01、隔離型和非隔離型電源的概念
在開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域,我們把電源按照隔離來(lái)分類(lèi),分為隔離電源和非隔離電源。
隔離電源:指開(kāi)關(guān)電源的輸入和輸出回路沒(méi)有直接的電氣連接,輸入和輸出之間是絕緣的高組態(tài),沒(méi)有電流回路,通常用變壓器進(jìn)行隔離。主要拓?fù)溆校悍醇な?,正激式,LLC,半橋,全橋等;
非隔離電源:指開(kāi)關(guān)電源的輸入和輸出之間有直接的回路,通常輸入和輸出之間是共地的。主要拓?fù)溆校航祲菏?,升壓式,升降壓式?/span>
02、隔離型與非隔離電源型電源的優(yōu)缺點(diǎn)
結(jié)合常用的隔離與非隔離電源,我們從直觀上可以看出它們的優(yōu)缺點(diǎn),兩者的優(yōu)缺點(diǎn)幾乎是相反的。
(1)隔離電源電磁抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,但是成本高,效率低;
(2)非隔離電源的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,效率高,但是安全性能差。
效率方面:
隔離電源拓?fù)淙羰褂梅醇な介_(kāi)關(guān)電源,效率可以達(dá)到85%以上,而非隔離電源拓?fù)淙羰褂蒙祲築uck-Boost,效率可以做到更高,在90%以上。
成本方面:
(1)元器件成本降低
①省略隔離變壓器
非隔離電源:省去成本最高的隔離變壓器(占隔離電源BOM成本的30%~50%),改用低成本的電感實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,大概能便宜一塊錢(qián)左右。據(jù)調(diào)查,一款5W LED驅(qū)動(dòng)電源中,非隔離方案(如Buck拓?fù)洌┍雀綦x方案(反激拓?fù)洌┕?jié)省變壓器成本約40%
②簡(jiǎn)化外圍電路
非隔離電源:減少PCB面積和元件數(shù)量(如不用光耦等),降低了采購(gòu)成本。
(2)生產(chǎn)成本降低
①制造工藝簡(jiǎn)化
非隔離電源:無(wú)變壓器繞線(xiàn)、浸漆等復(fù)雜工序。②測(cè)試與質(zhì)檢成本
非隔離電源:無(wú)需高壓隔離耐壓測(cè)試(如1500V AC/分鐘),縮短產(chǎn)線(xiàn)測(cè)試時(shí)間30%。使用隔離電源或非隔離電源,需了解實(shí)際項(xiàng)目對(duì)電源的需是怎樣的,如果能滿(mǎn)足客戶(hù)需求情況下,使用非隔離方案是個(gè)好的降本思路
03、隔離與非隔離電源的應(yīng)用場(chǎng)景
(1)對(duì)于嵌入式來(lái)說(shuō),系統(tǒng)前級(jí)的電源,如果想提高抗擾度和可靠性,建議選擇隔離電源;
(2)對(duì)于體積和性?xún)r(jià)比的考慮,電路IC供電,優(yōu)先選擇隔離方案,比如Buck;
(3)對(duì)于接入市電AC/DC電源,安全和觸電有要求的場(chǎng)合,保證人身安全,那么選隔離電源。
總之, 隔離型電源以安全與可靠性為核心,適用于醫(yī)療、工業(yè)等高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景;非隔離型電源以效率與成本取勝,主導(dǎo)消費(fèi)電子與小功率應(yīng)用。
所以選型結(jié)合實(shí)際需求:人命關(guān)天選隔離,斤斤計(jì)較選非隔離。
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