„Eng 23 Joer al Fluchbegleederin vun der China Southern Airlines gouf elektrokutéiert, wéi si um iPhone5 geschwat huet, während en gelueden ass“, d'Nouvelle huet online vill Opmierksamkeet op sech gezunn. Kënne Ladegeräter Liewe a Gefor bréngen? Experten analyséieren den Transformatorleck am Handyladegerät, 220VAC Wiesselstroumleck um Gläichstroum-Enn, an duerch d'Datenleitung bis an d'Metallhüll vum Handy, wat schlussendlech zu enger Elektrokutioun féiert, dem Optriede vun enger irreversibler Tragedie.
Firwat ass den Ausgang vum Handyladegerät dann mat 220V AC ausgeglach? Op wat solle mir oppassen, wann mir eng isoléiert Stroumversuergung auswielen? Wéi kann een tëscht isoléierten an net-isoléierten Stroumversuergungen ënnerscheeden? Déi gängeg Meenung an der Industrie ass:
1. Isoléiert StroumversuergungEt gëtt keng direkt elektresch Verbindung tëscht der Input-Schleif an der Output-Schleif vun der Stroumversuergung, an den Input an den Output sinn an engem isoléierten Héichwiderstandszoustand ouni Stroumschleif, wéi an der Figur 1 gewisen:
2, net isoléiert Stroumversuergung:Et gëtt eng Gläichstroumschleif tëscht dem Input an dem Output, zum Beispill sinn den Input an den Output gemeinsam. E isoléierte Flyback-Schaltkrees an e net-isoléierte BUCK-Schaltkrees sinn als Beispiller geholl, wéi an der Figur 2 gewisen. Figur 1 Isoléiert Stroumversuergung mat Transformator
1. D'Virdeeler an Nodeeler vun isoléierter Stroumversuergung an net-isoléierter Stroumversuergung
No den uewe genannten Konzepter enthält déi net-isoléiert Stroumversuergung fir déi üblech Stroumversuergungstopologie haaptsächlech Buck, Boost, Buck-Boost, etc. D'Isolatiounsstroumversuergung huet haaptsächlech eng Vielfalt vu Flyback-, Forward-, Hallefbréck-, LLC- an aner Topologien mat Isolatiounstransformatoren.
Kombinéiert mat üblechen isoléierten an net-isoléierten Stroumversuergungen, kënne mir intuitiv e puer vun hire Vir- an Nodeeler verstoen, d'Vir- an Nodeeler vun deenen zwee sinn bal géigeniwwer.
Fir isoléiert oder net isoléiert Stroumversuergungen ze benotzen, ass et néideg ze verstoen, wéi dat aktuellt Projet Stroumversuergungen brauch, awer virdrun kënnt Dir déi wichtegst Ënnerscheeder tëscht isoléierten an net isoléierten Stroumversuergungen verstoen:
① Den Isolatiounsmodul huet eng héich Zouverlässegkeet, awer héich Käschten an eng niddreg Effizienz.
②D'Struktur vum net-isoléierte Modul ass ganz einfach, bëlleg, héich Effizienz a schlecht Sécherheetsleistung.
Dofir ass et an de folgende Fäll recommandéiert, eng isoléiert Stroumversuergung ze benotzen:
① Bei méigleche Fäll vu Stroumschock, wéi zum Beispill d'Ofschafe vum Stroumnetz an Nidderspannungs-DC-Fäll, ass eng isoléiert AC-DC-Stroumversuergung noutwendeg;
② De serielle Kommunikatiounsbus iwwerdroe Daten iwwer physesch Netzwierker wéi RS-232, RS-485 a Controller Local Area Network (CAN). Jiddwer vun dësen vernetzte Systemer ass mat senger eegener Stroumversuergung ausgestatt, an den Ofstand tëscht de Systemer ass dacks grouss. Dofir musse mir normalerweis d'Stroumversuergung fir d'elektresch Isolatioun isoléieren, fir déi physesch Sécherheet vum System ze garantéieren. Duerch d'Isolatioun an d'Ofschneiden vun der Äerdschleef ass de System virun den transienten Héichspannungsauswierkungen geschützt an d'Signalverzerrung gëtt reduzéiert.
③ Fir extern I/O-Ports ass et recommandéiert, d'Stroumversuergung vun den I/O-Ports ze isoléieren, fir de verlässleche Betrib vum System ze garantéieren.
Déi zesummegefaasst Tabelle ass an der Tabelle 1 gewisen, an d'Vir- an Nodeeler vun deenen zwee sinn bal géigeniwwereneegermoossen.
Tabelle 1 Vir- an Nodeeler vun isoléierten an net-isoléierten Stroumversuergungen
2, D'Wiel vun isoléierter Kraaft an net-isoléierter Kraaft
Indem mir d'Vir- an Nodeeler vun isoléierten an net-isoléierten Stroumversuergungen verstinn, huet all hir eege Virdeeler, a mir konnten korrekt Uerteeler iwwer e puer üblech Optiounen fir agebaute Stroumversuergungen treffen:
① D'Stroumversuergung vum System gëtt allgemeng benotzt fir d'Anti-Interferenz-Leeschtung ze verbesseren an d'Zouverlässegkeet ze garantéieren.
② Stroumversuergung vum IC oder engem Deel vum Circuit an der Leiterplatte, ugefaange vu käschtegënschtegen a volumenlechen Ausmooss, bevorzugt d'Benotzung vun net-isoléierende Schemaen.
③ Aus Sécherheetsgrënn, wann Dir den AC-DC vun der kommunaler Elektrizitéit oder d'Stroumversuergung fir medizinesch Zwecker uschléisse musst, fir d'Sécherheet vun der Persoun ze garantéieren, musst Dir d'Stroumversuergung benotzen. A verschiddene Fäll musst Dir d'Stroumversuergung benotzen fir d'Isolatioun ze stäerken.
④ Fir d'Stroumversuergung vun der industrieller Fernkommunikatioun, fir d'Auswierkunge vu geographeschen Ënnerscheeder an Drotkopplungsstéierungen effektiv ze reduzéieren, gëtt et allgemeng fir eng separat Stroumversuergung benotzt fir all Kommunikatiounsknuet eleng ze bedreiwen.
⑤ Fir d'Benotzung vun enger Batteriestroumversuergung gëtt eng net-isoléierend Stroumversuergung fir eng strikt Batterielaufzäit benotzt.
Wann een d'Vir- an Nodeeler vun isoléierter a net-isoléierter Energieversuergung versteet, huet dat och seng eege Virdeeler. Fir e puer üblech Designen vun agebaute Stroumversuergungen, kënne mir d'Geleeënheete vun hirer Wiel zesummefaassen.
1.IIsolatiounsstroumversuergung
Fir d'Anti-Interferenzleistung ze verbesseren an d'Zouverlässegkeet ze garantéieren, gëtt allgemeng Isolatioun benotzt.
Aus Sécherheetsufuerderunge fir d'Sécherheet, wann Dir Iech un den AC-DC vun der kommunaler Elektrizitéit oder d'Stroumversuergung fir medizinesch Notzung a wäiss Apparater uschléisst musst, fir d'Sécherheet vun der Persoun ze garantéieren, musst Dir eng Stroumversuergung benotzen, wéi zum Beispill den MPS MP020, fir den originelle Feedback AC-DC, gëeegent fir 1 ~ 10W Uwendungen;
Fir d'Stroumversuergung vun industrieller Fernkommunikatioun, fir d'Auswierkunge vu geographeschen Ënnerscheeder an Drotkopplungsstéierungen effektiv ze reduzéieren, gëtt et allgemeng fir eng separat Stroumversuergung benotzt fir all Kommunikatiounsknuet eleng ze bedreiwen.
2. Net-isoléierend Stroumversuergung
Den IC oder e puer Schaltungen an der Leiterplatte ginn duerch de Präisverhältnis a Volumen ugedriwwen, an déi net-isoléierend Léisung gëtt bevorzugt; wéi zum Beispill d'MPS MP150/157/MP174 Serie Buck net-isoléierend AC-DC, gëeegent fir 1 ~ 5W;
Fir de Fall vun enger Betribsspannung ënner 36V gëtt d'Batterie benotzt fir Stroum ze liwweren, an et gi strikt Ufuerderunge fir d'Ausdauer, an eng net-isoléierend Stroumversuergung gëtt bevorzugt, wéi zum Beispill den MP2451/MPQ2451 vun MPS.
Virdeeler an Nodeeler vun Isolatiounsstroumversuergung a Net-Isolatiounsstroumversuergung
Wann een d'Vir- an Nodeeler vun isoléierter an net-isoléierter Stroumversuergung versteet, huet een hir eege Virdeeler. Fir e puer üblech Optiounen fir agebaute Stroumversuergungen, kënne mir déi folgend Uerteelbedingungen verfollegen:
Aus Sécherheetsgrënn, wann Dir Iech un den AC-DC vun der kommunaler Elektrizitéit oder un d'Stroumversuergung fir medizinesch Zwecker uschléisst musst, fir d'Sécherheet vun der Persoun ze garantéieren, musst Dir d'Stroumversuergung benotzen, an heiansdo muss d'Isolatiounsstroumversuergung verbessert ginn.
Am Allgemengen sinn d'Ufuerderunge fir d'Isolatiounsspannung vum Modul net ganz héich, awer eng méi héich Isolatiounsspannung kann dofir suergen, datt d'Stroumversuergung vum Modul e méi klenge Leckstroum, eng méi héich Sécherheet a Zouverlässegkeet, an eng besser EMC-Charakteristik huet. Dofir ass den allgemengen Isolatiounsspannungsniveau iwwer 1500VDC.
3, Virsiichtsmoossname fir d'Auswiel vum Isolatiounsstroummodul
Den Isolatiounswidderstand vun der Stroumversuergung gëtt an der nationaler Norm GB-4943 och Anti-Elektrizitéitsstäerkt genannt. Dëse GB-4943 Standard ass de Sécherheetsstandard vun Informatiounsausrüstung, deen mir dacks soen, fir ze verhënneren datt d'Leit duerch kierperlech an elektresch Schied beschiedegt ginn, dorënner d'Vermeidung vu Schued duerch Elektroschock, kierperleche Schued an Explosioun. Wéi hei ënnendrënner gewisen, ass den Strukturdiagramm vun der Isolatiounsstroumversuergung.
Diagramm vun der Isolatiounskraaftstruktur
Als wichtegen Indikator fir d'Leeschtung vum Modul ass och de Standard vun der Isolatioun an der Drockbeständegkeetstestmethod an der Norm festgeluecht. Am Allgemengen gëtt de Gläichpotenzialverbindungstest bei einfachen Tester benotzt. De Schaltplang vum Verbindungsdiagramm ass wéi follegt:
Signifikativt Diagramm vum Isolatiounswiderstand
Testmethoden:
Setzt d'Spannung vum Spannungswiderstand op de spezifizéierte Spannungswiderstandswäert, de Stroum gëtt als de spezifizéierte Leckwäert festgeluecht, an d'Zäit gëtt op de spezifizéierte Testzäitwäert festgeluecht;
D'Drockmesser starten d'Tester an d'Pressen. Wärend der virgeschriwwener Testzäit soll de Modul ouni Muster a fräi vu Loftbéi sinn.
Bedenkt datt de Schweesskraaftmodul zum Zäitpunkt vum Test ausgewielt soll ginn, fir widderholl Schweessen a Schied un der Kraaftmodul ze vermeiden.
Zousätzlech, oppassen:
1. Passt op, ob et AC-DC oder DC-DC ass.
2. D'Isolatioun vum Isolatiounsstroummodul. Zum Beispill, ob den 1000V DC den Isolatiounsufuerderunge erfëllt.
3. Ob den Isolatiounsstroummodul en ëmfaassenden Zouverlässegkeetstest huet. De Stroummodul soll mat Leeschtungstester, Toleranztest, Transientenbedingungen, Zouverlässegkeetstester, EMC elektromagnetesche Kompatibilitéitstester, Héich- an Déiftemperaturtester, Extremtester, Liewensdauertester, Sécherheetstester, etc. duerchgefouert ginn.
4. Ob d'Produktiounslinn vum isoléierte Stroummodul standardiséiert ass. D'Produktiounslinn vum Stroummodul muss eng Rei international Zertifizéierungen erfëllen, wéi ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, etc., wéi an der Figur 3 hei ënnendrënner gewisen.
Figur 3 ISO-Zertifizéierung
5. Ob den Isolatiounsstroummodul a rauen Ëmfeld wéi Industrie an Autoen ugewannt gëtt. De Stroummodul gëtt net nëmmen an der rauer industrieller Ëmwelt ugewannt, mä och am BMS-Managementsystem vun neien Energiefahrzeugen.
4,TD'Perceptioun vun der Isolatiounskraaft a vun der Net-Isolatiounskraaft
Als éischt gëtt e Mëssverständnis erkläert: Vill Leit mengen, datt net-isoléierend Stroumversuergung net sou gutt ass wéi Isoléierend Stroumversuergung, well déi isoléiert Stroumversuergung deier ass, also muss se deier sinn.
Firwat ass et elo am Androck vun alle Leit besser, Isolatiounskraaft ze benotzen wéi Net-Isolatioun? Tatsächlech ass dës Iddi bei der Iddi vu virun e puer Joer bliwwen. Well d'Net-Isolatiounsstabilitéit an de Jore virdrun zwar keng Isolatioun a Stabilitéit hat, awer mat der Aktualiséierung vun der Fuerschungs- an Entwécklungstechnologie ass d'Net-Isolatioun elo ganz reif a gëtt ëmmer méi stabil. Apropos Sécherheet, tatsächlech ass Net-Isolatiounskraaft och ganz sécher. Soulaang d'Struktur liicht geännert gëtt, ass se ëmmer nach sécher fir de mënschleche Kierper. Aus dem selwechte Grond kann Net-Isolatiounskraaft och vill Sécherheetsnormen erfëllen, wéi zum Beispill: Ultuvsaace.
Tatsächlech ass d'Ursaach vum Schued un der net-isoléierter Stroumversuergung duerch d'Spannungsschwankungen op béide Säiten vun der AC-Stroumleitung verursaacht. Et kann och gesot ginn, datt d'Blëtzwell eng Spannungsschwankung ass. Dës Spannung ass eng direkt Héichspannung op béide Säiten vun der AC-Spannungsleitung, heiansdo bis zu dräidausend Volt. Awer d'Zäit ass ganz kuerz an d'Energie ass extrem staark. Dëst geschitt beim Donner oder op der selwechter AC-Leitung, wann eng grouss Laascht ofgeschalt gëtt, well och d'Stroumträgheet optrieden wäert. Den Isolatiouns-BUCK-Schaltkrees gëtt direkt op den Ausgang iwwerdroen, de Konstantestroumdetektiounsring beschiedegt oder de Chip weider beschiedegt, wouduerch 300V duerchgeet an déi ganz Luucht verbrennt. Bei der isoléierter Anti-Aggressiv-Stroumversuergung gëtt de MOS beschiedegt. De Phänomen ass datt de Späicher, de Chip an d'MOS-Réier duerchbrennen. Elo ass d'LED-ugedriwwe Stroumversuergung beim Gebrauch schlecht, a méi wéi 80% sinn dës zwee ähnlech Phänomener. Ausserdeem gëtt déi kleng Schaltnetzversuergung, och wann et en Netzadapter ass, dacks duerch dëst Phänomen beschiedegt, wat duerch Wellenspannung verursaacht gëtt, an an der LED-Netzversuergung ass et nach méi heefeg. Dëst läit dorun, datt d'Laaschteigenschaften vun der LED besonnesch Angscht viru Wellen hunn. D'Spannung.
Laut der allgemenger Theorie ass d'Zouverlässegkeet vun de manner Komponenten am elektronesche Circuit méi héich, an d'Zouverlässegkeet vun de méi Komponenten op der Circuitplack méi niddreg. Tatsächlech si Circuiten ouni Isolatioun manner zouverlässeg wéi Circuiten ouni Isolatioun. Firwat ass d'Zouverlässegkeet vun den Isolatiounsschaltunge méi héich? Tatsächlech ass et net zouverlässeg, mee d'Circuit ouni Isolatioun ass ze empfindlech op Spannungen, huet eng schlecht Inhibitiounsfäegkeet an ass net sou isoléierend, well d'Energie als éischt an den Transformator kënnt an dann vum Transformator un d'LED-Laascht transportéiert gëtt. De Buck-Circuit ass en Deel vun der Input-Stroumversuergung, déi direkt un d'LED-Laascht féiert. Dofir ass d'Chance fir Schied un der Spannung bei der Ënnerdréckung an der Dämpfung kleng. Tatsächlech ass de Problem vun der net isoléierter Funktioun haaptsächlech duerch d'Spannung. De Moment ass dëst Problem, datt nëmmen d'LED-Luuchten duerch d'Wahrscheinlechkeet ze gesi sinn. Dofir hunn vill Leit keng gutt Präventiounsmethod virgeschloen. Vill Leit wëssen net, wat Wellespannung ass, vill Leit. D'LED-Luuchten si futti, an de Grond kann net fonnt ginn. Um Enn gëtt et nëmmen ee Saz. Wat dës Stroumversuergung onstabil ass, an dat gëtt gekläert. Wou déi spezifesch onstabil ass, weess hien net.
Net-isoléierend Stroumversuergung ass Effizienz, an déi zweet ass, datt de Präis méi virdeelhaft ass.
Net-Isolatiounsstroumversuergung ass gëeegent fir Occasiounen: Éischtens sinn et d'Indoor-Luuchten. Dës Indoor-Stroumëmfeld ass besser an den Afloss vun de Wellen ass kleng. Zweetens, d'Benotzungssituatioun ass eng kleng Spannung a klenge Stroum. Net-Isolatioun ass net sënnvoll fir Nidderspannungsstréim, well d'Effizienz vun Nidderspannung a grousse Stréim net méi héich ass wéi Isolatioun, an d'Käschte sinn manner wéi vill. Drëttens, d'net-isolatiounsstroumversuergung gëtt an enger relativ stabiler Ëmwelt benotzt. Natierlech, wann et e Wee gëtt fir d'Problem vun der Ënnerdréckung vun der Iwwerlaaschtung ze léisen, gëtt den Uwendungsberäich vun der net-isolatiounsstroumversuergung däitlech erweidert!
Wéinst dem Problem vun de Wellen sollt d'Schuedquote net ënnerschat ginn. Am Allgemengen, wann et ëm d'Aart vu Reparatur, Réckgab, Schied un der Versécherung, Chip a MOS geet, sollt een als éischt un d'Problemer vun de Wellen denken. Fir d'Schuedquote ze reduzéieren, ass et néideg, d'Iwwerschwemmungsfaktoren beim Design ze berécksiichtegen, oder d'Benotzer beim Gebrauch auszeschalten, a probéieren Iwwerschwemmungen ze vermeiden. (Wéi zum Beispill Indoor-Luuchten, schalt se fir d'éischt aus, wann Dir kämpft)
Zesummegefaasst ass d'Benotzung vun Isolatioun an Net-Isolatioun dacks wéinst dem Problem vun de Wellenstürzen, an d'Problemer vun de Wellen an der Elektrizitéitsëmwelt sinn enk matenee verbonnen. Dofir kann d'Benotzung vun Isolatiounsstroumversuergung an Net-Isolatiounsstroumversuergung dacks net een nom aneren reduzéiert ginn. D'Käschte si ganz virdeelhaft, dofir ass et néideg Net-Isolatioun oder Isolatioun als LED-Undriffsstroumversuergung ze wielen.
5. Resumé
Dësen Artikel stellt d'Ënnerscheeder tëscht Isolatiouns- a Net-Isolatiounskraaft vir, souwéi hir jeeweileg Vir- an Nodeeler, Adaptatiounsméiglechkeeten an d'Auswiel vun der Isolatiounskraaft. Ech hoffen, datt Ingenieuren dëst als Referenz am Produktdesign benotze kënnen. An nodeems de Produit ausfällt, séier de Problem lokaliséiere kënnen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Juli 2023
