“23-godišnja stjuardesa China Southern Airlinesa stradala je od strujnog udara dok je razgovarala na svom iPhoneu 5 dok se punio”, vijest je privukla veliku pozornost na internetu. Mogu li punjači ugroziti živote? Stručnjaci analiziraju curenje transformatora unutar punjača mobilnog telefona, curenje izmjenične struje od 220 VAC do kraja istosmjerne struje i kroz podatkovnu liniju do metalne ljuske mobilnog telefona, i na kraju dovode do strujnog udara, pojave nepovratne tragedije.
Zašto onda izlaz punjača za mobilni telefon dolazi s 220 V AC? Na što obratiti pozornost pri odabiru izoliranog napajanja? Kako razlikovati izolirane od neizoliranih izvora napajanja? Uobičajeni stav u industriji je:
1. Izolirano napajanje: Ne postoji izravna električna veza između ulazne petlje i izlazne petlje napajanja, a ulaz i izlaz su u izoliranom stanju visokog otpora bez strujne petlje, kao što je prikazano na slici 1:
2, neizolirano napajanje:postoji istosmjerna strujna petlja između ulaza i izlaza, na primjer, ulaz i izlaz su zajednički. Izolirani povratni krug i neizolirani BUCK krug uzeti su kao primjeri, kao što je prikazano na slici 2. Slika 1 Izolirano napajanje s transformatorom
1. Prednosti i nedostaci izoliranog napajanja i neizoliranog napajanja
Prema gornjim konceptima, za uobičajenu topologiju napajanja, neizolirano napajanje uglavnom uključuje Buck, Boost, buck-boost, itd. Izolacijsko napajanje uglavnom ima različite flyback, forward, half-bridge, LLC i druge topologije s izolacijskim transformatorima.
U kombinaciji s uobičajeno korištenim izoliranim i neizoliranim izvorima napajanja, intuitivno možemo dobiti neke od njihovih prednosti i nedostataka, prednosti i nedostaci ta dva su gotovo suprotni.
Da biste koristili izolirana ili neizolirana napajanja, potrebno je razumjeti koliko stvarni projekt treba napajanja, ali prije toga možete razumjeti glavne razlike između izoliranih i neizoliranih izvora napajanja:
① Izolacijski modul ima visoku pouzdanost, ali visoku cijenu i nisku učinkovitost.
②Struktura neizoliranog modula je vrlo jednostavna, niske cijene, visoke učinkovitosti i loših sigurnosnih performansi.
Stoga se u sljedećim slučajevima preporučuje korištenje izoliranog napajanja:
① Uključujući moguće slučajeve strujnog udara, poput preuzimanja električne energije iz mreže u niskonaponske DC prilike, potrebno je koristiti izolirano AC-DC napajanje;
② Serijska komunikacijska sabirnica prenosi podatke kroz fizičke mreže kao što su RS-232, RS-485 i lokalna mreža kontrolera (CAN). Svaki od ovih međusobno povezanih sustava opremljen je vlastitim napajanjem, a udaljenost između sustava često je velika. Stoga obično moramo izolirati napajanje za električnu izolaciju kako bismo osigurali fizičku sigurnost sustava. Izoliranjem i odsijecanjem petlje uzemljenja, sustav je zaštićen od prolaznog udara visokog napona i smanjeno je izobličenje signala.
③ Za vanjske I/O priključke, kako bi se osigurao pouzdan rad sustava, preporuča se izolirati napajanje I/O priključaka.
Sažeta tablica prikazana je u tablici 1, a prednosti i nedostaci ta dva su gotovo suprotni.
Tablica 1. Prednosti i nedostaci izoliranih i neizoliranih izvora napajanja
2，Izbor izolirane i neizolirane snage
Razumijevajući prednosti i nedostatke izoliranih i neizoliranih izvora napajanja, svaki od njih ima svoje prednosti, a mi smo bili u mogućnosti donijeti točnu prosudbu o nekim uobičajenim opcijama ugrađenog napajanja:
① Napajanje sustava općenito se koristi za poboljšanje performansi zaštite od smetnji i osiguravanje pouzdanosti.
② Napajanje IC-a ili dijela strujnog kruga na sklopnoj ploči, počevši od isplativosti i volumena, preferirano korištenje neizolacijskih shema.
③ Za sigurnosne zahtjeve za sigurnost, ako trebate spojiti AC-DC komunalne električne energije ili napajanje za medicinsku upotrebu, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje. U nekim prilikama morate koristiti napajanje za jačanje izolacije.
④ Za napajanje daljinske industrijske komunikacije, kako bi se učinkovito smanjili učinci geografskih razlika i smetnji spajanja žica, općenito se koristi za odvojeno napajanje za napajanje svakog komunikacijskog čvora zasebno.
⑤ Za korištenje baterijskog napajanja, koristi se neizolirano napajanje za striktno trajanje baterije.
Razumijevajući prednosti i nedostatke izolacijske i neizolacijske snage, oni imaju svoje prednosti. Za neke često korištene ugrađene dizajne napajanja, možemo sažeti prilike za njihov izbor.
1.Isolation napajanje
Kako bi se poboljšala učinkovitost zaštite od smetnji i osigurala pouzdanost, općenito se koristi izolacija.
Za sigurnosne zahtjeve za sigurnost, ako se trebate spojiti na AC-DC gradske električne energije, ili napajanje za medicinsku upotrebu, i bijelu tehniku, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje, kao što je MPS MP020, za izvornu povratnu spregu AC-DC, pogodan za aplikacije od 1 ~ 10 W;
Za napajanje udaljenih industrijskih komunikacija, kako bi se učinkovito smanjili učinci geografskih razlika i smetnji spajanja žica, općenito se koristi za odvojeno napajanje za napajanje svakog komunikacijskog čvora zasebno.
2. Neizolirano napajanje
IC ili neki krug na sklopnoj ploči napaja se omjerom cijene i volumena, a poželjno je rješenje bez izolacije; kao što je MPS MP150/157/MP174 serija buck bez izolacije AC-DC, pogodna za 1 ~ 5W;
U slučaju radnog napona ispod 36 V, baterija se koristi za napajanje, a postoje strogi zahtjevi za izdržljivost, a neizolirano napajanje je poželjno, kao što je MPS MP2451/MPQ2451.
Prednosti i nedostaci izolacijskog i neizoliranog napajanja
Razumijevajući prednosti i nedostatke izolacijskog i neizoliranog napajanja, oni imaju svoje prednosti. Za neke najčešće korištene izbore ugrađenog napajanja, možemo slijediti sljedeće uvjete prosudbe:
Za sigurnosne zahtjeve, ako se trebate spojiti na AC-DC gradske električne mreže ili na napajanje za medicinske potrebe, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje, a neke prilike morate koristiti za poboljšati izolacijsko napajanje.
Općenito, zahtjevi za izolacijski napon napajanja modula nisu jako visoki, ali viši izolacijski napon može osigurati da napajanje modula ima manju struju curenja, veću sigurnost i pouzdanost, a EMC karakteristike su bolje. Stoga je opća razina izolacijskog napona iznad 1500 VDC.
3, mjere opreza za odabir izolacijskog modula napajanja
Otpor izolacije napajanja naziva se i otpornost na elektricitet u nacionalnom standardu GB-4943. Ovaj GB-4943 standard su sigurnosni standardi informacijske opreme koje često kažemo, kako bi spriječili ljude da budu fizički i električni nacionalni standardi, uključujući izbjegavanje izbjegavanja. Ljudi su oštećeni strujnim udarom, fizičkim oštećenjima, eksplozijom. Kao što je prikazano u nastavku, dijagram strukture izolacijskog napajanja.
Dijagram strukture snage izolacije
Kao važan pokazatelj snage modula, u standardu je također propisan standard izolacije i metoda ispitivanja otpornosti na pritisak. Općenito, ispitivanje veze jednakog potencijala općenito se koristi tijekom jednostavnog testiranja. Shematski dijagram veze je sljedeći:
Značajni dijagram otpora izolacije
Metode ispitivanja:
Postavite napon otpora napona na specificiranu vrijednost otpora napona, struja je postavljena kao specificirana vrijednost curenja, a vrijeme je postavljeno na specificiranu vrijednost vremena ispitivanja;
Mjerači radnog tlaka počinju ispitivanje i počinju prešati. Tijekom propisanog vremena testiranja, modul bi trebao biti neoštećen i bez letjelica.
Imajte na umu da se modul napajanja za zavarivanje treba odabrati u vrijeme testiranja kako bi se izbjeglo ponovno zavarivanje i oštećenje modula napajanja.
Osim toga, obratite pozornost:
1. Obratite pozornost je li AC-DC ili DC-DC.
2. Izolacija izolacijskog modula napajanja. Na primjer, ispunjava li 1000 V DC zahtjeve za izolaciju.
3. Ima li izolacijski energetski modul opsežan test pouzdanosti. Energetski modul treba provesti ispitivanjem performansi, ispitivanjem tolerancije, prijelaznim uvjetima, ispitivanjem pouzdanosti, EMC ispitivanjem elektromagnetske kompatibilnosti, ispitivanjem visoke i niske temperature, ispitivanjem ekstremnih uvjeta, ispitivanjem životnog vijeka, ispitivanjem sigurnosti itd.
4. Je li proizvodna linija izoliranog modula napajanja standardizirana. Linija za proizvodnju modula napajanja mora proći niz međunarodnih certifikata kao što su ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 itd., kao što je prikazano na slici 3 u nastavku.
Slika 3 ISO certifikat
5. Primjenjuje li se izolacijski modul napajanja u teškim uvjetima kao što su industrija i automobili. Modul snage se ne primjenjuje samo u teškim industrijskim okruženjima, već iu BMS sustavu upravljanja novim energetskim vozilima.
4,Tpercepcija izolacijske moći i neizolacijske moći
Prije svega, objašnjen je nesporazum: Mnogi ljudi misle da neizolacijsko napajanje nije tako dobro kao izolacijska snaga, jer je izolirano napajanje skupo, pa mora biti skupo.
Zašto je po dojmu svih sada bolje koristiti izolacijsku snagu nego neizolaciju? Zapravo, ova ideja je ostati u ideji prije nekoliko godina. Budući da stabilnost bez izolacije prethodnih godina doista nema izolacije i stabilnosti, ali s ažuriranjem tehnologije istraživanja i razvoja, neizolacija je sada vrlo zrela i postaje stabilnija. Govoreći o sigurnosti, u stvari, neizolirano napajanje je također vrlo sigurno. Sve dok je struktura malo promijenjena, još uvijek je siguran za ljudsko tijelo. Iz istog razloga, neizolacijsko napajanje također može proći mnoge sigurnosne standarde, kao što su: Ultuvsaace.
Zapravo, temeljni uzrok oštećenja neizoliranog napajanja uzrokovan je prenaponskim naponom na oba kraja napona izmjenične struje. Također se može reći da je val munje udarni. Ovaj napon je trenutni visoki napon na oba kraja napona izmjenične struje, ponekad čak i do tri tisuće volti. Ali vremena je jako malo, a energija je izuzetno jaka. To će se dogoditi kada grmi, ili na istom izmjeničnom vodu, kada se isključi veliki teret, jer će se pojaviti i tromost struje. Izolacijski BUCK krug će odmah prenijeti na izlaz, oštetiti prsten za otkrivanje konstantne struje ili dodatno oštetiti čip, uzrokujući prolazak 300 V i spaljivanje cijele lampe. Za izolacijsko antiagresivno napajanje, MOS će biti oštećen. Fenomen je pohrana, čip i MOS cijevi su izgorjele. Sada je LED napajanje loše tijekom upotrebe, a više od 80% su ova dva slična fenomena. Štoviše, mali prekidački izvor napajanja, čak i ako se radi o strujnom adapteru, često je oštećen ovom pojavom, koja je uzrokovana naponom vala, au LED napajanju je još češća. To je zato što se karakteristike opterećenja LED-a posebno boje valova. Napon.
Prema općoj teoriji, što je manje komponenti u elektroničkom krugu, to je veća pouzdanost, a što je niža, to je veća pouzdanost sklopovske ploče komponente. Zapravo, neizolacijski krugovi su manji od izolacijskih krugova. Zašto je pouzdanost izolacijskog kruga visoka? Zapravo, to nije pouzdanost, ali je neizolacijski krug preosjetljiv na prenapon, slabu sposobnost inhibicije i izolacijski krug, jer energija prvo ulazi u transformator, a zatim je prenosi do LED opterećenja iz transformatora. Buck krug je dio ulaznog napajanja izravno na LED opterećenje. Stoga, prva ima jaku vjerojatnost oštećenja valova u potiskivanju i prigušenju, tako da je mala. Zapravo, problem neizolacije je uglavnom zbog problema prenapona. Trenutačno je problem taj što se samo LED svjetiljke mogu vidjeti iz vjerojatnosti da se mogu vidjeti iz vjerojatnosti. Stoga mnogi ljudi nisu predložili dobru metodu prevencije. Više ljudi ne zna što je valni napon, mnogi ljudi. LED lampe su pokvarene, a razlog se ne može pronaći. Na kraju samo jedna rečenica. Ovo napajanje je nestabilno i to će se riješiti. Gdje je konkretna nestabilna, ne zna.
Neizolirano napajanje je učinkovitost, a drugo je da je cijena povoljnija.
Neizolirana snaga je prikladna za prilike: Prije svega, to su unutarnje svjetiljke. Ovo unutarnje električno okruženje je bolje, a utjecaj valova je mali. Drugo, razlog uporabe je mali napon i mala struja. Ne-izolacija nema smisla za niskonaponske struje, jer učinkovitost niskog napona i velikih struja nije veća od izolacije, a cijena je manja nego velika. Treće, neizolirano napajanje koristi se u relativno stabilnom okruženju. Naravno, ako postoji način da se riješi problem potiskivanja prenapona, raspon primjene neizolacijske snage bit će znatno proširen!
Zbog problema s valovima ne treba podcijeniti stopu štete. Općenito, vrsta popravljenog povrata, oštećenje osiguranja, čipa i MOS-a prvo treba misliti na problem valova. Kako bi se smanjila stopa oštećenja, potrebno je uzeti u obzir čimbenike prenapona pri projektiranju ili napustiti korisnike kada se koriste i pokušati izbjeći prenapon. (Kao što su unutarnje svjetiljke, ugasite ih na vrijeme kad se svađate)
Ukratko, korištenje izolacije i neizolacije često je zbog problema valova, a problem valova i električnog okruženja usko je povezan. Stoga se mnogo puta upotreba izolacijskog i neizoliranog napajanja ne može prekinuti jedno po jedno. Troškovi su vrlo povoljni, pa je potrebno odabrati neizolaciju ili izolaciju kao napajanje LED pogona.
5. Sažetak
Ovaj članak uvodi razlike između izolacijske i neizolacijske snage, kao i njihove prednosti i nedostatke, prilike prilagodbe i odabir odabira izolacijske snage. Nadam se da inženjeri ovo mogu koristiti kao referencu u dizajnu proizvoda. I nakon što proizvod ne uspije, brzo locirajte problem.
Vrijeme objave: 8. srpnja 2023
