“23-godišnja stjuardesa China Southern Airlines-a pogođena je strujnim udarom dok je razgovarala na svom iPhone5 dok se punio”, vijest je privukla široku pažnju na internetu. Mogu li punjači ugroziti živote? Stručnjaci analiziraju curenje transformatora unutar punjača mobilnog telefona, curenje naizmjenične struje 220VAC do kraja istosmjerne struje, te kroz podatkovnu liniju do metalne školjke mobilnog telefona, i na kraju dovode do strujnog udara, nastanka nepovratne tragedije.
Pa zašto izlaz punjača za mobilni telefon dolazi sa 220V AC? Na šta treba obratiti pažnju pri izboru izolovanog napajanja? Kako razlikovati izolovano i neizolovano napajanje? Uobičajeni stav u industriji je:
1. Izolirano napajanje: Ne postoji direktna električna veza između ulazne petlje i izlazne petlje napajanja, a ulaz i izlaz su u izolovanom stanju visokog otpora bez strujne petlje, kao što je prikazano na slici 1:
2, neizolovano napajanje:postoji jednosmjerna strujna petlja između ulaza i izlaza, na primjer, ulaz i izlaz su zajednički. Izolovano povratno kolo i neizolovano BUCK kolo uzeti su kao primjeri, kao što je prikazano na slici 2. Slika 1 Izolirano napajanje s transformatorom
1. Prednosti i nedostaci izolovanog napajanja i neizolovanog napajanja
Prema gore navedenim konceptima, za uobičajenu topologiju napajanja, neizolovano napajanje uglavnom uključuje buck, boost, buck-boost, itd. druge topologije sa izolacionim transformatorima.
U kombinaciji sa uobičajeno korištenim izolovanim i neizoliranim izvorima napajanja, intuitivno možemo shvatiti neke od njihovih prednosti i nedostataka, prednosti i nedostaci su gotovo suprotni.
Da biste koristili izolovano ili neizolovano napajanje, potrebno je razumjeti kako je za stvarni projekt potrebno napajanje, ali prije toga možete razumjeti glavne razlike između izolovanih i neizolovanih izvora napajanja:
① Izolacijski modul ima visoku pouzdanost, ali visoku cijenu i nisku efikasnost.
②Struktura neizolovanog modula je veoma jednostavna, niske cene, visoke efikasnosti i loše bezbednosne performanse.
Stoga se u sljedećim slučajevima preporučuje korištenje izolovanog napajanja:
① Uključujući moguće slučajeve električnog udara, kao što je uzimanje električne energije iz mreže u niskonaponske DC prilike, potrebno je koristiti izolovano AC-DC napajanje;
② Sabirnica serijske komunikacije prenosi podatke kroz fizičke mreže kao što su RS-232, RS-485 i lokalna mreža kontrolera (CAN). Svaki od ovih međusobno povezanih sistema opremljen je sopstvenim napajanjem, a razdaljina između sistema je često velika. Stoga obično moramo izolirati napajanje za električnu izolaciju kako bismo osigurali fizičku sigurnost sistema. Izolacijom i prekidom petlje za uzemljenje, sistem je zaštićen od prolaznog visokog napona i smanjuje se izobličenje signala.
③ Za eksterne I/O portove, kako bi se osigurao pouzdan rad sistema, preporučuje se izolacija napajanja I/O portova.
Sažeta tabela je prikazana u tabeli 1, a prednosti i nedostaci ove dve su skoro suprotne.
Tabela 1. Prednosti i nedostaci izolovanih i neizolovanih izvora napajanja
2，Izbor izolovane snage i neizolovane snage
Razumijevajući prednosti i nedostatke izolovanih i neizolovanih izvora napajanja, svako ima svoje prednosti, a mi smo bili u mogućnosti da donesemo tačne sudove o nekim uobičajenim opcijama ugrađenog napajanja:
① Napajanje sistema se generalno koristi za poboljšanje performansi protiv smetnji i osiguravanje pouzdanosti.
② Napajanje IC-a ili dijela kola u ploči, počevši od ekonomičnosti i zapremine, preferencijalne upotrebe neizolacionih šema.
③ Za sigurnosne zahtjeve za sigurnost, ako trebate spojiti AC-DC gradske električne energije, ili napajanje za medicinsku upotrebu, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje. U nekim slučajevima morate koristiti napajanje da ojačate izolaciju.
④ Za napajanje daljinske industrijske komunikacije, kako bi se efektivno smanjili efekti geografskih razlika i smetnji spajanja žica, općenito se koristi za odvojeno napajanje za napajanje svakog komunikacijskog čvora.
⑤ Za korištenje baterijskog napajanja, neizolovano napajanje se koristi za strogo trajanje baterije.
Shvaćajući prednosti i nedostatke izolacije i neizolacione moći, oni imaju svoje prednosti. Za neke najčešće korištene dizajne ugrađenog napajanja, možemo sumirati prilike njegovog izbora.
1.Isolarno napajanje
Kako bi se poboljšale performanse protiv smetnji i osigurala pouzdanost, općenito se koristi za korištenje izolacije.
Za sigurnosne zahtjeve za sigurnost, ako je potrebno da se priključite na AC-DC komunalne struje, ili na napajanje za medicinsku upotrebu, i bijele aparate, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje, kao što je MPS MP020, za originalnu povratnu spregu AC-DC, pogodan za aplikacije od 1 ~ 10W;
Za napajanje udaljenih industrijskih komunikacija, kako bi se efektivno smanjili efekti geografskih razlika i smetnji vezanih žica, općenito se koristi za odvojeno napajanje za napajanje svakog komunikacijskog čvora.
2. Napajanje bez izolacije
IC ili neko kolo na ploči se napaja omjerom cijene i volumenom, a preferirano je rješenje bez izolacije; kao što je MPS MP150/157/MP174 serija buck bez izolacije AC-DC, pogodan za 1 ~ 5W;
Za slučaj radnog napona ispod 36V, baterija se koristi za napajanje, a postoje strogi zahtjevi za izdržljivošću, a prednost je neizolovano napajanje, kao što je MPS-ov MP2451/MPQ2451.
Prednosti i nedostaci izolacionog napajanja i neizolacionog napajanja
Razumijevanjem prednosti i mana izolacionog i neizolacionog napajanja, oni imaju svoje prednosti. Za neke najčešće korištene izbore ugrađenog napajanja, možemo slijediti sljedeće uvjete procjene:
Zbog sigurnosnih zahtjeva, ako trebate spojiti na AC-DC komunalne struje, ili na napajanje za medicinu, kako biste osigurali sigurnost osobe, morate koristiti napajanje, a neke prilike se moraju koristiti za poboljšati izolaciono napajanje.
Generalno, zahtjevi za naponom izolacije napajanja modula nisu jako visoki, ali veći izolacijski napon može osigurati da napajanje modula ima manju struju curenja, veću sigurnost i pouzdanost, a EMC karakteristike su bolje. Stoga je opći nivo napona izolacije iznad 1500VDC.
3, mjere opreza pri odabiru izolacionog modula napajanja
Otpor izolacije izvora napajanja se u nacionalnom standardu GB-4943 naziva i anti-električna snaga. Ovaj standard GB-4943 je sigurnosni standard informatičke opreme koji često kažemo, kako bi spriječili ljude da budu fizički i električni nacionalni standardi, uključujući izbjegavanje izbjegavanja. Ljudi su oštećeni električnim udarom, fizičkim oštećenjem, eksplozijom. Kao što je prikazano u nastavku, dijagram strukture izolacionog napajanja.
Dijagram strukture izolacijske snage
Kao važan pokazatelj snage modula, standard izolacije i metoda ispitivanja otpornosti na pritisak je također propisan u standardu. Općenito, test veze jednakog potencijala se obično koristi tokom jednostavnog testiranja. Shematski dijagram povezivanja je sljedeći:
Značajan dijagram izolacionog otpora
Metode ispitivanja:
Postavite napon naponskog otpora na specificiranu vrijednost naponskog otpora, struja se postavlja kao specificirana vrijednost curenja, a vrijeme se postavlja na specificiranu vrijednost vremena testiranja;
Mjerači radnog tlaka započinju testiranje i počinju sa presovanjem. Tokom propisanog vremena testiranja, modul treba da bude neoštećen i bez luka.
Imajte na umu da modul napajanja za zavarivanje treba odabrati u vrijeme testiranja kako biste izbjegli ponovno zavarivanje i oštetili modul napajanja.
Osim toga, obratite pažnju na:
1. Obratite pažnju da li je AC-DC ili DC-DC.
2. Izolacija izolacionog energetskog modula. Na primjer, da li 1000V DC ispunjava zahtjeve za izolacijom.
3. Da li izolacijski energetski modul ima sveobuhvatan test pouzdanosti. Modul za napajanje treba da se izvrši testiranjem performansi, testiranjem tolerancije, prelaznim uslovima, testiranjem pouzdanosti, testom elektromagnetne kompatibilnosti EMC, testiranjem na visokim i niskim temperaturama, ekstremnim testiranjem, testiranjem životnog veka, testiranjem sigurnosti itd.
4. Da li je proizvodna linija izolovanog energetskog modula standardizovana. Proizvodna linija modula za napajanje treba da prođe niz međunarodnih sertifikata kao što su ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, itd., kao što je prikazano na slici 3 ispod.
Slika 3 ISO certifikat
5. Da li se izolacioni energetski modul primenjuje u teškim okruženjima kao što su industrija i automobili. Modul za napajanje nije primenjen samo u teškim industrijskim okruženjima, već iu sistemu upravljanja BMS novim energetskim vozilima.
4,Tpercepcija moći izolacije i moći neizolacije
Pre svega, objašnjava se nesporazum: Mnogi ljudi misle da neizolaciona snaga nije tako dobra kao izolaciona, jer je izolovano napajanje skupo, pa mora da bude skupo.
Zašto je bolje koristiti moć izolacije nego neizolaciju na utisak svih sada? Zapravo, ova ideja je da ostane u ideji prije nekoliko godina. Budući da stabilnost bez izolacije prethodnih godina zaista nije imala izolaciju i stabilnost, ali sa ažuriranjem tehnologije istraživanja i razvoja, neizolacija je sada vrlo zrela i postaje sve stabilnija. Govoreći o sigurnosti, u stvari, neizolaciona energija je također vrlo sigurna. Sve dok je struktura malo promijenjena, i dalje je sigurna za ljudski organizam. Iz istog razloga, neizolaciona snaga također može proći mnoge sigurnosne standarde, kao što su: Ultuvsaace.
U stvari, osnovni uzrok oštećenja neizolovanog napajanja je uzrokovan prenaponom na oba kraja AC linije. Takođe se može reći da je talas munje talas. Ovaj napon je trenutni visoki napon na oba kraja naponske AC linije, ponekad i do tri hiljade volti. Ali vremena je vrlo kratko, a energija izuzetno jaka. To će se desiti kada je grmljavina, ili na istoj liniji naizmenične struje, kada je veliko opterećenje isključeno, jer će se pojaviti i trenutna inercija. Izolacijski BUCK krug će se trenutno prenijeti na izlaz, oštetiti prsten za detekciju konstantne struje ili dodatno oštetiti čip, uzrokujući prolazak 300V i spaliti cijelu lampu. Za izolaciono antiagresivno napajanje, MOS će biti oštećen. Fenomen je skladištenje, čip i MOS cijevi su izgorjele. Sada je LED napajanje loše tokom upotrebe, a više od 80% su ova dva slična fenomena. Štaviše, malo prekidačko napajanje, čak i ako se radi o adapteru za napajanje, često je oštećeno ovom pojavom, koja je uzrokovana valnim naponom, a kod LED napajanja je još češća. To je zato što se karakteristike opterećenja LED-a posebno boje valova. Napon.
Prema općoj teoriji, što je manje komponenti u elektronskom kolu, to je veća pouzdanost, a niža je pouzdanost više komponenti. U stvari, neizolacioni krugovi su manji od izolacionih kola. Zašto je pouzdanost izolacionog kola visoka? U stvari, to nije pouzdanost, ali je neizolaciono kolo previše osjetljivo na prenapon, lošu inhibitornu sposobnost i izolacijski krug, jer energija prvo ulazi u transformator, a zatim je transportira do LED opterećenja iz transformatora. Strujni krug je dio ulaznog napajanja direktno na LED opterećenje. Stoga, prvi ima veliku šansu da ošteti prenapon u potiskivanju i prigušenju, tako da je mali. Zapravo, problem neizolacije je uglavnom zbog problema prenapona. Trenutno je ovaj problem što se samo LED lampe mogu vidjeti iz vjerovatnoće da se one mogu vidjeti iz vjerovatnoće. Stoga mnogi ljudi nisu predložili dobru metodu prevencije. Više ljudi ne zna šta je valni napon, mnogo ljudi. LED lampe su pokvarene, a razlog se ne može pronaći. Na kraju je samo jedna rečenica. Što je ovo napajanje nestabilno i to će se riješiti. Gdje je konkretno nestabilno, ne zna.
Neizolaciono napajanje je efikasnost, a drugo je da je trošak povoljniji.
Neizolaciona snaga je pogodna za prilike: Pre svega, to su unutrašnje lampe. Ovo unutrašnje električno okruženje je bolje i uticaj talasa je mali. Drugo, povod upotrebe je mali napon i mala struja. Neizolacija nema smisla za niskonaponske struje, jer efikasnost niskog napona i velikih struja nije veća od izolacije, a trošak je manji od mnogo. Treće, neizolaciono napajanje se koristi u relativno stabilnom okruženju. Naravno, ako postoji način da se riješi problem suzbijanja prenapona, opseg primjene neizolacione snage će se znatno proširiti!
Zbog problema s valovima, stopu oštećenja ne treba potcijeniti. Općenito, vrstu popravljenog povratka, oštećenja osiguranja, čipa i MOS-a prvo treba razmišljati o problemu valova. Da bi se smanjila stopa oštećenja, potrebno je uzeti u obzir faktore prenapona prilikom projektovanja, ili napustiti korisnike kada se koriste, i pokušati izbjeći prenapone. (Kao što su unutrašnje lampe, isključite ih za sada kada se borite)
Ukratko, upotreba izolacije i neizolacije je često zbog problema talasnog udara, a problem talasa i električnog okruženja je usko povezan. Zbog toga se mnogo puta upotreba izolacionog napajanja i neizolacionog napajanja ne može prekinuti jedno po jedno. Troškovi su vrlo povoljni, tako da je potrebno izabrati neizolaciju ili izolaciju kao napajanje LED pogona.
5. Sažetak
Ovaj članak uvodi razlike između izolacione i neizolacione snage, kao i njihove prednosti i nedostatke, prilike prilagođavanja i izbor izbora izolacione snage. Nadam se da inženjeri mogu ovo koristiti kao referencu u dizajnu proizvoda. A nakon što proizvod pokvari, brzo pozicionirajte problem.
Vrijeme objave: Jul-08-2023
