电源方案对比:隔离还是非隔离好?

产品时间:2021-06-29 04:23

简要描述:

在给嵌入式系统设计电源电路,或搭配成品电源模块时,要考虑到的最重要问题之一就是用隔绝还所谓隔绝的电源方案。在展开辩论之前,我们再行理解下隔绝与非隔绝的概念,及两者的主要特点。 一、电源隔绝与非隔绝的概念 电源的隔绝与非隔绝,主要是针对开关电源而言,业内较为标准化的观点是: 1、隔绝电源:电源的输出电路和输入电路之间没必要的电气相连,输出和输入之间是绝缘的低阻态,没电流电路; 2、非隔绝电源:输出和输入之间有必要的电流电路,例如,输出和输入之间是共地的。...

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本文摘要:在给嵌入式系统设计电源电路,或搭配成品电源模块时,要考虑到的最重要问题之一就是用隔绝还所谓隔绝的电源方案。在展开辩论之前,我们再行理解下隔绝与非隔绝的概念,及两者的主要特点。 一、电源隔绝与非隔绝的概念 电源的隔绝与非隔绝,主要是针对开关电源而言,业内较为标准化的观点是: 1、隔绝电源:电源的输出电路和输入电路之间没必要的电气相连,输出和输入之间是绝缘的低阻态,没电流电路; 2、非隔绝电源:输出和输入之间有必要的电流电路,例如,输出和输入之间是共地的。

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在给嵌入式系统设计电源电路,或搭配成品电源模块时,要考虑到的最重要问题之一就是用隔绝还所谓隔绝的电源方案。在展开辩论之前,我们再行理解下隔绝与非隔绝的概念,及两者的主要特点。  一、电源隔绝与非隔绝的概念  电源的隔绝与非隔绝,主要是针对开关电源而言,业内较为标准化的观点是:  1、隔绝电源:电源的输出电路和输入电路之间没必要的电气相连,输出和输入之间是绝缘的低阻态,没电流电路;  2、非隔绝电源:输出和输入之间有必要的电流电路,例如,输出和输入之间是共地的。

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  以BuckBoost及其隔绝的版本反激电路为事例,示意图如图1和图2右图。  图1非隔绝电源  图2使用变压器的隔绝电源  二、隔绝电源与非隔绝电源的优缺点  由上述概念由此可知,对于常用的电源流形而言,非隔绝电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔绝电源主要有各种带上隔绝变压器的反激、正激、半桥、LLC等流形。  融合常用的隔绝与非隔绝电源,我们从直观上就可得出结论它们的一些优缺点,如表格1和表格2右图,两者的优缺点完全是忽略的。  表格1非隔绝电源的优缺点  表格2隔绝电源的优缺点  对于上述的优缺点,大部分我们都很好解读,由于电源再次发生出现异常后,电源隔绝与否对阻抗的危害大小,我们以Buck和它对应的隔绝电路即正暴电路来非常简单分析,如下列图示。

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  图3Buck电路  图4Buck电源管穿透后的电能量南北  图5正激电路  图6正激电路的电源管穿透后转身  由图3和图4由此可知,对于Buck电路而言,若电源管穿透短路,由于没有隔绝,输出末端较高的电压,必要通过电感起到在阻抗末端,阻抗很有可能因为过压焚毁。  由图5和图6由此可知,对于正激电路而言,某种程度电源管穿透短路,对阻抗而言,只是丧失了供电的电源而断电,会对阻抗本身导致其它影响。  三、隔绝与非隔绝电源的应用于场合  通过理解隔绝与非隔绝电源的优缺点由此可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电自由选择,我们已可制成精确的辨别:  1、系统前级的电源,为提升抗干扰性能,确保可靠性,一般用隔绝电源;  2、电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积抵达,优先搭配非隔绝的方案;  3、对安全性有拒绝的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为确保人身的安全性,必需用隔绝电源,有些场合还必需用强化隔绝的电源;  4、对于远程工业通信的供电,为有效地减少地电势差和导线耦合阻碍的影响,一般用隔绝电源为每个通信节点分开供电;  5、对于使用电池供电,对续航力拒绝苛刻的场合,使用非隔绝供电。


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