你的位置:首頁(yè) > 電路保護(hù) > 正文

隔離or非隔離:教你如何選擇電源方案

發(fā)布時(shí)間:2015-07-03 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】工程師們應(yīng)該都知道,在設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)電源電路或選用成品電源模塊時(shí),需要慎重考慮是用隔離還是非隔離的電源方案。在進(jìn)行討論之前,我們先了解下隔離與非隔離的概念,及兩者的主要特點(diǎn)。
 
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(kāi)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(méi)有直接的電氣連接,輸入和輸出之間是絕緣的高阻態(tài),沒(méi)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。
 
以BuckBoost及其隔離的版本反激電路為例,示意圖如圖1和圖2所示。
 
圖1非隔離電源
 
圖2采用變壓器的隔離電源
 
 
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?,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?/div>
 
結(jié)合常用的隔離與非隔離電源,我們從直觀(guān)上就可得出它們的一些優(yōu)缺點(diǎn),如表1和表2所示,兩者的優(yōu)缺點(diǎn)幾乎是相反的。
 
表 1非隔離電源的優(yōu)缺點(diǎn)
 
 
表2隔離電源的優(yōu)缺點(diǎn)
 
對(duì)于上述的優(yōu)缺點(diǎn),大部分我們都很好理解,由于電源發(fā)生異常后,電源隔離與否對(duì)負(fù)載的危害大小,我們以Buck和它對(duì)應(yīng)的隔離電路即正激電路來(lái)簡(jiǎn)單分析,如下列圖示。
 
圖3 Buck電路
 
圖4 Buck開(kāi)關(guān)管擊穿后的電能量走向
 
圖5正激電路
 
圖6正激電路的開(kāi)關(guān)管擊穿后示意
 
由圖3和圖4可知,對(duì)于Buck電路而言,若開(kāi)關(guān)管擊穿短路,由于沒(méi)隔離,輸入端較高的電壓,直接通過(guò)電感作用在負(fù)載端,負(fù)載很可能因?yàn)檫^(guò)壓燒毀。
 
由圖5和圖6可知,對(duì)于正激電路而言,同樣開(kāi)關(guān)管擊穿短路,對(duì)負(fù)載而言,只是失去了供電的電源而斷電,不會(huì)對(duì)負(fù)載本身造成其它影響。
 
三、隔離與非隔離電源的應(yīng)用場(chǎng)合
 
通過(guò)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?xún)r(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(xiàn)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。
要采購(gòu)開(kāi)關(guān)么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉