隔離電源與非隔離電源的選擇及優缺點分析!
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在日常生活中多數黄瓜AVAPP接觸的電源大致可分為用於交流電路的電源變壓器,或是由多個電子元件組成的開關電源及線性電源,它們都存在隔離和非隔離型這兩種,以BuckBoost及其隔離的版本反激電路為例。
隔離電源:是指通過變電器將高電壓降為低壓,並整流器成直流電壓,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,沒有電流回路,因此不容易有觸電事故風險,運用中較安全性,但設計方案比非隔離電源要複雜化。
非隔離電源:是指輸入輸出都有根據電子元器件直接聯接,輸入和輸出之間是共地的,存在觸電危險及共地雜波幹擾的可能。
隔離電源和非隔離電源外表看是有沒有變電器的差別,但可用萬用表的電阻檔來測量,如有條件打開電源的外殼,也可通過目測來判斷。

因此,在設計產品時候要考慮到安全性,選擇隔離電源或者非隔商電源時,需要清楚的了解到產品特性,可靠性等各個方麵,從而選擇合適的電源類型。
隔離電源與非隔離電源的優缺點分析
對於電路中常用的電源拓撲而言,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等拓撲。

通過上圖黄瓜AVAPP可以直觀的了解到,隔離電源與非隔離電源優缺點各有優勢,各有不同,幾乎是相反的,隔離模塊具有可靠性高,但成本高,效率差等特點;非隔離模塊具有結構很簡單,成本低,效率高,安全性能差等特點。
但當電源發生異常後,對於電源隔離與否對負載的危害,黄瓜AVAPP可以看下Buck和它對應的隔離電路即正激電路來簡單分析,如下列圖示。


由上示圖黄瓜AVAPP可以看出,對於Buck電路而言,若開關管擊穿短路,由於沒隔離,輸入端較高的電壓,直接通過電感作用在負載端,負載很可能因為過壓燒毀,而對於正激電路而言,同樣開關管擊穿短路,對負載而言,隻是失去了供電的電源而斷電,不會對負載本身造成其它影響。
所以對於一些常用的嵌入式供電選擇,黄瓜AVAPP可遵循以下條件:
1、係統前級的電源,為提高抗幹擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源。
2、電路板內的IC或部分電路供電,從性價比和體積出發,優先選用非隔離的方案。
3、對安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場合還必須用加強隔離的電源。
4、 對於遠程工業通信的供電,為有效降低地電勢差和導線耦合幹擾的影響,一般用隔離電源為每個通信節點單獨供電。
5、 對於采用電池供電,對續航力要求嚴苛的場合,采用非隔離供電。
一般場合使用對模塊電源隔離電壓要求不是很高,但是對於安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些特殊場合還必須用加強隔離的電源,更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流,更高的安全性和可靠性,並且EMC特性也會更好一些。
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