“Un'assistente di volo di 23 anni della China Southern Airlines è rimasta fulminata mentre parlava al suo iPhone5 mentre era in carica”, la notizia ha attirato ampia attenzione online.I caricabatterie possono mettere in pericolo la vita?Gli esperti analizzano la perdita del trasformatore all'interno del caricatore del telefono cellulare, la perdita di corrente alternata da 220 V CA verso l'estremità CC e attraverso la linea dati fino al guscio metallico del telefono cellulare, e alla fine portano all'elettrocuzione, il verificarsi di una tragedia irreversibile.
Allora perché l'uscita del caricabatterie del cellulare è di 220 V CA?A cosa dovremmo prestare attenzione nella scelta dell’alimentatore isolato?Come distinguere tra alimentatori isolati e non isolati?L’opinione comune nel settore è:
1. Alimentazione isolata: Non esiste un collegamento elettrico diretto tra il circuito di ingresso e il circuito di uscita dell'alimentatore e l'ingresso e l'uscita sono in uno stato isolato ad alta resistenza senza un circuito di corrente, come mostrato nella Figura 1:
2, alimentazione non isolata:c'è un circuito di corrente continua tra l'ingresso e l'uscita, ad esempio l'ingresso e l'uscita sono comuni.Come esempi vengono presi un circuito flyback isolato e un circuito BUCK non isolato, come mostrato nella Figura 2. Figura 1 Alimentatore isolato con trasformatore
1. I vantaggi e gli svantaggi dell'alimentazione isolata e dell'alimentazione non isolata
Secondo i concetti di cui sopra, per la topologia di alimentazione comune, l'alimentatore non isolato include principalmente Buck, Boost, buck-boost, ecc. L'alimentatore di isolamento ha principalmente una varietà di flyback, forward, half-bridge, LLC e altre topologie con trasformatori di isolamento.
In combinazione con gli alimentatori isolati e non isolati di uso comune, possiamo intuitivamente ottenere alcuni dei loro vantaggi e svantaggi, i vantaggi e gli svantaggi dei due sono quasi opposti.
Per utilizzare alimentatori isolati o non isolati, è necessario capire in che modo il progetto reale necessita di alimentatori, ma prima di ciò è possibile comprendere le principali differenze tra alimentatori isolati e non isolati:
① Il modulo di isolamento ha un'elevata affidabilità, ma costi elevati e bassa efficienza.
②La struttura del modulo non isolato è molto semplice, a basso costo, ad alta efficienza e con scarse prestazioni di sicurezza.
Pertanto, nelle seguenti occasioni, si consiglia di utilizzare un'alimentazione isolata:
① In caso di possibili scosse elettriche, come il prelievo di elettricità dalla rete verso occasioni CC a bassa tensione, è necessario utilizzare un alimentatore CA-CC isolato;
② Il bus di comunicazione seriale trasmette i dati attraverso reti fisiche come RS-232, RS-485 e la rete locale del controller (CAN).Ciascuno di questi sistemi interconnessi è dotato di una propria alimentazione e la distanza tra i sistemi è spesso molto elevata.Pertanto, di solito è necessario isolare l'alimentazione per l'isolamento elettrico per garantire la sicurezza fisica del sistema.Isolando e interrompendo il circuito di terra, il sistema è protetto dall'impatto transitorio dell'alta tensione e la distorsione del segnale viene ridotta.
③ Per le porte I/O esterne, per garantire il funzionamento affidabile del sistema, si consiglia di isolare l'alimentazione delle porte I/O.
La tabella riassuntiva è mostrata nella Tabella 1, e i vantaggi e gli svantaggi dei due sono quasi opposti.
Tabella 1 Vantaggi e svantaggi degli alimentatori isolati e non isolati
2, La scelta dell'alimentazione isolata e dell'alimentazione non isolata
Comprendendo i vantaggi e gli svantaggi degli alimentatori isolati e non isolati, ciascuno presenta i propri vantaggi e siamo stati in grado di esprimere giudizi accurati su alcune opzioni comuni di alimentatori integrati:
① L'alimentazione del sistema viene generalmente utilizzata per migliorare le prestazioni anti-interferenza e garantire l'affidabilità.
② Alimentazione del circuito integrato o di parte del circuito nel circuito stampato, a partire da un rapporto costo-efficacia e volume, uso preferenziale di schemi non isolati.
③ Per esigenze di sicurezza, se è necessario collegare l'AC-DC dell'Elettricità Comunale, oppure l'alimentatore per uso medicale, per garantire l'incolumità della persona, è necessario utilizzare l'alimentatore.In alcune occasioni è necessario utilizzare l'alimentazione per rafforzare l'isolamento.
④ Per l'alimentazione della comunicazione industriale remota, al fine di ridurre efficacemente gli effetti delle differenze geografiche e delle interferenze di accoppiamento dei cavi, viene generalmente utilizzata un'alimentazione separata per alimentare ciascun nodo di comunicazione da solo.
⑤ Per l'utilizzo dell'alimentazione a batteria, viene utilizzata un'alimentazione non isolata per garantire una durata limitata della batteria.
Comprendendo i vantaggi e gli svantaggi del potere di isolamento e di non isolamento, hanno i loro vantaggi.Per alcuni progetti di alimentatori integrati di uso comune, possiamo riassumere le occasioni della loro scelta.
1.Ialimentazione di solamento
Per migliorare le prestazioni anti-interferenza e garantire l'affidabilità, viene generalmente utilizzato l'isolamento.
Per esigenze di sicurezza, se è necessario collegarsi all'AC-DC dell'Elettricità Comunale, oppure all'alimentatore per uso medicale, ed apparecchi bianchi, per garantire l'incolumità della persona, è necessario utilizzare l'alimentatore, come MPS MP020, per il feedback originale AC-DC, adatto per applicazioni da 1 ~ 10 W;
Per l'alimentazione delle comunicazioni industriali remote, al fine di ridurre efficacemente gli effetti delle differenze geografiche e delle interferenze di accoppiamento dei cavi, viene generalmente utilizzata un'alimentazione separata per alimentare ciascun nodo di comunicazione da solo.
2. Alimentazione non isolata
Il circuito integrato o qualche circuito nel circuito stampato è alimentato dal rapporto prezzo e volume ed è preferibile la soluzione senza isolamento;come la serie MPS MP150/157/MP174 buck AC-DC non isolato, adatto per 1 ~ 5W;
Nel caso di tensione di funzionamento inferiore a 36 V, la batteria viene utilizzata per fornire alimentazione e vi sono severi requisiti di resistenza ed è preferibile un'alimentazione non isolata, come MP2451/MPQ2451 di MPS.
I vantaggi e gli svantaggi dell'alimentazione di isolamento e dell'alimentazione senza isolamento
Comprendendo i vantaggi e gli svantaggi dell'alimentazione isolata e non isolata, hanno i loro vantaggi.Per alcune scelte di alimentatori integrati di uso comune, possiamo seguire le seguenti condizioni di giudizio:
Per esigenze di sicurezza, se è necessario collegarsi all'AC-DC dell'Elettricità Comunale, o all'alimentatore medicale, per garantire la sicurezza della persona, è necessario utilizzare l'alimentatore, e alcune occasioni devono essere sfruttate per migliorare l'isolamento dell'alimentazione.
In generale, i requisiti per la tensione di isolamento dell'alimentazione del modulo non sono molto elevati, ma una tensione di isolamento più elevata può garantire che l'alimentatore del modulo abbia una corrente di dispersione inferiore, maggiore sicurezza e affidabilità e caratteristiche EMC migliori.Pertanto il livello di tensione di isolamento generale è superiore a 1500 V CC.
3, precauzioni per la scelta del modulo di alimentazione di isolamento
La resistenza di isolamento dell'alimentatore è anche chiamata resistenza antielettricità nello standard nazionale GB-4943.Questo standard GB-4943 rappresenta gli standard di sicurezza delle apparecchiature informatiche che spesso diciamo, per impedire alle persone di essere standard nazionali fisici ed elettrici, incluso evitare l'elusione. Gli esseri umani sono danneggiati da scosse elettriche, danni fisici, esplosioni.Come mostrato di seguito, il diagramma della struttura dell'alimentatore di isolamento.
Diagramma della struttura del potere di isolamento
Come indicatore importante della potenza del modulo, la norma stabilisce anche lo standard del metodo di prova di isolamento e resistenza alla pressione.Generalmente, il test di connessione a potenziale uguale viene generalmente utilizzato durante i test semplici.Lo schema di collegamento è il seguente:
Diagramma significativo della resistenza di isolamento
Metodi di prova:
Impostare la tensione della resistenza di tensione sul valore di resistenza di tensione specificato, la corrente viene impostata come il valore di perdita specificato e il tempo è impostato sul valore del tempo di prova specificato;
I misuratori di pressione operativa iniziano a testare e iniziano a premere.Durante il tempo di prova prescritto, il modulo deve essere intatto e privo di archi volanti.
Si noti che il modulo di potenza per saldatura deve essere selezionato al momento del test per evitare saldature ripetute e danneggiare il modulo di potenza.
Inoltre, prestare attenzione:
1. Prestare attenzione se si tratta di AC-DC o DC-DC.
2. L'isolamento del modulo di alimentazione di isolamento.Ad esempio, se la tensione CC da 1000 V soddisfa i requisiti di isolamento.
3. Se il modulo di alimentazione di isolamento è stato sottoposto a un test di affidabilità completo.Il modulo di alimentazione deve essere eseguito mediante test delle prestazioni, test di tolleranza, condizioni transitorie, test di affidabilità, test di compatibilità elettromagnetica EMC, test ad alta e bassa temperatura, test estremi, test di durata, test di sicurezza, ecc.
4. Se la linea di produzione del modulo di potenza isolato è standardizzata.La linea di produzione dei moduli di potenza deve superare una serie di certificazioni internazionali come ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, ecc., come mostrato nella Figura 3 di seguito.
Figura 3 Certificazione ISO
5. Se il modulo di alimentazione di isolamento viene applicato ad ambienti difficili come l'industria e le automobili.Il modulo di potenza non viene applicato solo al difficile ambiente industriale, ma anche nel sistema di gestione BMS dei veicoli a nuova energia.
4,Tla percezione del potere di isolamento e del potere di non isolamento
Innanzitutto viene spiegato un malinteso: molte persone pensano che l'energia senza isolamento non sia buona quanto l'energia con isolamento, perché l'alimentazione isolata è costosa, quindi deve essere costosa.
Perché è meglio usare il potere isolante piuttosto che il non isolamento, secondo l’impressione di tutti adesso?In realtà, questa idea è quella di rimanere nell'idea di qualche anno fa.Perché la stabilità del non isolamento negli anni precedenti in effetti non ha isolamento e stabilità, ma con l'aggiornamento della tecnologia di ricerca e sviluppo, il non isolamento è ora molto maturo e sta diventando più stabile.Parlando di sicurezza, infatti, anche il potere non isolante è molto sicuro.Finché la struttura viene leggermente modificata, è ancora sicura per il corpo umano.Per lo stesso motivo, il potere non isolante può anche superare molti standard di sicurezza, come ad esempio: Ultuvsaace.
Infatti, la causa principale del danno all'alimentatore non isolato è causata dalla sovratensione su entrambe le estremità della linea di alimentazione CA.Si può anche dire che l'onda del fulmine è un'ondata.Questa tensione è un'alta tensione istantanea su entrambe le estremità della linea di tensione CA, a volte fino a tremila volt.Ma il tempo è molto breve e l’energia è estremamente forte.Accadrà quando c'è un tuono, o sulla stessa linea AC, quando viene scollegato un grosso carico, perché si verificherà anche l'inerzia della corrente.Il circuito BUCK di isolamento trasmetterà immediatamente all'uscita, danneggerà l'anello di rilevamento della corrente costante o danneggerà ulteriormente il chip, provocando il passaggio di 300 V e bruciando l'intera lampada.Per l'alimentazione antiaggressiva con isolamento, il MOS verrà danneggiato.Il fenomeno è che lo storage, il chip e i tubi MOS vengono bruciati.Ora l'alimentatore a LED funziona male durante l'uso e oltre l'80% sono questi due fenomeni simili.Inoltre il piccolo alimentatore switching, anche se si tratta di un alimentatore, spesso viene danneggiato da questo fenomeno, che è causato dalla tensione d'onda, e nell'alimentatore LED è ancora più comune.Questo perché le caratteristiche di carico del LED temono particolarmente le onde.La tensione.
Secondo la teoria generale, meno componenti sono presenti nel circuito elettronico, maggiore è l'affidabilità, mentre minore è l'affidabilità del circuito stampato del componente.In effetti, i circuiti non isolati sono inferiori ai circuiti di isolamento.Perché l'affidabilità del circuito di isolamento è elevata?In realtà, non è affidabile, ma il circuito non isolato è troppo sensibile alle sovratensioni, alla scarsa capacità inibitoria e al circuito di isolamento, perché l'energia entra prima nel trasformatore e poi la trasporta al carico del LED dal trasformatore.Il circuito buck fa parte dell'alimentazione in ingresso direttamente al carico del LED.Pertanto, il primo ha una forte possibilità di danni dovuti all'aumento di soppressione e attenuazione, quindi è piccolo.Infatti il problema del mancato isolamento è dovuto principalmente al problema del surge.Al momento il problema è che solo le lampade a LED possono essere viste con la probabilità.Pertanto, molte persone non hanno proposto un buon metodo di prevenzione.Molte persone non sanno cosa sia la tensione d'onda.Le lampade a LED sono rotte e non è possibile trovarne il motivo.Alla fine la frase è una sola.Ciò che questo alimentatore è instabile e verrà risolto.Dov'è lo specifico instabile, non lo sa.
L'alimentazione senza isolamento è efficienza e la seconda è che il costo è più vantaggioso.
L'alimentazione senza isolamento è adatta alle occasioni: innanzitutto si tratta delle lampade da interni.Questo ambiente elettrico interno è migliore e l'influenza delle onde è ridotta.In secondo luogo, l'occasione d'uso è una piccola tensione e una piccola corrente.Il non isolamento non è significativo per le correnti a bassa tensione, perché l'efficienza delle correnti a bassa tensione e grandi non è superiore all'isolamento e il costo è inferiore.In terzo luogo, l'alimentatore non isolato viene utilizzato in un ambiente relativamente stabile.Naturalmente, se esiste un modo per risolvere il problema della soppressione delle sovratensioni, il campo di applicazione dell'alimentazione senza isolamento sarà notevolmente ampliato!
A causa del problema delle onde, il tasso di danni non è da sottovalutare.In generale, il tipo di restituzione riparata, l'assicurazione contro i danni, il chip e il primo MOS dovrebbero pensare al problema delle onde.Per ridurre il tasso di danno, è necessario considerare i fattori di aumento durante la progettazione o abbandonare gli utenti quando utilizzati e cercare di evitare l'aumento.(Come le lampade da interni, spegnile per il momento quando combatti)
In sintesi, l'uso dell'isolamento e del non isolamento è spesso dovuto al problema del picco delle onde e il problema delle onde e dell'ambiente elettrico è strettamente correlato.Pertanto, molte volte l'uso dell'alimentazione di isolamento e dell'alimentazione non isolata non può essere eliminato uno per uno.I costi sono molto vantaggiosi per cui è necessario scegliere come alimentatore per LED-drive il non isolamento o l'isolamento.
5. Riepilogo
Questo articolo introduce le differenze tra potere di isolamento e non isolamento, nonché i rispettivi vantaggi e svantaggi, le occasioni di adattamento e la selezione della selezione del potere di isolamento.Spero che gli ingegneri possano usarlo come riferimento nella progettazione del prodotto.E dopo che il prodotto si guasta, individua rapidamente il problema.
Orario di pubblicazione: 08-lug-2023