请教大家板子的电源部分是使用隔离变压器还是隔离型DC-DC?

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 13:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 电子老鹰 于 2017-12-21 15:31 编辑

板子进来的电源是交流24V(它是在板子外面用单独一个变压器从市电变为24V的),我想问的问题是板子内部的事情。我现在的做法是:将进入板子的交流24V半波整流、滤波,然后使用各种电源芯片得到需要的各种直流电压,比如16V、12V、5V等。但有个缺点:直流部分的地线与交流电源的其中一根线是相通的。这样在与其它仪表配合使用时有时会有问题(比如,如果有另一台仪表,与我的仪表共用一个变压器,但由于我的板子的直流地线与变压器的一根线是相通的,则当我的仪表与另一台仪表的直流信号部分连接时,可能会有麻烦)。我希望板子的直流部分与进入板子的24V交流电源完全隔离,因此想到了隔离变压器和隔离型DC-DC两种方案。
1、隔离变压器:优点是简单明了,缺点是需要定制(我对定制时需要注意哪些参数也不懂)、可能还较贵。这个隔离变压器是要装在板子上的,与板子外部已经有的那个24V变压器不是同一个变压器。
2、隔离型DC-DC:先将交流电源桥式或全波整流,然后送入隔离型DC-DC,这样也能实现隔离。但DC-DC的输入范围通常不大,而板子进来的交流24V有可能受市电波动影响导致范围较宽。另外它的成本和体积相对于隔离变压器来说似乎也没有什么优势。不过不需要定制,直接买现成的就行。

我这个板子消耗的功率很小,估计才几瓦(肯定不超过5瓦)。大家一般是采用什么方案呢?谢谢!

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xuyaqi| | 2017-12-21 13:53 | 显示全部楼层
用隔离变压器经济,可靠。做变压器只需要向厂家提供输入电压,输出电压,电流各项参数即可。

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HWM| | 2017-12-21 14:00 | 显示全部楼层
"板子进来的电源是交流24V"

“交流24V”应该已经是市电经变压器后获得,所以直接对其进行全波桥式整流即可。至于后续的滤波稳压,乃至再DC-DC,是后续的事情。

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hxfxt| | 2017-12-21 14:01 | 显示全部楼层
比较赞同方案一

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 14:17 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-12-21 14:00
"板子进来的电源是交流24V"

“交流24V”应该已经是市电经变压器后获得,所以直接对其进行全波桥式整流即可 ...

你说得对,板子外部已经有一个变压器了。但由于我目前的板子内部没有隔离措施,会有隐患,所以考虑隔离一下。这个隔离不是与市电隔离,而是与板子外面那个变压器输出给板子的24V隔离。我把帖子又修改了一下,力图把我的问题讲清楚。你说的“后续的事情”,我现在问的就是这个后续的事情,到底用哪种方案比较好?

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 14:18 | 显示全部楼层
xuyaqi 发表于 2017-12-21 13:53
用隔离变压器经济,可靠。做变压器只需要向厂家提供输入电压,输出电压,电流各项参数即可。 ...

可能我没说清楚,板子外面已经有一个变压器了,否则无法从市电生成24V。但我现在想问的是板子内部,是否需要加一个隔离变压器。而通常板级的变压器比较复杂,定制需要的参数较多。我把主帖又修改了一下,希望能说清楚问题。

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HWM| | 2017-12-21 14:34 | 显示全部楼层
电子老鹰 发表于 2017-12-21 14:17
你说得对,板子外部已经有一个变压器了。但由于我目前的板子内部没有隔离措施,会有隐患,所以考虑隔离一 ...

"这个隔离不是与市电隔离,而是与板子外面那个变压器输出给板子的24V隔离"

那么可以考虑再用1:1隔离变压器隔离,但那与后续的整流滤波乃至DC-DC关系不大。

关于DC-DC,还有一种隔离的DC-DC。这你可以考虑一下。

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maychang| | 2017-12-21 14:44 | 显示全部楼层
用工频变压器的话,需要定制。对功率很小(据你说只有几瓦)的工频变压器来说,成本和体积重量还可以接受。
用隔离型DC-DC的话,成本、体积重量和工频隔离变压器差不太多,隔离性能比较好(因为数十kHz变压器体积很小,原边副边分布电容小)。

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maychang| | 2017-12-21 14:45 | 显示全部楼层
“但DC-DC的输入范围通常不大”
DC-DC输入范围比工频变压器大得多,变化范围做到几倍毫无困难。

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 15:10 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-12-21 14:44
用工频变压器的话,需要定制。对功率很小(据你说只有几瓦)的工频变压器来说,成本和体积重量还可以接受。
...

谢谢!看来你倾向于用DC-DC。但你说工频变压器,我听说这种板级的变压器要用高频的,因为工频的体积太大。我的板子确实功率很小,绝对不会超过5瓦,通常只有2、3瓦。

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 15:12 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2017-12-21 14:34
"这个隔离不是与市电隔离,而是与板子外面那个变压器输出给板子的24V隔离"

那么可以考虑再用1:1隔离变 ...

如果用1:1隔离变压器,我后面就不用DC-DC了,直接用2596、7805之类的芯片产生各种直流电压了。 另外,听说板级的隔离变压器要用高频而不是工频变压器,有这回事吗?

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HWM| | 2017-12-21 15:17 | 显示全部楼层
电子老鹰 发表于 2017-12-21 15:12
如果用1:1隔离变压器,我后面就不用DC-DC了,直接用2596、7805之类的芯片产生各种直流电压了。 另外,听 ...

"听说板级的隔离变压器要用高频而不是工频变压器,有这回事吗?"

不一定,看具体的技术指标(譬如功率)。

你所谓的“高频”,应该指隔离DC-DC中的“变压器”。如果用隔离DC-DC,那么就已经用到了此类“变压器”。

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maychang| | 2017-12-21 15:19 | 显示全部楼层
电子老鹰 发表于 2017-12-21 15:10
谢谢!看来你倾向于用DC-DC。但你说工频变压器,我听说这种板级的变压器要用高频的,因为工频的体积太大 ...

高频变压器体积确实小,但你的“板子进来的电源是交流24V(它是在板子外面用单独一个变压器从市电变为24V的)”,并没有高频电源。你怎么使用高频变压器?
硬把高频变压器联接到工频电压上,那就等着冒烟吧。

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maychang| | 2017-12-21 15:20 | 显示全部楼层
电子老鹰 发表于 2017-12-21 15:12
如果用1:1隔离变压器,我后面就不用DC-DC了,直接用2596、7805之类的芯片产生各种直流电压了。 另外,听 ...

我后面就不用DC-DC了,直接用2596、7805之类的芯片产生各种直流电压了

2596就是DC-DC的一种型号。

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hxfxt| | 2017-12-21 15:55 | 显示全部楼层
加隔离型DC-DC不好选型吧,你24V的输入,可以选18-36V输入范围的,但是要求输出16V的话(相对18V压差有点低)。。。。或者是多输出的16V、12V、5V(压差是一个问题,另外可能不好找,也可能需要定制)。。。

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-21 16:16 | 显示全部楼层
hxfxt 发表于 2017-12-21 15:55
加隔离型DC-DC不好选型吧,你24V的输入,可以选18-36V输入范围的,但是要求输出16V的话(相对18V压差有点低 ...

DC-DC的输出就是24V即可,然后我再用其它几个芯片产生需要的低电压。  我刚才打听一下,适合我的情况的,金升阳的隔离DC-DC,要40多元,成本不低啊,而且DC-DC前面还要整流。 不知道如果用1:1的工频隔离变压器是多少钱?

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zengxiaopei| | 2017-12-22 11:05 | 显示全部楼层
我们用方案一比较多

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电子老鹰|  楼主 | 2017-12-22 11:19 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-12-21 15:19
高频变压器体积确实小,但你的“板子进来的电源是交流24V(它是在板子外面用单独一个变压器从市电变为24V ...

据说,工频变压器一般是从220V变到24V的, 没有24V变24V的,如果定制,体积会很大。是否可以考虑用高频变压器,但在初级侧加上电源管理芯片,本质上就是自己做个DC-DC,这样成本要比买现成的产品要小。

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资深技术| | 2017-12-22 11:25 | 显示全部楼层
这个要综合考虑,首先隔离是必须的,剩下的就是用那种隔离方式了。
变压器体积略大,DC-DC效率高些。要是一路直流电压输出,变压器方案好些,因为性能好,不易损坏。
要是多路输出,DC-DC简单些。
24V:24V变压器价格会低于DC-DC.

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maychang| | 2017-12-22 11:55 | 显示全部楼层
电子老鹰 发表于 2017-12-22 11:19
据说,工频变压器一般是从220V变到24V的, 没有24V变24V的,如果定制,体积会很大。是否可以考虑用高频变 ...

“据说,工频变压器一般是从220V变到24V的, 没有24V变24V的”
工频变压器,想怎么变就怎么变,1V变1V也可以,1V变1kV也行(绕制工艺复杂一些而已)。

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