"23-letno stevardeso družbe China Southern Airlines je med pogovorom po iPhonu 5 med polnjenjem stresel električni udar," je novica pritegnila veliko pozornosti na spletu.Ali lahko polnilci ogrozijo življenja?Strokovnjaki analizirajo uhajanje transformatorja v polnilniku mobilnega telefona, uhajanje izmeničnega toka 220 VAC do konca enosmernega toka in skozi podatkovno linijo do kovinskega ohišja mobilnega telefona, kar sčasoma povzroči električni udar, pojav nepopravljive tragedije.
Zakaj je torej izhod polnilnika za mobilni telefon 220 V AC?Na kaj moramo biti pozorni pri izbiri izoliranega napajanja?Kako razlikovati med izoliranimi in neizoliranimi napajalniki?Splošno mnenje v industriji je:
1. Izolirano napajanje: Med vhodno zanko in izhodno zanko napajalnika ni neposredne električne povezave, vhod in izhod pa sta v izoliranem visokoupornem stanju brez tokovne zanke, kot je prikazano na sliki 1:
2, neizolirano napajanje:med vhodom in izhodom obstaja zanka enosmernega toka, na primer vhod in izhod sta skupna.Kot primera sta vzeta izolirano povratno vezje in neizolirano vezje BUCK, kot je prikazano na sliki 2. Slika 1 Izolirano napajanje s transformatorjem
1. Prednosti in slabosti izoliranega napajanja in neizoliranega napajanja
V skladu z zgornjimi koncepti za skupno topologijo napajanja neizolirani napajalnik vključuje predvsem Buck, Boost, buck-boost itd. Izolacijski napajalnik ima večinoma različne flyback, forward, pol-most, LLC in druge topologije z izolacijskimi transformatorji.
V kombinaciji s pogosto uporabljenimi izoliranimi in neizoliranimi napajalniki lahko intuitivno ugotovimo nekatere njihove prednosti in slabosti, prednosti in slabosti obeh pa so si skoraj nasprotne.
Za uporabo izoliranih ali neizoliranih napajalnikov je treba razumeti, kako dejanski projekt potrebuje napajalnike, pred tem pa lahko razumete glavne razlike med izoliranimi in neizoliranimi napajalniki:
① Izolacijski modul ima visoko zanesljivost, vendar visoko ceno in nizko učinkovitost.
②Struktura neizoliranega modula je zelo preprosta, poceni, visoka učinkovitost in slaba varnostna učinkovitost.
Zato je v naslednjih primerih priporočljiva uporaba izoliranega napajanja:
① V primeru morebitnih električnih udarov, kot je prenos električne energije iz omrežja v nizkonapetostne enosmerne tokove, je treba uporabiti izolirano napajanje AC-DC;
② Serijsko komunikacijsko vodilo prenaša podatke prek fizičnih omrežij, kot so RS-232, RS-485 in lokalno omrežje krmilnika (CAN).Vsak od teh med seboj povezanih sistemov je opremljen s svojim napajanjem, razdalja med sistemi pa je pogosto zelo oddaljena.Zato moramo običajno izolirati napajanje za električno izolacijo, da zagotovimo fizično varnost sistema.Z izolacijo in prekinitvijo ozemljitvene zanke je sistem zaščiten pred prehodnim vplivom visoke napetosti in zmanjšano je popačenje signala.
③ Za zunanja V/I vrata je za zagotovitev zanesljivega delovanja sistema priporočljivo izklopiti napajanje V/I vrat.
Povzetek tabele je prikazan v tabeli 1, prednosti in slabosti obeh pa so skoraj nasprotne.
Tabela 1. Prednosti in slabosti izoliranih in neizoliranih napajalnikov
2，Izbira izolirane moči in neizolirane moči
Z razumevanjem prednosti in slabosti izoliranih in neizoliranih napajalnikov ima vsak svoje prednosti in lahko smo natančno presodili nekatere pogoste možnosti vgrajenega napajalnika:
① Napajanje sistema se običajno uporablja za izboljšanje delovanja proti motnjam in zagotavljanje zanesljivosti.
② Napajanje IC ali dela vezja v vezju, začenši s stroškovno učinkovito in prostorninsko, prednostno uporabo neizolacijskih shem.
③ Zaradi varnostnih zahtev za varnost, če morate priključiti AC-DC občinske električne energije ali napajalnik za medicinsko uporabo, da zagotovite varnost osebe, morate uporabiti napajalnik.V nekaterih primerih morate za okrepitev izolacije uporabiti napajalnik.
④ Za napajanje industrijske komunikacije na daljavo, da bi učinkovito zmanjšali učinke geografskih razlik in motenj žičnih sklopk, se običajno uporablja za ločeno napajanje za napajanje vsakega komunikacijskega vozlišča samo.
⑤ Za uporabo baterijskega napajanja se uporablja neizolirano napajanje za strogo življenjsko dobo baterije.
Z razumevanjem prednosti in slabosti izolacijske in neizolacijske moči imajo svoje prednosti.Za nekatere pogosto uporabljene zasnove vgrajenega napajalnika lahko povzamemo priložnosti po njegovi izbiri.
1.Isolacijski napajalnik
Da bi izboljšali delovanje proti motnjam in zagotovili zanesljivost, se običajno uporablja za uporabo izolacije.
Zaradi varnostnih zahtev za varnost, če se morate priključiti na AC-DC občinskega električnega omrežja ali napajalnik za medicinsko uporabo in bele tehnike, da zagotovite varnost osebe, morate uporabiti napajalnik, kot je MPS MP020, za izvirno povratno povezavo AC-DC, primeren za aplikacije 1 ~ 10 W;
Za napajanje oddaljenih industrijskih komunikacij se običajno uporablja za ločeno napajanje za napajanje vsakega komunikacijskega vozlišča, da bi učinkovito zmanjšali učinke geografskih razlik in motenj žičnih sklopk.
2. Neizolacijski napajalnik
IC ali neko vezje v vezju se napaja z razmerjem med ceno in prostornino, zato je prednostna rešitev brez izolacije;kot je MPS MP150/157/MP174 serije buck brez izolacije AC-DC, primeren za 1 ~ 5 W;
V primeru delovne napetosti pod 36 V se za napajanje uporablja baterija in obstajajo stroge zahteve glede vzdržljivosti, zato je prednostno neizolirano napajanje, kot je MPS MP2451/MPQ2451.
Prednosti in slabosti izolacijskega in neizoliranega napajanja
Z razumevanjem prednosti in slabosti izolacijskega in neizolacijskega napajanja imajo svoje prednosti.Za nekatere pogosto uporabljene izbire vgrajenih napajalnikov lahko upoštevamo naslednje pogoje presoje:
Zaradi varnostnih zahtev, če se morate priključiti na AC-DC občinskega električnega omrežja ali na napajalnik za medicinske namene, da zagotovite varnost osebe, morate uporabiti napajalnik in ob nekaterih priložnostih je treba uporabiti izboljšajte izolacijsko napajanje.
Na splošno zahteve za izolacijsko napetost modula niso zelo visoke, vendar lahko višja izolacijska napetost zagotovi, da ima napajalnik modula manjši tok uhajanja, večjo varnost in zanesljivost ter boljše karakteristike EMC.Zato je splošna izolacijska napetost nad 1500 VDC.
3, previdnostni ukrepi za izbiro izolacijskega napajalnega modula
Izolacijska upornost napajalnika se v nacionalnem standardu GB-4943 imenuje tudi protielektrična trdnost.Ta standard GB-4943 so varnostni standardi informacijske opreme, ki jih pogosto rečemo, da ljudem preprečimo, da bi bili fizični in električni nacionalni standardi, vključno z izogibanjem izogibanju. Ljudje so poškodovani zaradi električnega udara, fizične poškodbe, eksplozije.Kot je prikazano spodaj, strukturni diagram izolacijskega napajanja.
Diagram strukture izolacijske moči
Kot pomemben pokazatelj moči modula je v standardu določen tudi standard izolacije in metoda testiranja odpornosti na pritisk.Na splošno se preskus povezave enakega potenciala običajno uporablja med enostavnim testiranjem.Shematski diagram povezave je naslednji:
Pomemben diagram izolacijske upornosti
Preskusne metode:
Napetost napetostnega upora nastavite na določeno vrednost napetostnega upora, tok je nastavljen kot navedena vrednost uhajanja, čas pa na določeno vrednost preskusnega časa;
Merilniki delovnega tlaka začnejo testiranje in začnejo stiskati.Med predpisanim preskusnim časom mora biti modul nepoškodovan in brez loka.
Upoštevajte, da morate varilni napajalni modul izbrati v času preskušanja, da se izognete ponavljajočemu varjenju in poškodbam napajalnega modula.
Poleg tega bodite pozorni na:
1. Bodite pozorni, ali je AC-DC ali DC-DC.
2. Izolacija izolacijskega napajalnega modula.Na primer, ali 1000 V DC izpolnjuje zahteve glede izolacije.
3. Ali ima izolacijski napajalni modul obsežen test zanesljivosti.Napajalni modul je treba izvesti s testiranjem zmogljivosti, testiranjem tolerance, prehodnimi pogoji, testiranjem zanesljivosti, preskusom elektromagnetne združljivosti EMC, testiranjem pri visokih in nizkih temperaturah, ekstremnim testiranjem, testiranjem življenjske dobe, varnostnim testiranjem itd.
4. Ali je proizvodna linija izoliranega napajalnega modula standardizirana.Proizvodna linija napajalnih modulov mora prestati številne mednarodne certifikate, kot so ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 itd., kot je prikazano na sliki 3 spodaj.
Slika 3 Certificiranje ISO
5. Ali se izolacijski napajalni modul uporablja v težkih okoljih, kot sta industrija in avtomobili.Napajalni modul se ne uporablja samo v zahtevnem industrijskem okolju, ampak tudi v sistemu upravljanja BMS novih energetskih vozil.
4,Tdojemanje izolacijske moči in neizolacijske moči
Najprej je pojasnjen nesporazum: veliko ljudi misli, da neizolacijska moč ni tako dobra kot izolacijska moč, ker je izolirano napajanje drago, zato mora biti drago.
Zakaj je po vtisu vseh zdaj bolje uporabiti izolacijsko moč kot neizolacijo?Pravzaprav je ta ideja ostati v ideji pred nekaj leti.Ker stabilnost brez izolacije v prejšnjih letih res nima izolacije in stabilnosti, toda s posodobitvijo tehnologije raziskav in razvoja je neizolacija zdaj zelo zrela in postaja bolj stabilna.Ko že govorimo o varnosti, je pravzaprav tudi neizolirana moč zelo varna.Dokler je struktura nekoliko spremenjena, je še vedno varna za človeško telo.Iz istega razloga lahko neizolacijsko napajanje prenese tudi številne varnostne standarde, kot so: Ultuvsaace.
Pravzaprav je glavni vzrok za poškodbe neizoliranega napajalnika posledica skokovite napetosti na obeh koncih napajalnega voda AC.Lahko tudi rečemo, da je val strele val.Ta napetost je trenutna visoka napetost na obeh koncih napetostnega voda AC, včasih celo tri tisoč voltov.Vendar je čas zelo kratek in energija izjemno močna.To se bo zgodilo, ko bo grmelo ali na istem izmeničnem vodu, ko bo odklopljeno veliko breme, ker se bo pojavila tudi vztrajnostni tok.Izolacijsko vezje BUCK se bo takoj preneslo na izhod, poškodovalo obroč za zaznavanje konstantnega toka ali dodatno poškodovalo čip, kar bo povzročilo prehod 300 V in zažgalo celotno svetilko.Pri izolacijskem protiagresivnem napajalniku bo MOS poškodovan.Pojav je shranjevanje, čip in MOS cevi so pregoreli.Zdaj je napajalnik, ki ga poganja LED, med uporabo slab in več kot 80% sta ta dva podobna pojava.Poleg tega je majhen stikalni napajalnik, tudi če gre za napajalnik, pogosto poškodovan zaradi tega pojava, ki ga povzroča valovna napetost, pri napajalniku LED pa je še pogostejši.To je zato, ker se značilnosti obremenitve LED še posebej bojijo valov.Napetost.
V skladu s splošno teorijo manj kot je komponent v elektronskem vezju, višja je zanesljivost, nižja pa večja je zanesljivost vezja komponente.Pravzaprav so neizolacijska vezja manjša od izolacijskih vezij.Zakaj je zanesljivost izolacijskega vezja visoka?Pravzaprav ne gre za zanesljivost, ampak je neizolacijsko vezje preveč občutljivo na prenapetost, slabo zaviralno sposobnost in izolacijsko vezje, ker energija najprej vstopi v transformator, nato pa jo transportira do obremenitve LED iz transformatorja.Buck vezje je del vhodnega napajanja neposredno za obremenitev LED.Zato ima prva velika verjetnost poškodbe valov pri zatiranju in dušenju, zato je majhna.Pravzaprav je problem neizolacije predvsem posledica problema prenapetosti.Trenutno je ta težava v tem, da je mogoče videti le LED svetilke iz verjetnosti, da jih je mogoče videti iz verjetnosti.Zato veliko ljudi ni predlagalo dobre preventivne metode.Več ljudi ne ve, kaj je valovna napetost, veliko ljudi.LED sijalke so pokvarjene in vzroka ni mogoče najti.Na koncu je le en stavek.Kaj je to napajanje nestabilno in se bo uredilo.Kje je konkretno nestabilno, ne ve.
Neizolirano napajanje je učinkovitost, drugo pa je, da so stroški ugodnejši.
Moč brez izolacije je primerna za priložnosti: Najprej so to notranje svetilke.To notranje električno okolje je boljše in vpliv valov je majhen.Drugič, priložnost uporabe je majhna napetost in majhen tok.Neizolacija ni pomembna za nizkonapetostne tokove, ker učinkovitost nizkonapetostnih in velikih tokov ni višja od izolacije, stroški pa so manjši kot veliko.Tretjič, neizolacijski napajalnik se uporablja v relativno stabilnem okolju.Seveda, če obstaja način za rešitev problema zatiranja prenapetosti, se bo obseg uporabe neizolacijske moči močno razširil!
Zaradi problema valov stopnje škode ne gre podcenjevati.Na splošno je vrsta popravljenega vračila, poškodovanega zavarovanja, čipa in MOS-a najprej treba pomisliti na problem valov.Da bi zmanjšali stopnjo škode, je treba pri načrtovanju upoštevati dejavnike prenapetosti ali zapustiti uporabnike, ko se uporabljajo, in se poskušati izogniti prenapetosti.(Kot so notranje svetilke, jih za čas izklopite, ko se prepirate)
Če povzamemo, uporaba izolacije in neizolacije je pogosto posledica problema valovnega valovanja, problem valov in električnega okolja pa je tesno povezan.Zato uporabe izolacijskega in neizoliranega napajalnika velikokrat ni mogoče prekiniti enega za drugim.Stroški so zelo ugodni, zato je treba kot napajalnik LED pogona izbrati neizolacijo ali izolacijo.
5. Povzetek
Ta članek predstavlja razlike med izolacijsko in neizolacijsko močjo, pa tudi njihove prednosti in slabosti, priložnosti prilagajanja in izbiro izbire izolacijske moči.Upam, da bodo lahko inženirji to uporabili kot referenco pri oblikovanju izdelkov.In ko izdelek ne uspe, hitro postavite težavo.
Čas objave: 8. julij 2023