電源方案選擇,隔離還是非隔離?電源的隔離與(yu) 非隔離,主要是針對開關(guan) 電源而言,在給嵌入式係統設計電源電路,或選用成品電源模塊時,需了解項目對電源的實際需求是怎樣的,兩(liang) 者的主要區別在於(yu) 隔離穩壓器輸入電路與(yu) 輸出電路是不共地的,而非隔離式的是共地的。
隔離電源:電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電氣連接,輸入和輸出之間是絕緣的高阻態,沒有電流回路
非隔離電源:輸入和輸出之間有直接的電流回路,例如,輸入和輸出之間是共地的。
對於(yu) 常用的電源拓撲而言,非隔離電源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓撲。
隔離與(yu) 非隔離電源的一些優(you) 缺點,兩(liang) 者的優(you) 缺點幾乎是相反的,相比而言,隔離模塊的可靠性高,但成本高,效率差點;非隔離模塊的結構很簡單,成本低,效率高,安全性能差。
對於(yu) 電源發生異常後,電源隔離與(yu) 否對負載的危害大小,我們(men) 以Buck和它對應的隔離電路即正激電路來簡單分析:
對於(yu) Buck電路而言,若開關(guan) 管擊穿短路,由於(yu) 沒隔離,輸入端較高的電壓,直接通過電感作用在負載端,負載會(hui) 因為(wei) 過壓燒毀。
對於(yu) 正激電路而言,同樣開關(guan) 管擊穿短路,對負載而言,隻是失去了供電的電源而斷電,不會(hui) 對負載本身造成其它影響。
通過了解隔離與(yu) 非隔離電源的優(you) 缺點可知,它們(men) 各有優(you) 勢,對於(yu) 一些常用的嵌入式供電選擇,我們(men) 可做出如下判斷:
1、係統前級的電源,為(wei) 提高抗幹擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源;
2、電路板內(nei) 的IC或部分電路供電,從(cong) 性價(jia) 比和體(ti) 積出發,優(you) 先選用非隔離的方案;
3、對安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為(wei) 保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場合還必須用加強隔離的電源;
4、對於(yu) 遠程工業(ye) 通信的供電,為(wei) 有效降低地電勢差和導線耦合幹擾的影響,一般用隔離電源為(wei) 每個(ge) 通信節點單獨供電;
5、對於(yu) 采用電池供電,對續航力要求嚴(yan) 苛的場合,采用非隔離供電。