"En 23-årig flygvärdinna från China Southern Airlines fick elektrisk stöt när hon pratade på sin iPhone5 medan den laddades", har nyheten väckt stor uppmärksamhet på nätet. Kan laddare äventyra liv? Experter analyserar transformatorläckaget inuti mobiltelefonladdaren, 220VAC växelströmsläckage till DC-änden, och genom dataledningen till mobiltelefonens metallskal, och leder så småningom till elstöt, uppkomsten av oåterkallelig tragedi.
Så varför kommer utgången från mobiltelefonladdaren med 220V AC? Vad ska vi vara uppmärksamma på vid valet av isolerad strömförsörjning? Hur skiljer man på isolerade och icke-isolerade nätaggregat? Den vanliga uppfattningen i branschen är:
1. Isolerad strömförsörjning: Det finns ingen direkt elektrisk anslutning mellan ingångsslingan och utgångsslingan på strömförsörjningen, och ingången och utgången är i ett isolerat högresistanstillstånd utan en strömslinga, som visas i figur 1:
2, oisolerad strömförsörjning:det finns en likströmsslinga mellan ingång och utgång, till exempel är ingången och utgången gemensamma. En isolerad återgångskrets och en oisolerad BUCK-krets tas som exempel, som visas i figur 2. Figur 1 Isolerad strömförsörjning med transformator
1. Fördelarna och nackdelarna med isolerad strömförsörjning och icke-isolerad strömförsörjning
Enligt ovanstående koncept, för den gemensamma strömförsörjningstopologin, inkluderar den oisolerade strömförsörjningen huvudsakligen Buck, Boost, buck-boost, etc. Isoleringsströmförsörjningen har huvudsakligen en mängd olika flyback, forward, half-bridge, LLC och andra topologier med isoleringstransformatorer.
I kombination med vanligt använda isolerade och icke-isolerade nätaggregat kan vi intuitivt få några av deras fördelar och nackdelar, fördelarna och nackdelarna med de två är nästan motsatta.
För att använda isolerade eller oisolerade nätaggregat är det nödvändigt att förstå hur det faktiska projektet behöver strömförsörjning, men innan det kan du förstå de viktigaste skillnaderna mellan isolerade och oisolerade strömförsörjningar:
① Isoleringsmodulen har hög tillförlitlighet, men hög kostnad och låg effektivitet.
②Strukturen för den icke-isolerade modulen är mycket enkel, låg kostnad, hög effektivitet och dålig säkerhetsprestanda.
Därför rekommenderas det att använda isolerad strömförsörjning vid följande tillfällen:
① Involverar möjliga elektriska stötar, såsom att ta el från nätet till lågspännings DC-tillfällen, måste använda isolerad AC-DC-strömförsörjning;
② Den seriella kommunikationsbussen överför data genom fysiska nätverk som RS-232, RS-485 och styrenhetens lokala nätverk (CAN). Vart och ett av dessa sammankopplade system är utrustade med sin egen strömförsörjning, och avståndet mellan systemen är ofta långt borta. Därför behöver vi vanligtvis isolera strömförsörjningen för elektrisk isolering för att säkerställa systemets fysiska säkerhet. Genom att isolera och skära av jordslingan skyddas systemet från övergående högspänningspåverkan och signalförvrängningen reduceras.
③ För externa I/O-portar, för att säkerställa tillförlitlig drift av systemet, rekommenderas det att isolera strömförsörjningen till I/O-portarna.
Den sammanfattade tabellen visas i tabell 1, och fördelarna och nackdelarna med de två är nästan motsatta.
Tabell 1 Fördelar och nackdelar med isolerade och oisolerade nätaggregat
2, Valet av isolerad kraft och icke-isolerad kraft
Genom att förstå fördelarna och nackdelarna med isolerade och oisolerade nätaggregat har var och en sina egna fördelar, och vi har kunnat göra exakta bedömningar om några vanliga inbyggda strömförsörjningsalternativ:
① Systemets strömförsörjning används i allmänhet för att förbättra anti-interferensprestandan och säkerställa tillförlitlighet.
② Strömförsörjning av IC eller en del av kretsen i kretskortet, från kostnadseffektiv och volym, företrädesvis användning av icke-isoleringsscheman.
③ För säkerhetskrav för säkerhet, om du behöver ansluta AC-DC för den kommunala elektriciteten, eller strömförsörjningen för medicinsk användning, för att säkerställa personens säkerhet, måste du använda strömförsörjningen. I vissa tillfällen måste du använda strömförsörjningen för att stärka isoleringen.
④ För strömförsörjning av industriell fjärrkommunikation, för att effektivt minska effekterna av geografiska skillnader och trådkopplingsstörningar, används den vanligtvis för separat strömförsörjning för att driva varje kommunikationsnod ensam.
⑤ För användning av batteriströmförsörjning används icke-isolerande strömförsörjning för strikt batterilivslängd.
Genom att förstå fördelarna och nackdelarna med isolering och icke-isoleringskraft har de sina egna fördelar. För några vanliga inbyggda strömförsörjningsdesigner kan vi sammanfatta valet av tillfällen.
1.Isolation strömförsörjning
För att förbättra anti-interferensprestandan och säkerställa tillförlitlighet, används det vanligtvis för att använda isolering.
För säkerhetskrav för säkerhet, om du behöver ansluta till AC-DC för den kommunala elektriciteten, eller strömförsörjningen för medicinskt bruk, och vita apparater, för att garantera personens säkerhet, måste du använda strömförsörjningen, såsom MPS MP020, för den ursprungliga återkopplingen AC-DC, lämplig för 1 ~ 10W applikationer;
För strömförsörjning av industriell fjärrkommunikation, för att effektivt minska effekterna av geografiska skillnader och trådkopplingsstörningar, används den vanligtvis för separat strömförsörjning för att driva varje kommunikationsnod ensam.
2. Icke-isolerande strömförsörjning
IC eller någon krets i kretskortet drivs av prisförhållandet och volymen, och den icke-isolerande lösningen är att föredra; såsom MPS MP150/157/MP174-serien buck icke-isolerande AC-DC, lämplig för 1 ~ 5W;
För fallet med arbetsspänning under 36V används batteriet för att leverera ström, och det finns strikta krav på uthållighet, och icke-isolerande strömförsörjning är att föredra, såsom MPS:s MP2451/MPQ2451.
Fördelarna och nackdelarna med isoleringsström och icke-isolerande strömförsörjning
Genom att förstå fördelarna och nackdelarna med isolering och icke-isolerad strömförsörjning har de sina egna fördelar. För några vanligt använda val av inbyggd strömförsörjning kan vi följa följande bedömningsvillkor:
För säkerhetskrav, om du behöver ansluta till AC-DC för den kommunala elektriciteten, eller strömförsörjningen för medicinsk, för att säkerställa personens säkerhet, måste du använda strömförsörjningen, och vissa tillfällen måste användas för att förbättra isoleringsströmförsörjningen.
Generellt är kraven på modulströmisoleringsspänning inte särskilt höga, men högre isolationsspänning kan säkerställa att modulens strömförsörjning har en mindre läckström, högre säkerhet och tillförlitlighet och EMC-egenskaper är bättre. Därför är den allmänna isolationsspänningsnivån över 1500VDC.
3, försiktighetsåtgärder för val av isoleringsströmmodul
Strömförsörjningens isolationsmotstånd kallas också anti-elstyrka i den nationella standarden GB-4943. Denna GB-4943-standard är säkerhetsstandarden för informationsutrustning som vi ofta säger, för att förhindra att människor är fysiska och elektriska nationella standarder, inklusive undvikande av undvikande Människor skadas av elektriska stötar, fysisk skada, explosion. Som visas nedan, strukturdiagrammet för isoleringsströmförsörjningen.
Isolationskraftsstrukturdiagram
Som en viktig indikator på moduleffekten anges också standarden för isolering och tryckbeständig testmetod i standarden. I allmänhet används anslutningstestet för lika potential i allmänhet under enkla tester. Anslutningsschemat är som följer:
Signifikant diagram över isolationsmotstånd
Testmetoder:
Ställ in spänningen för spänningsresistansen till det specificerade spänningsresistansvärdet, strömmen ställs in som det specificerade läckvärdet och tiden ställs in på det specificerade testtidsvärdet;
Drifttryckmätare börjar testa och börja trycka. Under den föreskrivna testtiden ska modulen vara omönstrad och fri från flygbåge.
Observera att svetskraftsmodulen bör väljas vid testtillfället för att undvika upprepad svetsning och skada kraftmodulen.
Var dessutom uppmärksam på:
1. Var uppmärksam på om det är AC-DC eller DC-DC.
2. Isoleringen av isoleringsströmmodulen. Till exempel om 1000V DC uppfyller isoleringskraven.
3. Om isoleringsströmmodulen har ett omfattande tillförlitlighetstest. Strömmodulen bör utföras genom prestandatestning, toleranstestning, transienta förhållanden, tillförlitlighetstestning, EMC elektromagnetisk kompatibilitetstest, hög- och lågtemperaturtestning, extremtestning, livstidstestning, säkerhetstestning, etc.
4. Om produktionslinjen för den isolerade kraftmodulen är standardiserad. Kraftmodulens produktionslinje måste klara ett antal internationella certifieringar som ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, etc., som visas i figur 3 nedan.
Figur 3 ISO-certifiering
5. Om isoleringsströmmodulen används i tuffa miljöer som industri och bilar. Kraftmodulen används inte bara i den hårda industriella miljön, utan även i BMS-ledningssystemet för nya energifordon.
4,Tuppfattningen om isoleringskraft och icke-isolationskraft
Först och främst förklaras ett missförstånd: Många tror att icke-isoleringskraft inte är lika bra som isoleringskraft, eftersom den isolerade strömförsörjningen är dyr, så den måste vara dyr.
Varför är det bättre att använda isoleringskraft än icke-isolering i intrycket av alla nu? I själva verket är denna idé att stanna i idén för några år sedan. Eftersom den icke-isolerade stabiliteten under tidigare år verkligen inte har någon isolering och stabilitet, men med uppdateringen av FoU-tekniken är icke-isoleringen nu mycket mogen och den blir mer stabil. På tal om säkerhet, faktiskt, icke-isolering makt är också mycket säker. Så länge strukturen ändras något är den fortfarande säker för människokroppen. Av samma anledning kan icke-isoleringskraft också klara många säkerhetsstandarder, såsom: Ultuvsaace.
Faktum är att grundorsaken till skadan på den icke-isolerade strömförsörjningen orsakas av den kraftiga spänningen i båda ändarna av växelströmsledningen. Man kan också säga att blixtvågen är en våg. Denna spänning är en omedelbar högspänning i båda ändarna av AC-spänningsledningen, ibland så hög som tre tusen volt. Men tiden är väldigt kort och energin är extremt stark. Det kommer att hända när det åska, eller på samma AC-ledning, när en stor belastning kopplas bort, eftersom strömtrögheten också kommer att uppstå. Isolerings-BUCK-kretsen kommer omedelbart att överföras till utgången, skada konstantströmsdetekteringsringen eller ytterligare skada chipet, vilket gör att 300V passerar och bränner hela lampan. För den isolerande antiaggressiva strömförsörjningen kommer MOS att skadas. Fenomenet är lagring, chip och MOS-rör är utbrända. Nu är den LED-drivna strömförsörjningen dålig under användning, och mer än 80 % är dessa två liknande fenomen. Dessutom skadas den lilla strömförsörjningen, även om den är en strömadapter, ofta av detta fenomen, som orsakas av vågspänning, och i LED-strömförsörjningen är det ännu vanligare. Detta beror på att belastningsegenskaperna hos lysdioden är särskilt rädda för vågor. Spänningen.
Enligt den allmänna teorin, ju färre komponenter i den elektroniska kretsen, desto högre tillförlitlighet, och ju lägre desto fler komponenters kretskorts tillförlitlighet. Faktum är att icke-isoleringskretsar är mindre än isoleringskretsar. Varför är isoleringskretsens tillförlitlighet hög? I själva verket är det inte tillförlitlighet, men den icke-isolerande kretsen är för känslig för överspänningen, dålig inhiberingsförmåga och isoleringskrets, eftersom energin kommer in i transformatorn först och sedan transporterar den till LED-belastningen från transformatorn. Buck-kretsen är en del av den ingående strömförsörjningen direkt till LED-lasten. Därför har den förra en stor chans att skada ökningen av undertryckning och dämpning, så den är liten. Faktum är att problemet med att inte isoleras huvudsakligen beror på problemet med överspänning. För närvarande är detta problem att endast LED-lamporna kan ses utifrån sannolikheten att de kan ses utifrån sannolikheten. Därför har många människor inte föreslagit en bra förebyggande metod. Fler människor vet inte vad vågspänning är, många människor. LED-lamporna är trasiga och orsaken kan inte hittas. I slutändan finns det bara en mening. Vad denna strömförsörjning är instabil och det kommer att lösas. Var är den specifika instabilen, han vet inte.
Icke-isolerande strömförsörjning är effektivitet, och det andra är att kostnaden är mer fördelaktig.
Icke-isolerande ström är lämplig för tillfällen: Först och främst är det inomhuslamporna. Denna elmiljö inomhus är bättre och vågornas påverkan är liten. För det andra är användningstillfället en liten spänning och liten ström. Icke-isolering är inte meningsfullt för lågspänningsströmmar, eftersom effektiviteten för lågspänning och stora strömmar inte är högre än isolering, och kostnaden är mindre än mycket. För det tredje används den icke-isolerande strömförsörjningen i en relativt stabil miljö. Naturligtvis, om det finns ett sätt att lösa problemet med att undertrycka överspänningen, kommer tillämpningsområdet för icke-isolerande kraft att breddas avsevärt!
På grund av problemet med vågor bör skadefrekvensen inte underskattas. I allmänhet bör den typ av reparerad retur, skadlig försäkring, chip och MOS:s första tänka på problemet med vågor. För att minska skadefrekvensen är det nödvändigt att ta hänsyn till överspänningsfaktorerna vid utformning, eller att sluta använda användare när de används, och försöka undvika överspänning. (Som inomhuslampor, stäng av den tills vidare när du slåss)
Sammanfattningsvis beror användningen av isolering och icke-isolering ofta på problemet med vågsvall, och problemet med vågor och elmiljön är nära besläktade. Därför kan användningen av isoleringsström och icke-isolerande strömförsörjning många gånger inte avbrytas en efter en. Kostnaderna är mycket fördelaktiga, så det är nödvändigt att välja icke-isolering eller isolering som LED-driven strömförsörjning.
5. Sammanfattning
Den här artikeln introducerar skillnaderna mellan isolerings- och icke-isolationskraft, såväl som deras respektive fördelar och nackdelar, anpassningstillfällen och valet av val av isoleringskraft. Jag hoppas att ingenjörer kan använda detta som en referens i produktdesign. Och efter att produkten har misslyckats, placera snabbt problemet.
Posttid: 2023-08-08
