“Een 23-jarige stewardess van China Southern Airlines werd geëlektrocuteerd terwijl ze op haar iPhone5 zat te praten terwijl deze aan het opladen was”, heeft het nieuws online veel aandacht getrokken. Kunnen opladers levens in gevaar brengen? Deskundigen analyseren de transformatorlekkage in de oplader van de mobiele telefoon, 220VAC wisselstroomlekkage naar het DC-uiteinde en via de datalijn naar de metalen behuizing van de mobiele telefoon, en leiden uiteindelijk tot elektrocutie, het optreden van onomkeerbare tragedie.
Dus waarom wordt de uitgang van de oplader voor mobiele telefoons geleverd met 220V AC? Waar moeten we op letten bij de selectie van geïsoleerde voeding? Hoe maak ik onderscheid tussen geïsoleerde en niet-geïsoleerde voedingen? De algemene visie in de sector is:
1. Geïsoleerde voeding: Er is geen directe elektrische verbinding tussen de ingangslus en de uitgangslus van de voeding, en de ingang en uitgang bevinden zich in een geïsoleerde toestand met hoge weerstand zonder stroomlus, zoals weergegeven in figuur 1:
2, niet-geïsoleerde voeding:er is een gelijkstroomlus tussen de ingang en uitgang, de ingang en uitgang zijn bijvoorbeeld gemeenschappelijk. Als voorbeeld worden een geïsoleerd terugslagcircuit en een niet-geïsoleerd BUCK-circuit genomen, zoals weergegeven in figuur 2. Figuur 1 Geïsoleerde voeding met transformator
1.De voor- en nadelen van geïsoleerde voeding en niet-geïsoleerde voeding
Volgens de bovenstaande concepten omvat de niet-geïsoleerde voeding voor de gemeenschappelijke voedingstopologie voornamelijk Buck, Boost, buck-boost, enz. De isolatievoeding heeft voornamelijk een verscheidenheid aan flyback-, forward-, half-bridge-, LLC- en andere topologieën met scheidingstransformatoren.
Gecombineerd met veelgebruikte geïsoleerde en niet-geïsoleerde voedingen kunnen we intuïtief enkele van hun voor- en nadelen achterhalen; de voor- en nadelen van de twee zijn bijna tegengesteld.
Om geïsoleerde of niet-geïsoleerde voedingen te gebruiken, is het noodzakelijk om te begrijpen hoe het eigenlijke project voedingen nodig heeft, maar daarvoor kunt u de belangrijkste verschillen tussen geïsoleerde en niet-geïsoleerde voedingen begrijpen:
① De isolatiemodule heeft een hoge betrouwbaarheid, maar hoge kosten en lage efficiëntie.
②De structuur van de niet-geïsoleerde module is zeer eenvoudig, goedkoop, hoog rendement en slechte veiligheidsprestaties.
Daarom wordt in de volgende gevallen aanbevolen om een geïsoleerde voeding te gebruiken:
① Als er sprake is van mogelijke elektrische schokken, zoals het afnemen van elektriciteit van het net naar laagspannings-DC-gelegenheden, moet een geïsoleerde AC-DC-voeding worden gebruikt;
② De seriële communicatiebus verzendt gegevens via fysieke netwerken zoals RS-232, RS-485 en het controller local area network (CAN). Elk van deze onderling verbonden systemen is voorzien van een eigen stroomvoorziening en de afstand tussen de systemen is vaak groot. Daarom moeten we meestal de stroomtoevoer isoleren voor elektrische isolatie om de fysieke veiligheid van het systeem te garanderen. Door de aardingslus te isoleren en af te sluiten, wordt het systeem beschermd tegen tijdelijke hoogspanningsinvloeden en wordt de signaalvervorming verminderd.
③ Voor externe I/O-poorten wordt aanbevolen om de voeding van de I/O-poorten te isoleren om een betrouwbare werking van het systeem te garanderen.
De samengevatte tabel wordt weergegeven in Tabel 1, en de voor- en nadelen van de twee zijn vrijwel tegengesteld.
Tabel 1 Voor- en nadelen van geïsoleerde en niet-geïsoleerde voedingen
2, De keuze tussen geïsoleerde stroom en niet-geïsoleerde stroom
Door de voor- en nadelen van geïsoleerde en niet-geïsoleerde voedingen te begrijpen, heeft elk zijn eigen voordelen, en hebben we nauwkeurige beoordelingen kunnen maken over enkele veelvoorkomende opties voor ingebedde voedingen:
① De voeding van het systeem wordt over het algemeen gebruikt om de anti-interferentieprestaties te verbeteren en de betrouwbaarheid te garanderen.
② Voeding van IC of een deel van het circuit in de printplaat, beginnend bij kosteneffectief en volume, preferentieel gebruik van niet-isolatieschema's.
③ Om veiligheidsredenen geldt dat als u de AC-DC van de gemeentelijke elektriciteitsvoorziening of de stroomvoorziening voor medisch gebruik moet aansluiten om de veiligheid van de persoon te garanderen, u de stroomvoorziening moet gebruiken. In sommige gevallen moet u de voeding gebruiken om de isolatie te versterken.
④ Voor de stroomvoorziening van industriële communicatie op afstand, om de effecten van geografische verschillen en draadkoppelingsinterferentie effectief te verminderen, wordt deze over het algemeen gebruikt voor een afzonderlijke stroomvoorziening om elk communicatieknooppunt alleen van stroom te voorzien.
⑤ Voor het gebruik van batterijvoeding wordt een niet-geïsoleerde voeding gebruikt voor een strikte levensduur van de batterij.
Door de voor- en nadelen van isolatie- en niet-isolatiekracht te begrijpen, hebben ze hun eigen voordelen. Voor een aantal veelgebruikte ontwerpen van ingebedde voedingen kunnen we de gelegenheden waarvoor deze wordt gekozen samenvatten.
1.Isolaire voeding
Om de anti-interferentieprestaties te verbeteren en de betrouwbaarheid te garanderen, wordt over het algemeen isolatie gebruikt.
Voor veiligheidseisen voor beveiliging: als u verbinding moet maken met de AC-DC van de gemeentelijke elektriciteitsvoorziening, of de stroomvoorziening voor medisch gebruik, en witte apparaten, om de veiligheid van de persoon te garanderen, moet u de stroomvoorziening gebruiken, zoals de MPS MP020, voor de originele feedback AC-DC, geschikt voor 1 ~ 10W-toepassingen;
Voor de stroomvoorziening van industriële communicatie op afstand, om de effecten van geografische verschillen en draadkoppelingsinterferentie effectief te verminderen, wordt deze over het algemeen gebruikt voor afzonderlijke stroomvoorziening om elk communicatieknooppunt alleen van stroom te voorzien.
2. Niet-geïsoleerde voeding
Het IC of een circuit in de printplaat wordt aangedreven door de prijsverhouding en het volume, en de niet-isolatieoplossing heeft de voorkeur; zoals de MPS MP150/157/MP174 serie buck niet-isolatie AC-DC, geschikt voor 1 ~ 5W;
Als de werkspanning lager is dan 36 V, wordt de batterij gebruikt om stroom te leveren. Er zijn strenge eisen aan het uithoudingsvermogen. Er wordt de voorkeur gegeven aan een niet-geïsoleerde voeding, zoals de MP2451/MPQ2451 van MPS.
De voor- en nadelen van isolatiestroom en niet-isolatiestroomvoorziening
Door de voor- en nadelen van isolatie- en niet-isolatievoeding te begrijpen, hebben ze hun eigen voordelen. Voor sommige veelgebruikte keuzes voor ingebedde voedingen kunnen we de volgende beoordelingsvoorwaarden volgen:
Als u om veiligheidsredenen verbinding moet maken met de AC-DC van de gemeentelijke elektriciteitsvoorziening of de stroomvoorziening voor medische zorg, om de veiligheid van de persoon te garanderen, moet u de stroomvoorziening gebruiken, en in sommige gevallen moet u dit doen Verbeter de isolatievoeding.
Over het algemeen zijn de vereisten voor de isolatiespanning van de module niet erg hoog, maar een hogere isolatiespanning kan ervoor zorgen dat de voeding van de module een kleinere lekstroom heeft, een hogere veiligheid en betrouwbaarheid en dat de EMC-eigenschappen beter zijn. Daarom ligt het algemene isolatiespanningsniveau boven 1500 VDC.
3, voorzorgsmaatregelen voor de selectie van een isolatievoedingsmodule
De isolatieweerstand van de voeding wordt in de nationale norm GB-4943 ook wel anti-elektriciteitssterkte genoemd. Deze GB-4943-standaard is de beveiligingsstandaard van informatieapparatuur die we vaak zeggen, om te voorkomen dat mensen fysieke en elektrische nationale normen zijn, inclusief het vermijden van vermijding. Mensen worden beschadigd door schade door elektrische schokken, fysieke schade en explosies. Zoals hieronder weergegeven, het structuurdiagram van de isolatievoeding.
Isolatie machtsstructuurdiagram
Als belangrijke indicator voor het modulevermogen is in de norm ook de norm van isolatie- en drukvastheidstestmethode vastgelegd. Over het algemeen wordt tijdens eenvoudige tests doorgaans de verbindingstest met gelijke potentiaal gebruikt. Het aansluitschema is als volgt:
Significant diagram van isolatieweerstand
Testmethoden:
Stel de spanning van de spanningsweerstand in op de gespecificeerde spanningsweerstandswaarde, de stroom wordt ingesteld als de gespecificeerde lekwaarde en de tijd wordt ingesteld op de gespecificeerde testtijdwaarde;
Bedrijfsdrukmeters beginnen met testen en beginnen met drukken. Tijdens de voorgeschreven testtijd moet de module vlekvrij en vrij van vliegbogen zijn.
Houd er rekening mee dat de lasstroommodule tijdens het testen moet worden geselecteerd om herhaald lassen te voorkomen en de stroommodule te beschadigen.
Let daarnaast op:
1. Let op of het AC-DC of DC-DC is.
2. De isolatie van de isolatievoedingsmodule. Bijvoorbeeld of de 1000V DC voldoet aan de isolatie-eisen.
3. Of de isolatievoedingsmodule een uitgebreide betrouwbaarheidstest heeft ondergaan. De voedingsmodule moet worden uitgevoerd door prestatietests, tolerantietests, transiënte omstandigheden, betrouwbaarheidstests, EMC-elektromagnetische compatibiliteitstest, hoge en lage temperatuurtests, extreme tests, levensduurtests, beveiligingstests, enz.
4. Of de productielijn van de geïsoleerde voedingsmodule gestandaardiseerd is. De productielijn voor voedingsmodules moet aan een aantal internationale certificeringen voldoen, zoals ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, enz., zoals weergegeven in Afbeelding 3 hieronder.
Figuur 3 ISO-certificering
5. Of de isolatievoedingsmodule wordt toegepast in ruwe omgevingen zoals de industrie en auto's. De powermodule wordt niet alleen toegepast in de zware industriële omgeving, maar ook in het GBS-beheersysteem van nieuwe energievoertuigen.
4,TDe perceptie van isolatiemacht en niet-isolatiemacht
Allereerst wordt een misverstand uitgelegd: veel mensen denken dat niet-geïsoleerde stroom niet zo goed is als geïsoleerde stroom, omdat de geïsoleerde stroomvoorziening duur is, en dus ook duur moet zijn.
Waarom is het volgens de indruk van iedereen nu beter om isolatiekracht te gebruiken dan niet-isolatie? In feite blijft dit idee bij het idee van een paar jaar geleden. Omdat de niet-isolatiestabiliteit van voorgaande jaren inderdaad geen isolatie en stabiliteit kent, maar met de update van R&D-technologie is de niet-isolatie nu zeer volwassen en wordt deze stabieler. Over veiligheid gesproken: niet-geïsoleerde stroom is in feite ook erg veilig. Zolang de structuur enigszins wordt gewijzigd, is het nog steeds veilig voor het menselijk lichaam. Om dezelfde reden kan niet-geïsoleerde stroom ook aan veel beveiligingsnormen voldoen, zoals: Ultuvsaace.
In feite wordt de hoofdoorzaak van de schade aan de niet-geïsoleerde voeding veroorzaakt door de stijgende spanning aan beide uiteinden van de wisselstroomlijn. Er kan ook worden gezegd dat de bliksemgolf een golf is. Deze spanning is een onmiddellijke hoge spanning aan beide uiteinden van de AC-spanningslijn, soms wel drieduizend volt. Maar de tijd is erg kort en de energie is extreem sterk. Het zal gebeuren als het onweert, of op dezelfde AC-lijn, wanneer een grote belasting wordt losgekoppeld, omdat de huidige traagheid ook zal optreden. Het isolatie-BUCK-circuit zal onmiddellijk naar de uitgang worden overgebracht, de constante stroomdetectiering beschadigen of de chip verder beschadigen, waardoor 300 V wordt doorgegeven en de hele lamp verbrandt. Voor de isolatie-anti-agressieve voeding zal de MOS beschadigd raken. Het fenomeen is dat opslag-, chip- en MOS-buizen zijn doorgebrand. Nu is de LED-aangedreven voeding slecht tijdens gebruik, en voor meer dan 80% zijn dit twee vergelijkbare verschijnselen. Bovendien wordt de kleine schakelende voeding, ook al is het een voedingsadapter, vaak beschadigd door dit fenomeen, dat wordt veroorzaakt door golfspanning, en bij LED-voedingen komt dit zelfs nog vaker voor. Dit komt omdat de belastingseigenschappen van de LED bijzonder bang zijn voor golven. De spanning.
Volgens de algemene theorie geldt dat hoe minder componenten in het elektronische circuit, hoe hoger de betrouwbaarheid, en hoe lager de betrouwbaarheid van de printplaat van de componenten. In feite zijn niet-isolatiecircuits minder dan isolatiecircuits. Waarom is de betrouwbaarheid van het isolatiecircuit hoog? In feite is het geen betrouwbaarheid, maar het niet-isolatiecircuit is te gevoelig voor de piek, het slechte remmende vermogen en het isolatiecircuit, omdat de energie eerst de transformator binnenkomt en deze vervolgens van de transformator naar de LED-belasting transporteert. Het buck-circuit maakt deel uit van de ingangsvoeding rechtstreeks naar de LED-belasting. Daarom heeft de eerste een grote kans op schade aan de golf van onderdrukking en verzwakking, dus deze is klein. In feite is het probleem van niet-isolatie voornamelijk te wijten aan het probleem van de piek. Op dit moment is dit probleem dat alleen de LED-lampen gezien kunnen worden vanuit de waarschijnlijkheid dat ze gezien kunnen worden vanuit de waarschijnlijkheid. Daarom hebben veel mensen geen goede preventiemethode voorgesteld. Meer mensen weten niet wat golfspanning is, veel mensen. De LED-lampen zijn kapot en de oorzaak is niet te achterhalen. Uiteindelijk is er maar één zin. Wat deze stroomvoorziening instabiel is, zal worden opgelost. Waar is de specifieke onstabiele, hij weet het niet.
Niet-geïsoleerde voeding is efficiëntie, en de tweede is dat de kosten voordeliger zijn.
Niet-isolatievermogen is geschikt voor gelegenheden: in de eerste plaats zijn dit de binnenlampen. Deze elektriciteitsomgeving binnenshuis is beter en de invloed van de golven is klein. Ten tweede is de gelegenheid tot gebruik een kleine spanning en een kleine stroom. Niet-isolatie is niet zinvol voor laagspanningsstromen, omdat de efficiëntie van laagspannings- en grote stromen niet hoger is dan isolatie, en de kosten minder dan veel zijn. Ten derde wordt de niet-geïsoleerde voeding gebruikt in een relatief stabiele omgeving. Als er een manier is om het probleem van het onderdrukken van de piek op te lossen, zal het toepassingsbereik van niet-geïsoleerde stroom uiteraard aanzienlijk worden uitgebreid!
Vanwege het golvenprobleem mag het schadepercentage niet worden onderschat. Over het algemeen moet bij het soort gerepareerde retourzending, schadelijke verzekering, chip en MOS eerst aan het probleem van golven worden gedacht. Om het schadepercentage te verminderen, is het noodzakelijk om bij het ontwerpen rekening te houden met de piekfactoren, of om gebruikers te verlaten bij gebruik, en te proberen pieken te voorkomen. (Zoals binnenlampen, zet deze voorlopig uit als je vecht)
Samenvattend kan worden gezegd dat het gebruik van isolatie en niet-isolatie vaak het gevolg is van het probleem van de golfslag, en dat het probleem van golven en de elektriciteitsomgeving nauw met elkaar verbonden zijn. Daarom kan het gebruik van isolatiestroom en niet-isolatiestroomvoorziening vaak niet één voor één worden afgesneden. De kosten zijn zeer voordelig, dus het is noodzakelijk om niet-isolatie of isolatie te kiezen als LED-drive-voeding.
5. Samenvatting
Dit artikel introduceert de verschillen tussen isolatie- en niet-isolatievermogen, evenals hun respectievelijke voor- en nadelen, aanpassingsmomenten en de selectie van de selectie van isolatievermogen. Ik hoop dat ingenieurs dit als referentie kunnen gebruiken bij het productontwerp. En nadat het product defect is, moet u het probleem snel lokaliseren.
Posttijd: 08-08-2023
