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电源方案选择:隔离还是非隔离好?

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febgxu|  楼主 | 2016-4-21 20:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

  在给嵌入式系统设计电源电路,或选用成品电源模块时,要考虑的重要问题之一就是用隔离还是非隔离的电源方案。在进行讨论之前,我们先了解下隔离与非隔离的概念,及两者的主要特点。
  一、电源隔离与非隔离的概念
  电源的隔离与非隔离,主要是针对开关电源而言,业内比较通用的看法是:
  1、隔离电源:电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路;
  2、非隔离电源:输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。
  以BuckBoost及其隔离的版本反激电路为例,示意图如图1和图2所示。


  二、隔离电源与非隔离电源的优缺点
  由上述概念可知,对于常用的电源拓扑而言,非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。
  结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表 1和表2所示,两者的优缺点几乎是相反的。


  优点缺点
  转换效率高抗干扰能力较差
  体积比较小不好实现输入、输出极性相同的升降压转换
  成本比较低难以实现多路输出
  容易设计安全性较低
  --电源异常后,对负载的损害较大
  --比较难实现很宽的输入电压范围


  优点缺点
  抗干扰能力强转换效率较低
  容易实现升降压转换体积比较大
  容易实现多路输出成本比较贵
  安全性较高设计的复杂度较大
  电源异常后,对负载的损害较小--
  容易实现很宽的输入电压范围--
  对于上述的优缺点,大部分我们都很好理解,由于电源发生异常后,电源隔离与否对负载的危害大小,我们以Buck和它对应的隔离电路即正激电路来简单分析,如下列图示。


  由图3和图4可知,对于Buck电路而言,若开关管击穿短路,由于没隔离,输入端较高的电压,直接通过电感作用在负载端,负载很可能因为过压烧毁。
  由图5和图6可知,对于正激电路而言,同样开关管击穿短路,对负载而言,只是失去了供电的电源而断电,不会对负载本身造成其它影响。
  三、隔离与非隔离电源的应用场合
  通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电选择,我们已可做成准确的判断:
  1、 系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源;
  2、 电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案;
  3、 对安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为保证人身的安全,必须用隔离电源,有些场合还必须用加强隔离的电源;
  4、 对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电;
  对于采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,采用非隔离供电


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hellosdc| | 2016-5-4 20:38 | 显示全部楼层
我觉得还是隔离电源好

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hellosdc| | 2016-5-4 20:39 | 显示全部楼层
受到的干扰比较小一些。

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i1mcu| | 2016-5-5 21:14 | 显示全部楼层
推荐隔离电源吧

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i1mcu| | 2016-5-5 21:16 | 显示全部楼层
消除电磁影响

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sunmay2015| | 2016-5-6 09:46 | 显示全部楼层
用隔离电源还是非隔离电源,这个得看应用场合吧?毕竟,非隔离的产品成本会更低。

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gaochy1126| | 2016-5-6 10:22 | 显示全部楼层
你要应用在什么地方

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houjiakai| | 2016-5-6 22:03 | 显示全部楼层
非隔离设计仅限于双绝缘产品

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houjiakai| | 2016-5-6 22:07 | 显示全部楼层
隔离型驱动安全但效率较低,非隔离型驱动效率较高

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selongli| | 2016-5-10 22:21 | 显示全部楼层
这个还是得根据需求才能决定的

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selongli| | 2016-5-10 22:23 | 显示全部楼层
DCDC和LDO还得分清使用场合呢

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i1mcu| | 2016-5-13 22:37 | 显示全部楼层
selongli 发表于 2016-5-10 22:23
DCDC和LDO还得分清使用场合呢

我还是觉得LDO模块省事的

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i1mcu| | 2016-5-13 22:39 | 显示全部楼层
selongli 发表于 2016-5-10 22:23
DCDC和LDO还得分清使用场合呢

DCDC的效率虽然高,但是麻烦。

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biechedan| | 2016-5-14 22:50 | 显示全部楼层
建议选择隔离的DCDC吧

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biechedan| | 2016-5-14 22:52 | 显示全部楼层
非隔离的干扰性比较大的。

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selongli| | 2016-5-20 21:45 | 显示全部楼层
隔离电源好一些吧

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selongli| | 2016-5-20 21:47 | 显示全部楼层
非隔离的emc处理的不是太好的。

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1988020566| | 2016-5-20 22:45 | 显示全部楼层
就应该在各点进行隔离。

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uptown| | 2016-5-22 21:34 | 显示全部楼层
选择隔离电源的

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uptown| | 2016-5-22 21:36 | 显示全部楼层
EMC的干扰小多了。

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