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隔離與非隔離電源的特性PK

   2017年05月05日 16:09  
  如果拿CPU比喻為電子系統(tǒng)的大腦,那么電源就相當(dāng)于電子系統(tǒng)的心臟。隨著對電路設(shè)計中電源要求越來越高,隔離電源模塊應(yīng)運而生,而對隔離電源你又了解多少?
 
  隨著電子行業(yè)的發(fā)展,對電源的要求越來越高,體積更小,可靠性更高,電源模塊作為集成器件應(yīng)運而生。其具有隔離作用,抗*力強(qiáng),自帶保護(hù)功能,便于后期系統(tǒng)集成等優(yōu)點被越來越廣泛的應(yīng)用。
 
  但是在選擇合適的模塊時,經(jīng)常會碰到一個參數(shù)“隔離電壓”,隔離電壓越高,模塊的價格就越貴,那么就會好奇了,什么是隔離電壓,該選擇什么等級的合適呢?
 
  電源的隔離耐壓在GB-4943國標(biāo)中又叫抗電強(qiáng)度,這個GB-4943標(biāo)準(zhǔn)就是我們常說的信息類設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn),就是為了防止人員受到物理和電氣傷害的國家標(biāo)準(zhǔn),其中包括避免人受到電擊傷害、物理傷害、爆炸等傷害。如下圖1為隔離電源結(jié)構(gòu)圖。
 

 
圖1 隔離電源結(jié)構(gòu)圖
 
  作為模塊電源的重要指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了隔離耐壓相關(guān)測試方法,簡單的測試時一般采用等電位連接測試,連接示意圖如下:
 

 
圖2 隔離耐壓測試示意圖
 
  測試方法:
 
  將耐壓計的電壓設(shè)為規(guī)定的耐壓值,電流設(shè)為規(guī)定的漏電流值,時間設(shè)為規(guī)定的測試時間值;
 
  操作耐壓計開始測試,開始加壓,在規(guī)定的測試時間內(nèi),模塊應(yīng)無擊穿,無飛弧現(xiàn)象。
 
  注意在測試時焊接電源模塊要選取合適的溫度,避免反復(fù)焊接,損壞電源模塊。
 
  那么隔離電源與非隔離電源比較有什么的優(yōu)缺點呢?
 
  表 1 隔離電源與非隔離電源優(yōu)缺點
 

 
  通過了解隔離與非隔離電源的優(yōu)缺點可知,它們各有優(yōu)勢,對于一些常用的嵌入式供電選擇,我們可遵循以下判斷條件:
 
  系統(tǒng)前級的電源,為提高抗干擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源;
 
  電路板內(nèi)的IC或部分電路供電,從性價比和體積出發(fā),優(yōu)先選用非隔離的方案;
 
  對于遠(yuǎn)程工業(yè)通信的供電,為有效降低地電勢差和導(dǎo)線耦合干擾的影響,一般用隔離電源為每個通信節(jié)點單獨供電;
 
  對于采用電池供電,對續(xù)航力要求嚴(yán)苛的場合,采用非隔離供電;
 
  對安全有要求的場合,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,有些場合還必須用加強(qiáng)隔離的電源。
 
  一般場合使用對模塊電源隔離電壓要求不是很高,但是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,并且EMC特性也更好一些,因此目前業(yè)界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。
 

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