“23 gadus veca aviokompānijas China Southern Airlines stjuarte tika trāpīta ar elektrošoku, runājot pa savu iPhone5, kamēr tas lādējās”, šīs ziņas ir piesaistījušas plašu uzmanību tiešsaistē.Vai lādētāji var apdraudēt dzīvības?Eksperti analizē transformatora noplūdi mobilā tālruņa lādētājā, 220 VAC maiņstrāvas noplūdi līdz līdzstrāvas galam un caur datu līniju uz mobilā tālruņa metāla apvalku, un galu galā tas noved pie elektrotraumas, neatgriezeniskas traģēdijas.
Tātad, kāpēc mobilā tālruņa lādētāja izvadei ir 220 V maiņstrāva?Kam jāpievērš uzmanība, izvēloties izolētu barošanas avotu?Kā atšķirt izolētus un neizolētus barošanas avotus?Kopējais uzskats nozarē ir šāds:
1. Izolēts barošanas avots: starp barošanas avota ievades cilpu un izejas cilpu nav tieša elektriskā savienojuma, un ieeja un izeja ir izolētā augstas pretestības stāvoklī bez strāvas cilpas, kā parādīts 1. attēlā:
2, neizolēts barošanas avots:starp ieeju un izeju ir līdzstrāvas cilpa, piemēram, ieeja un izeja ir kopīgas.Izolēta flyback ķēde un neizolēta BUCK ķēde ir ņemti kā piemēri, kā parādīts 2. attēlā. 1. attēls Izolēts barošanas avots ar transformatoru
1. Izolētas barošanas avota un neizolētās barošanas avota priekšrocības un trūkumi
Saskaņā ar iepriekšminētajiem jēdzieniem kopējā barošanas avota topoloģijai neizolētais barošanas avots galvenokārt ietver Buck, Boost, buck-boost utt. Izolācijas barošanas avotam galvenokārt ir dažādi flyback, forward, half-bridge, LLC un citas topoloģijas ar izolācijas transformatoriem.
Apvienojumā ar bieži lietotiem izolētiem un neizolētiem barošanas avotiem, mēs varam intuitīvi iegūt dažas no to priekšrocībām un trūkumiem, abu priekšrocības un trūkumi ir gandrīz pretēji.
Lai izmantotu izolētus vai neizolētus barošanas avotus, ir jāsaprot, kā reālajam projektam ir nepieciešami barošanas avoti, bet pirms tam varat saprast galvenās atšķirības starp izolētajiem un neizolētajiem barošanas avotiem:
① Izolācijas modulim ir augsta uzticamība, bet augstas izmaksas un zema efektivitāte.
②Neizolētā moduļa struktūra ir ļoti vienkārša, zemas izmaksas, augsta efektivitāte un slikta drošības veiktspēja.
Tāpēc šādos gadījumos ieteicams izmantot izolētu barošanas avotu:
① Ietverot iespējamos elektriskās strāvas trieciena gadījumus, piemēram, elektrības pārnešanu no tīkla uz zemsprieguma līdzstrāvas gadījumiem, ir jāizmanto izolēta maiņstrāvas līdzstrāvas barošana;
② Sērijas sakaru kopne pārraida datus, izmantojot tādus fiziskos tīklus kā RS-232, RS-485 un kontrollera lokālo tīklu (CAN).Katra no šīm savstarpēji savienotajām sistēmām ir aprīkota ar savu barošanas avotu, un attālums starp sistēmām bieži ir tālu.Tāpēc mums parasti ir nepieciešams izolēt strāvas padevi elektriskajai izolācijai, lai nodrošinātu sistēmas fizisko drošību.Izolējot un nogriežot zemējuma cilpu, sistēma tiek pasargāta no pārejoša augstsprieguma trieciena un tiek samazināti signāla kropļojumi.
③ Ārējiem I/O portiem, lai nodrošinātu uzticamu sistēmas darbību, ieteicams izolēt I/O portu barošanas avotu.
Apkopotā tabula ir parādīta 1. tabulā, un abu priekšrocības un trūkumi ir gandrīz pretēji.
1. tabula Izolētu un neizolētu barošanas avotu priekšrocības un trūkumi
2 ， Izolētas jaudas un neizolētas jaudas izvēle
Izprotot izolētu un neizolētu barošanas avotu priekšrocības un trūkumus, katram no tiem ir savas priekšrocības, un mēs esam spējuši izdarīt precīzus spriedumus par dažām izplatītākajām iegultā barošanas avota iespējām:
① Sistēmas barošanas avots parasti tiek izmantots, lai uzlabotu prettraucējumu veiktspēju un nodrošinātu uzticamību.
② IC vai shēmas daļas barošana shēmas platē, sākot no rentablas un apjoma, preferenciāli izmantojot neizolēšas shēmas.
③ Drošības prasībām attiecībā uz drošību, ja nepieciešams pieslēgt pašvaldības elektroenerģijas maiņstrāvas līdzstrāvas vai barošanas avotu medicīniskai lietošanai, lai nodrošinātu cilvēka drošību, jāizmanto barošanas avots.Dažos gadījumos jums ir jāizmanto barošanas avots, lai stiprinātu izolāciju.
④ Attālināto rūpniecisko sakaru barošanai, lai efektīvi samazinātu ģeogrāfisko atšķirību un vadu savienojuma traucējumu ietekmi, to parasti izmanto atsevišķai barošanas avotam, lai darbinātu katru sakaru mezglu atsevišķi.
⑤ Akumulatora barošanas avota izmantošanai tiek izmantots bezizolācijas barošanas avots, lai nodrošinātu stingru akumulatora darbības laiku.
Izprotot izolācijas un neizolācijas jaudas priekšrocības un trūkumus, tiem ir savas priekšrocības.Dažiem parasti izmantotajiem iegultā barošanas avota dizainiem mēs varam apkopot tā izvēles gadījumus.
1.Isolācijas barošanas avots
Lai uzlabotu prettraucējumu veiktspēju un nodrošinātu uzticamību, to parasti izmanto, lai izmantotu izolāciju.
Lai ievērotu drošības prasības apsardzei, ja nepieciešams pieslēgties pie pašvaldības elektrības maiņstrāvas līdzstrāvas vai medicīniskai lietošanai paredzētā barošanas avota un baltajām ierīcēm, lai nodrošinātu cilvēka drošību, jāizmanto barošanas avots, piemēram, MPS MP020, oriģinālajai atgriezeniskajai AC-DC, piemērots 1 ~ 10 W lietojumprogrammām;
Attālināto rūpniecisko sakaru barošanai, lai efektīvi samazinātu ģeogrāfisko atšķirību un vadu savienojuma traucējumu ietekmi, to parasti izmanto atsevišķai barošanas avotam, lai darbinātu katru sakaru mezglu atsevišķi.
2. Neizolācijas barošanas avots
IC vai kādu shēmas plates ķēdi darbina cenas attiecība un apjoms, un priekšroka tiek dota risinājumam bez izolācijas;piemēram, MPS MP150/157/MP174 sērijas buck bezizolācijas AC-DC, piemērots 1 ~ 5W;
Ja darba spriegums ir zemāks par 36 V, strāvas padevei tiek izmantots akumulators, un ir stingras prasības attiecībā uz izturību, un priekšroka tiek dota bezizolācijas barošanas avotam, piemēram, MPS MP2451/MPQ2451.
Izolācijas jaudas un bezizolācijas barošanas avota priekšrocības un trūkumi
Izprotot izolācijas un bezizolācijas barošanas avota priekšrocības un trūkumus, tiem ir savas priekšrocības.Dažām biežāk izmantotajām iegultā barošanas avota izvēlēm mēs varam ievērot šādus sprieduma nosacījumus:
Drošības prasībām, ja nepieciešams pieslēgties pie pašvaldības elektroenerģijas maiņstrāvas līdzstrāvas vai medicīnas barošanas avota, lai nodrošinātu cilvēka drošību, jāizmanto barošanas avots, un daži gadījumi ir jāizmanto uzlabot izolācijas barošanas avotu.
Parasti prasības moduļa jaudas izolācijas spriegumam nav ļoti augstas, taču augstāks izolācijas spriegums var nodrošināt, ka moduļa barošanas avotam ir mazāka noplūdes strāva, lielāka drošība un uzticamība, kā arī labāki EMC raksturlielumi.Tāpēc vispārējais izolācijas sprieguma līmenis ir virs 1500 VDC.
3, piesardzības pasākumi izolācijas jaudas moduļa izvēlei
Barošanas avota izolācijas pretestība nacionālajā standartā GB-4943 tiek saukta arī par pretestību.Šis GB-4943 standarts ir informācijas aprīkojuma drošības standarti, ko mēs bieži sakām, lai novērstu to, ka cilvēki ir fiziski un elektriski nacionālie standarti, tostarp izvairīšanās no izvairīšanās. Cilvēkus sabojā elektriskās strāvas trieciena bojājumi, fiziski bojājumi, sprādziens.Kā parādīts zemāk, izolācijas barošanas avota struktūras diagramma.
Izolācijas jaudas struktūras diagramma
Kā svarīgs moduļa jaudas rādītājs standartā ir noteikts arī izolācijas un spiedienizturības testēšanas metodes standarts.Parasti vienlīdzīgu potenciālu savienojuma testu parasti izmanto vienkāršas testēšanas laikā.Savienojuma shematiskā shēma ir šāda:
Nozīmīga izolācijas pretestības diagramma
Pārbaudes metodes:
Iestatiet sprieguma pretestības spriegumu līdz norādītajai sprieguma pretestības vērtībai, strāva tiek iestatīta kā norādītā noplūdes vērtība, un laiks tiek iestatīts uz norādīto testa laika vērtību;
Darba spiediena mērītāji sāk testēšanu un sāciet presēt.Noteiktajā pārbaudes laikā modulim jābūt bez raibuma un bez mušu loka.
Ņemiet vērā, ka metināšanas jaudas modulis ir jāizvēlas testēšanas laikā, lai izvairītos no atkārtotas metināšanas un strāvas moduļa bojājumiem.
Turklāt pievērsiet uzmanību:
1. Pievērsiet uzmanību, vai tas ir AC-DC vai DC-DC.
2. Izolācijas jaudas moduļa izolācija.Piemēram, vai 1000 V līdzstrāva atbilst izolācijas prasībām.
3. Vai izolācijas jaudas modulim ir visaptveroša uzticamības pārbaude.Strāvas modulis jāveic, veicot veiktspējas testēšanu, tolerances testēšanu, pārejošus apstākļus, uzticamības pārbaudi, EMC elektromagnētiskās saderības testu, augstas un zemas temperatūras testēšanu, ārkārtēju testēšanu, mūža pārbaudi, drošības testēšanu utt.
4. Vai izolētā jaudas moduļa ražošanas līnija ir standartizēta.Strāvas moduļu ražošanas līnijai ir jānokārto vairāki starptautiski sertifikāti, piemēram, ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 utt., kā parādīts 3. attēlā.
3. attēls ISO sertifikācija
5. Vai izolācijas jaudas modulis tiek izmantots skarbā vidē, piemēram, rūpniecībā un automašīnās.Jaudas modulis tiek izmantots ne tikai skarbajā industriālajā vidē, bet arī jaunu enerģijas transportlīdzekļu BMS vadības sistēmā.
4,Tviņš uztver izolācijas spēku un neizolācijas spēku
Pirmkārt, tiek izskaidrots pārpratums: Daudzi cilvēki domā, ka bezizolācijas jauda nav tik laba kā izolācijas jauda, jo izolēta barošana ir dārga, tāpēc tai jābūt dārgai.
Kāpēc tagad ikviena iespaidā ir labāk izmantot izolācijas spēku nekā neizolēt?Patiesībā šī ideja ir saglabāt ideju pirms dažiem gadiem.Tā kā bezizolācijas stabilitātei iepriekšējos gados patiešām nav nekādas izolācijas un stabilitātes, taču līdz ar pētniecības un attīstības tehnoloģiju atjaunināšanu neizolētība tagad ir ļoti nobriedusi un kļūst stabilāka.Runājot par drošību, patiesībā arī bezizolācijas jauda ir ļoti droša.Kamēr struktūra ir nedaudz mainīta, tā joprojām ir droša cilvēka ķermenim.Tā paša iemesla dēļ neizolācijas jauda var izturēt arī daudzus drošības standartus, piemēram: Ultuvsaace.
Faktiski bezizolācijas barošanas avota bojājumu galvenais cēlonis ir sprieguma pieaugums abos maiņstrāvas līnijas galos.Var arī teikt, ka zibens vilnis ir uzliesmojums.Šis spriegums ir tūlītējs augsts spriegums abos sprieguma maiņstrāvas līnijas galos, dažreiz pat trīs tūkstoši voltu.Bet laiks ir ļoti īss un enerģija ir ārkārtīgi spēcīga.Tas notiks, kad pērkons, vai tajā pašā maiņstrāvas līnijā, kad tiks atvienota liela slodze, jo radīsies arī strāvas inerce.Izolācijas BUCK ķēde uzreiz nodos izeju, sabojās pastāvīgās strāvas noteikšanas gredzenu vai vēl vairāk sabojās mikroshēmu, izraisot 300 V spriegumu, un sadedzinās visu lampu.Izolācijas pretagresīvajam barošanas blokam MOS tiks bojāts.Parādība ir uzglabāšana, mikroshēma un MOS caurules ir izdegušas.Tagad LED darbināmais barošanas avots lietošanas laikā ir slikts, un vairāk nekā 80% ir šīs divas līdzīgas parādības.Turklāt mazo komutācijas barošanas avotu, pat ja tas ir strāvas adapteris, bieži vien sabojā šī parādība, ko izraisa viļņu spriegums, un LED barošanas blokā tas ir vēl biežāk.Tas ir tāpēc, ka gaismas diodes slodzes raksturlielumi īpaši baidās no viļņiem.Spriegums.
Saskaņā ar vispārējo teoriju, jo mazāk komponentu elektroniskajā shēmā, jo augstāka ir uzticamība un jo zemāka ir komponenta shēmas plates uzticamība.Faktiski neizolācijas ķēdes ir mazākas nekā izolācijas ķēdes.Kāpēc izolācijas ķēdes uzticamība ir augsta?Faktiski tā nav uzticamība, bet neizolācijas ķēde ir pārāk jutīga pret pārspriegumu, vāju inhibēšanas spēju un izolācijas ķēdi, jo enerģija vispirms nonāk transformatorā un pēc tam transportē to uz LED slodzi no transformatora.Buck ķēde ir daļa no ieejas barošanas avota tieši LED slodzei.Tāpēc pirmajam ir liela iespēja sabojāt slāpēšanas un vājināšanās pieaugumu, tāpēc tas ir mazs.Faktiski neizšķirtības problēma galvenokārt ir saistīta ar pārsprieguma problēmu.Šobrīd šī problēma ir tāda, ka tikai LED lampas var redzēt no varbūtības, ka tās var redzēt no varbūtības.Tāpēc daudzi cilvēki nav ierosinājuši labu profilakses metodi.Daudzi cilvēki nezina, kas ir viļņu spriegums.LED lampas ir salauztas, un iemesls nav atrodams.Galu galā ir tikai viens teikums.Kas tas barošanas bloks ir nestabils un tas tiks atrisināts.Kur ir konkrētais nestabilais, viņš nezina.
Neizolācijas barošanas avots ir efektivitāte, un otrs ir tas, ka izmaksas ir izdevīgākas.
Neizolācijas jauda ir piemērota gadījumiem: Pirmkārt, tās ir iekštelpu lampas.Šī iekštelpu elektrības vide ir labāka un viļņu ietekme ir maza.Otrkārt, izmantošanas gadījumā ir mazs spriegums un maza strāva.Neizolācijai nav nozīmes zemsprieguma strāvām, jo zemsprieguma un lielu strāvu efektivitāte nav augstāka par izolāciju, un izmaksas ir mazākas par daudzām.Treškārt, bezizolācijas barošanas avots tiek izmantots salīdzinoši stabilā vidē.Protams, ja ir veids, kā atrisināt pārsprieguma nomākšanas problēmu, neizolācijas jaudas pielietojuma diapazons tiks ievērojami paplašināts!
Viļņu problēmas dēļ bojājumu biežumu nevajadzētu novērtēt par zemu.Parasti par remonta atgriešanās veidu, sabojājot apdrošināšanu, mikroshēmu un MOS vispirms vajadzētu domāt par viļņu problēmu.Lai samazinātu bojājumu biežumu, projektējot ir jāņem vērā pārsprieguma faktori vai lietošanas laikā jāatsakās no lietotājiem un jācenšas izvairīties no pārsprieguma.(Piemēram, iekštelpu lampas, pagaidām izslēdziet tās, kad cīnāties)
Rezumējot, izolācijas un neizolācijas izmantošana bieži vien ir saistīta ar viļņu pārsprieguma problēmu, un viļņu un elektrības vides problēma ir cieši saistīta.Tāpēc daudzas reizes izolācijas barošanas un bezizolācijas barošanas avota izmantošanu nevar pārtraukt pa vienam.Izmaksas ir ļoti izdevīgas, tāpēc kā LED piedziņas barošanas avotu nepieciešams izvēlēties neizolējošo vai izolāciju.
5. Kopsavilkums
Šajā rakstā ir aprakstītas atšķirības starp izolācijas un neizolējošo jaudu, kā arī to attiecīgajām priekšrocībām un trūkumiem, pielāgošanās gadījumiem un izolācijas jaudas izvēles iespējām.Es ceru, ka inženieri to varēs izmantot kā atsauci produkta dizainā.Un pēc tam, kad produkts sabojājas, ātri novietojiet problēmu.
Publicēšanas laiks: 08.07.2023