrial dur, sinó també al sistema de gestió BMS de vehicles d'energia nova.
4,Tla percepció del poder d'aïllament i el poder de no aïllament
En primer lloc, s'explica un malentès: molta gent pensa que la potència sense aïllament no és tan bona com la potència d'aïllament, perquè la font d'alimentació aïllada és cara, per la qual cosa ha de ser cara.
Per què és millor utilitzar el poder d'aïllament que el no aïllament en la impressió de tothom ara?De fet, aquesta idea és mantenir-se en la idea fa uns anys.Com que l'estabilitat sense aïllament dels anys anteriors no té cap aïllament ni estabilitat, però amb l'actualització de la tecnologia d'R + D, el no aïllament és ara molt madur i s'està tornant més estable.Parlant de seguretat, de fet, el poder sense aïllament també és molt segur.Mentre l'estructura es modifiqui lleugerament, encara és segura per al cos humà.El mateix motiu, el poder sense aïllament també pot passar molts estàndards de seguretat, com ara: Ultuvsaace.
De fet, la causa principal del dany a la font d'alimentació sense aïllament és causada per la tensió creixent als dos extrems de la línia d'alimentació de CA.També es pot dir que l'ona dels llamps és una onada.Aquest voltatge és un alt voltatge instantani als dos extrems de la línia de voltatge de CA, de vegades fins a tres mil volts.Però el temps és molt curt i l'energia és molt forta.Passarà quan trobi, o a la mateixa línia de CA, quan es desconnecti una gran càrrega, perquè també es produirà la inèrcia actual.El circuit BUCK d'aïllament es transmetrà instantàniament a la sortida, danyarà l'anell de detecció de corrent constant o danyarà encara més el xip, provocant el pas de 300 V i cremant tota la làmpada.Per a la font d'alimentació anti-agressiva d'aïllament, el MOS es farà malbé.El fenomen és l'emmagatzematge, el xip i els tubs MOS es cremen.Ara la font d'alimentació impulsada per LED és dolenta durant l'ús, i més del 80% són aquests dos fenòmens similars.A més, la petita font d'alimentació de commutació, fins i tot si es tracta d'un adaptador d'alimentació, sovint es fa malbé per aquest fenomen, que és causat per la tensió d'ona, i a la font d'alimentació LED, és encara més comú.Això es deu al fet que les característiques de càrrega del LED tenen especial por de les ones.La tensió.
Segons la teoria general, com menys components en el circuit electrònic, més alta serà la fiabilitat i com més baixa serà la fiabilitat de la placa de circuits dels components.De fet, els circuits sense aïllament són menys que els circuits d'aïllament.Per què la fiabilitat del circuit d'aïllament és alta?De fet, no és fiabilitat, però el circuit sense aïllament és massa sensible a la sobretensió, la mala capacitat inhibidora i el circuit d'aïllament, perquè l'energia entra primer al transformador i després la transporta a la càrrega LED del transformador.El circuit buck forma part de la font d'alimentació d'entrada directament a la càrrega del LED.Per tant, el primer té una gran probabilitat de danyar l'augment de la supressió i l'atenuació, de manera que és petit.De fet, el problema de no aïllar-se es deu principalment al problema de l'onada.Actualment, aquest problema és que només les làmpades LED es poden veure des de la probabilitat que es puguin veure des de la probabilitat.Per tant, molta gent no ha proposat un bon mètode de prevenció.Més gent no sap què és la tensió d'ona, molta gent.Els llums LED estan trencats i no es pot trobar el motiu.Al final, només hi ha una frase.El que aquesta font d'alimentació és inestable i es resoldrà.On és la inestable específica, ell no ho sap.
La font d'alimentació sense aïllament és l'eficiència, i la segona és que el cost és més avantatjós.
El poder sense aïllament és adequat per a ocasions: en primer lloc, són els llums interiors.Aquest entorn elèctric interior és millor i la influència de les ones és petita.En segon lloc, l'ocasió d'ús és una petita tensió i un petit corrent.La no aïllament no té sentit per a corrents de baixa tensió, perquè l'eficiència de corrents de baixa tensió i grans no és superior a l'aïllament i el cost és inferior a molt.En tercer lloc, la font d'alimentació sense aïllament s'utilitza en un entorn relativament estable.Per descomptat, si hi ha una manera de resoldre el problema de suprimir la sobretensió, el rang d'aplicació de la potència sense aïllament s'ampliarà molt!
A causa del problema de les onades, no s'ha de subestimar la taxa de danys.En general, el tipus de devolució reparada, assegurança danyosa, xip i el primer de MOS hauria de pensar en el problema de les ones.Per tal de reduir la taxa de dany, cal tenir en compte els factors de sobretensió a l'hora de dissenyar, o deixar els usuaris quan s'utilitzen, i intentar evitar l'augment.(Com ara llums d'interior, apagueu-lo de moment quan lluiteu)
En resum, l'ús de l'aïllament i el no aïllament sovint es deu al problema de l'onada, i el problema de les ones i l'entorn elèctric està estretament relacionat.Per tant, moltes vegades l'ús de la potència d'aïllament i la font d'alimentació sense aïllament no es poden tallar una per una.Els costos són molt avantatjoses, per la qual cosa cal triar la no aïllament o l'aïllament com a font d'alimentació de la unitat LED.
5. Resum
Aquest article presenta les diferències entre el poder d'aïllament i el no aïllament, així com els seus respectius avantatges i desavantatges, les ocasions d'adaptació i la selecció de la potència d'aïllament.Espero que els enginyers puguin utilitzar això com a referència en el disseny del producte.I després que el producte falli, col·loqueu ràpidament el problema.
Hora de publicació: 08-jul-2023