隔离电源的5点作用

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gangwa258123456|  楼主 | 2012-2-22 20:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
隔离电源模块的作用主要有五点:

  (一)、隔离

  1、安全隔离:强电弱电隔离IGBT隔离驱动\浪涌隔离保护\雷电隔离保护(如人体接触的医疗电子设备的隔离保护);

  2、噪声隔离:(模拟电路与数字电路隔离、强弱信号隔离);

  3、接地环路消除:远程信号传输\分布式电源供电系统。

  (二)、保护

  短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护、其它保护。

  (三)、电压变换

  升压变换\降压变换\交直流转换(AC/DC、DC/AC)\极性变换(正负极性转换、单电源与正负电源转换、单电源与多电源转换)。

  (四)、稳压

  交流市电供电\远程直流供电\分布式电源供电系统\电池供电。

  (五)、降噪

  有源滤波。

  而隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。主要是用来减弱冲击和振动传输的构件。

  五、什么是冗余电源及其与UPS电源(不间断电源,Uninterruptible Power System)的区别

  电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。

  容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载,这对提高可靠性意义不大。

  冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成,正常时由其中一个供电,当其故障时,备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔,容易造成电压豁口。

  并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成,各单元通过或门二极管并联在一起,由各单元同时向设备供电。这种方案在1个电源故障时不会影响负载供电,但负载端短路时容易波及所有单元。

  冗余热备份是指电源由多个单元组成,并且同时工作,但只由其中一个向设备供电,其他空载。主电源故障时备份电源可以立即投入,输出电压波动很小。

  对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统,如基站通信设备、服务器等,往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分,在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时,其他电源可以立刻投入,不中断设备的正常运行。这类似于UPS电源的工作原理:当市电断电时由电池顶替供电。冗余电源与UPS的区别主要是由不同的电源同时供电,而UPS则是一个电源供电另一个则随时备用,有需要时自动切换。

  传统冗余电源接法

  传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极,以“或门”的方式并联输出至电源总线上。如图1所示。可以让1个电源单独工作,也可以让多个电源同时工作。当其中1个电源出现故障时,由于二极管的单向导通特性,不会影响电源总线的输出。

  在实际的冗余电源系统中,一般电流都比较大,可达几十安培。考虑到二极管本身的功耗,一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管,比如SR1620~SR1660(额定电流 16A)。通常这些二极管上还需要安装散热片,以利于散热。

  使用二极管的传统方案电路简单,但有其固有的缺点:功耗大、发热严重、需加装散热片、占用体积大。由于电路中通常为大电流,二极管大部分时间处于前向导通模式,它的压降所引起的功耗不容忽视。最小压降的肖特基二极管也有0.45V,在大电流时,例如12 A,就有5 W的功耗,因此要特别处理散热问题。

  现在新的冗余电源方案是采用大功率的MOSFET管来代替传统电路中的二极管。MOSFET的导通内阻可以到几兆欧,大大降低了压降损耗。在大功率应用中,不仅实现了效率更高的解决方案,而且由于无需节散热器,所以省了大量的电路板面积,也减少了设备的散热源。应用电路中MOSFET需要有专业芯片的控制。目前,TI、Linear等各大公司都推出了一些成熟的该类芯片。

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lmzhj| | 2012-2-23 17:10 | 显示全部楼层
"MOSFET的导通内阻可以到几兆欧", 是几毫欧吧

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airwill| | 2012-2-23 22:51 | 显示全部楼层
AC/DC、DC/DC 倒是很常见, 只是 DC/AC 不大常见

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发烧石头| | 2013-12-2 20:10 | 显示全部楼层
学习了,谢谢楼主

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风之牧| | 2014-5-21 11:10 | 显示全部楼层
学习了

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sunguowe| | 2014-5-22 10:13 | 显示全部楼层

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woaiwojiazhi| | 2014-5-23 17:38 | 显示全部楼层
学习一下

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shenmu2012| | 2014-5-23 22:28 | 显示全部楼层
接地环路消除:远程信号传输\分布式电源供电系统

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kekeke| | 2014-5-31 10:05 | 显示全部楼层
学习了!

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大鹏dp| | 2017-6-16 21:45 | 显示全部楼层
学习了。谢谢

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chuntian2016| | 2017-6-17 21:50 | 显示全部楼层
隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。

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HANDLE_HD| | 2017-8-18 11:21 | 显示全部楼层
lmzhj 发表于 2012-2-23 17:10
"MOSFET的导通内阻可以到几兆欧", 是几毫欧吧

像IRF540的导通内阻的典型值为55毫欧

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kepler_stef| | 2017-8-18 21:29 | 显示全部楼层
学习了~~~~~~~~~

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