«Una assistente di volu di 23 anni di China Southern Airlines hè stata elettrocutata mentre parlava cù u so iPhone5 mentre era in carica», a nutizia hà suscitatu una larga attenzione in linea. I caricabatterie ponu mette in periculu a vita? L'esperti analizanu e perdite di u trasformatore in u caricabatterie di u telefuninu, e perdite di corrente alternata 220 V CA versu l'estremità CC, è attraversu a linea di dati finu à a carcassa metallica di u telefuninu, è infine portanu à l'elettrocuzione, u verificamentu di una tragedia irreversibile.
Dunque, perchè l'uscita di u caricatore di u telefuninu mobile vene cun 220V AC? À chì duvemu fà attenzione in a selezzione di l'alimentazione isolata? Cumu distingue trà alimentatori isolati è micca isolati? L'opinione cumuna in l'industria hè:
1. Alimentazione elettrica isolataÙn ci hè nisuna cunnessione elettrica diretta trà u ciclu d'entrata è u ciclu di uscita di l'alimentatore, è l'entrata è l'uscita sò in un statu isolatu d'alta resistenza senza un ciclu di corrente, cum'è mostratu in a Figura 1:
2, alimentazione elettrica micca isolata:Ci hè un circuitu di corrente continua trà l'entrata è l'uscita, per esempiu, l'entrata è l'uscita sò cumuni. Un circuitu flyback isolatu è un circuitu BUCK micca isolatu sò presi cum'è esempi, cum'è mostratu in a Figura 2. Figura 1 Alimentazione isolata cù trasformatore
1. I vantaghji è i svantaghji di l'alimentazione elettrica isolata è di l'alimentazione elettrica micca isolata
Sicondu i cuncetti sopra, per a topologia cumuna di l'alimentazione, l'alimentazione micca isolata include principalmente Buck, Boost, buck-boost, ecc. L'alimentazione d'isolamentu hà principalmente una varietà di flyback, forward, half-bridge, LLC è altre topologie cù trasformatori d'isolamentu.
Cumbinati cù l'alimentatori isolati è micca isolati cumunimenti usati, pudemu intuitivamente ottene alcuni di i so vantaghji è svantaghji, i vantaghji è i svantaghji di i dui sò guasi opposti.
Per aduprà alimentatori isolati o micca isolati, hè necessariu capisce cumu u prughjettu attuale hà bisognu di alimentatori, ma prima di quessa, pudete capisce e principali differenze trà alimentatori isolati è micca isolati:
① U modulu d'isolamentu hà una alta affidabilità, ma un costu elevatu è una bassa efficienza.
2A struttura di u modulu micca isolatu hè assai simplice, à bassu costu, alta efficienza è scarse prestazioni di sicurezza.
Dunque, in e seguenti occasioni, hè cunsigliatu di utilizà un alimentatore isolatu:
① In casu di pussibule scossa elettrica, cum'è u trasportu di elettricità da a rete elettrica à bassa tensione DC, hè necessariu aduprà un alimentatore AC-DC isolatu;
② U bus di cumunicazione seriale trasmette dati attraversu rete fisiche cum'è RS-232, RS-485 è a rete lucale di u controller (CAN). Ognunu di sti sistemi interconnessi hè dotatu di a so propria alimentazione, è a distanza trà i sistemi hè spessu luntana. Dunque, di solitu avemu bisognu di isolà l'alimentazione per l'isolamentu elettricu per assicurà a sicurezza fisica di u sistema. Isolendu è tagliendu u ciclu di messa à terra, u sistema hè prutettu da l'impattu transitoriu di l'alta tensione è a distorsione di u signale hè ridutta.
③ Per i porti I/O esterni, per assicurà u funziunamentu affidabile di u sistema, hè cunsigliatu di isolà l'alimentazione elettrica di i porti I/O.
A tavula riassunta hè mostrata in a Tavula 1, è i vantaghji è i svantaghji di i dui sò guasi opposti.
Tavula 1 Vantaghji è svantaghji di l'alimentatori isolati è micca isolati
2, A scelta di putenza isolata è putenza micca isolata
Capendu i vantaghji è i svantaghji di l'alimentatori isolati è micca isolati, ognunu hà i so vantaghji, è simu stati capaci di fà ghjudizii precisi nantu à alcune opzioni cumuni di alimentazione integrata:
① L'alimentazione di u sistema hè generalmente aduprata per migliurà e prestazioni anti-interferenza è assicurà l'affidabilità.
② Alimentazione di IC o parte di u circuitu in a scheda di circuitu, partendu da u costu-efficace è u vulume, usu preferenziale di schemi senza isolamentu.
③ Per esigenze di sicurezza, sè avete bisognu di cunnette l'AC-DC di l'Elettricità Municipale, o l'alimentazione elettrica per usu medicu, per assicurà a sicurezza di a persona, duvete aduprà l'alimentazione elettrica. In certi casi, duvete aduprà l'alimentazione elettrica per rinfurzà l'isolamentu.
④ Per l'alimentazione di a cumunicazione industriale remota, per riduce efficacemente l'effetti di e differenze geografiche è l'interferenza di l'accoppiamentu di i fili, hè generalmente aduprata per una alimentazione separata per alimentà ogni nodu di cumunicazione solu.
⑤ Per l'usu di l'alimentazione à batteria, l'alimentazione senza isolamentu hè aduprata per una durata stretta di a batteria.
Capendu i vantaghji è i svantaghji di l'alimentazione isolata è micca isolata, anu i so vantaghji. Per alcuni cuncepimenti di alimentazione integrata cumunimenti usati, pudemu riassume l'occasioni di a so scelta.
1.Ialimentazione di l'energia solare
Per migliurà e prestazioni anti-interferenza è assicurà l'affidabilità, hè generalmente adupratu per aduprà l'isolamentu.
Per i requisiti di sicurezza, sè avete bisognu di cunnette vi à l'AC-DC di l'Elettricità Municipale, o à l'alimentazione per usu medicu, è à l'apparecchi bianchi, per assicurà a sicurezza di a persona, duvete aduprà l'alimentatore, cum'è l'MPS MP020, per u feedback originale AC-DC, adattatu per applicazioni da 1 à 10 W;
Per l'alimentazione di cumunicazioni industriali à distanza, per riduce efficacemente l'effetti di e differenze geografiche è l'interferenza di accoppiamentu di fili, hè generalmente adupratu per una alimentazione separata per alimentà ogni nodu di cumunicazione solu.
2. Alimentazione senza isolamentu
L'IC o qualchì circuitu in a scheda di circuitu hè alimentatu da u rapportu di prezzu è u vulume, è a suluzione senza isolamentu hè preferita; cum'è a serie MPS MP150/157/MP174 buck AC-DC senza isolamentu, adatta per 1 ~ 5W;
Per u casu di una tensione di funziunamentu inferiore à 36V, a batteria hè aduprata per furnisce l'energia, è ci sò requisiti stretti per a resistenza, è hè preferibile l'alimentazione senza isolamentu, cum'è MP2451/MPQ2451 di MPS.
I vantaghji è i svantaghji di l'alimentazione d'isolamentu è di l'alimentazione senza isolamentu
Capendu i vantaghji è i svantaghji di l'alimentazione elettrica isolata è non isolata, anu i so vantaghji. Per alcune scelte di alimentazione integrata cumunemente aduprate, pudemu seguità e seguenti cundizioni di ghjudiziu:
Per esigenze di sicurezza, sè avete bisognu di cunnette vi à l'AC-DC di l'Elettricità Municipale, o à l'alimentazione elettrica per scopi medichi, per assicurà a sicurezza di a persona, duvete aduprà l'alimentazione elettrica, è certe occasioni devenu esse aduprate per migliurà l'isolamentu di l'alimentazione elettrica.
In generale, i requisiti per a tensione d'isolamentu di l'alimentazione di u modulu ùn sò micca assai alti, ma una tensione d'isolamentu più alta pò assicurà chì l'alimentazione di u modulu abbia una corrente di dispersione più chjuca, una sicurezza è affidabilità più elevate, è e caratteristiche EMC sò megliu. Dunque, u livellu generale di tensione d'isolamentu hè sopra à 1500VDC.
3, precauzioni per a selezzione di u modulu di putenza d'isolamentu
A resistenza d'isolamentu di l'alimentatore hè ancu chjamata forza anti-elettrica in u standard naziunale GB-4943. Stu standard GB-4943 hè u standard di sicurezza di l'equipaggiu d'infurmazione chì spessu dicemu, per impedisce à e persone di esse fisicamente è elettricamente standard naziunali, cumprese evità di evità L'omu hè dannighjatu da danni da scossa elettrica, danni fisichi, splusioni. Cum'è mostratu quì sottu, u diagrama di struttura di l'alimentatore d'isolamentu.
Diagramma di a struttura di putenza d'isolamentu
Cum'è un indicatore impurtante di a putenza di u modulu, u standard di u metudu di prova di resistenza à a pressione è di u standard hè ancu stipulatu. In generale, a prova di cunnessione à putenziale uguale hè generalmente aduprata durante e prove simplici. U schema di cunnessione hè u seguente:
Diagramma significativu di a resistenza d'isolamentu
Metodi di prova:
Impostate a tensione di a resistenza di tensione à u valore di resistenza di tensione specificatu, a corrente hè impostata cum'è u valore di fuga specificatu, è u tempu hè impostatu à u valore di u tempu di prova specificatu;
I misuratori di pressione di funziunamentu cumincianu a prova è cumincianu à pressà. Durante u tempu di prova prescrittu, u modulu deve esse senza mudellu è senza arcu volante.
Nutate bè chì u modulu di putenza di saldatura deve esse sceltu à u mumentu di a prova per evità saldature ripetute è dannighjà u modulu di putenza.
Inoltre, fate attenzione à:
1. Fate attenzione s'ellu hè AC-DC o DC-DC.
2. L'isolamentu di u modulu di putenza d'isolamentu. Per esempiu, se u 1000V DC risponde à i requisiti d'isolamentu.
3. S'ellu u modulu di putenza d'isolamentu hà una prova di affidabilità cumpleta. U modulu di putenza deve esse realizatu per mezu di teste di prestazione, teste di tolleranza, cundizioni transitorie, teste di affidabilità, teste di cumpatibilità elettromagnetica EMC, teste di alta è bassa temperatura, teste estreme, teste di vita, teste di sicurezza, ecc.
4. S'ellu hè standardizata a linea di pruduzzione di u modulu di putenza isolatu. A linea di pruduzzione di u modulu di putenza deve passà un certu numeru di certificazioni internaziunali cum'è ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, ecc., cum'è mostratu in a Figura 3 quì sottu.
Figura 3 Certificazione ISO
5. S'ellu u modulu di putenza d'isolamentu hè applicatu à ambienti difficili cum'è l'industria è l'automobile. U modulu di putenza ùn hè micca solu applicatu à l'ambiente industriale difficiule, ma ancu in u sistema di gestione BMS di i veiculi di nova energia.
4,TA percezione di u putere d'isolamentu è di u putere di non isolamentu
Prima di tuttu, si spiega un malintesi: Parechje persone pensanu chì l'alimentazione senza isolamentu ùn hè micca cusì bona cum'è l'alimentazione isolata, perchè l'alimentazione isolata hè cara, dunque deve esse cara.
Perchè hè megliu aduprà a putenza d'isolamentu chè a non-isolazione, secondu l'impressione di tutti avà ? In fatti, sta idea hè di stà in quella di uni pochi d'anni fà. Perchè a stabilità di a non-isolazione di l'anni precedenti ùn avia in effetti nisun isolamentu è stabilità, ma cù l'aghjurnamentu di a tecnulugia R&D, a non-isolazione hè avà assai matura è diventa più stabile. À propositu di sicurezza, in fatti, a putenza di a non-isolazione hè ancu assai sicura. Basta chì a struttura sia ligeramente cambiata, hè sempre sicura per u corpu umanu. Per a listessa ragione, a putenza di a non-isolazione pò ancu passà parechji standard di sicurezza, cum'è: Ultuvsaace.
In fatti, a causa principale di i danni à l'alimentazione senza isolamentu hè causata da a tensione di sovratensione à e duie estremità di a linea AC. Si pò ancu dì chì l'onda di u fulmine hè una sovratensione. Sta tensione hè una alta tensione istantanea à e duie estremità di a linea AC, qualchì volta finu à trè mila volt. Ma u tempu hè assai cortu è l'energia hè estremamente forte. Accaderà quandu ci hè u tronu, o nantu à a stessa linea AC, quandu una grande carica hè scollegata, perchè si verificarà ancu l'inerzia di corrente. U circuitu BUCK d'isolamentu trasmetterà istantaneamente à l'uscita, danneghjendu l'anellu di rilevazione di corrente costante, o danneghjendu ulteriormente u chip, causendu u passaghju di 300 V, è brusgiendu tutta a lampada. Per l'alimentazione anti-aggressiva d'isolamentu, u MOS serà dannighjatu. U fenomenu hè u almacenamentu, u chip è i tubi MOS sò brusgiati. Avà l'alimentazione alimentata da LED hè cattiva durante l'usu, è più di l'80% sò questi dui fenomeni simili. Inoltre, i picculi alimentatori à commutazione, ancu s'elli sò adattatori di corrente, sò spessu dannighjati da questu fenomenu, chì hè causatu da a tensione d'onda, è in l'alimentatori LED, hè ancu più cumunu. Questu hè perchè e caratteristiche di carica di u LED sò particularmente teme di l'onde. A tensione.
Sicondu a tiuria generale, menu cumpunenti ci sò in u circuitu elettronicu, più alta hè l'affidabilità, è più bassa hè l'affidabilità di a scheda di circuitu. In fatti, i circuiti senza isolamentu sò menu di i circuiti d'isolamentu. Perchè l'affidabilità di u circuitu d'isolamentu hè alta? In fatti, ùn hè micca affidabilità, ma u circuitu senza isolamentu hè troppu sensibile à a sovratensione, a scarsa capacità inibitoria è u circuitu d'isolamentu, perchè l'energia entra prima in u trasformatore, è dopu a trasporta à u caricu LED da u trasformatore. U circuitu buck face parte di l'alimentazione d'entrata direttamente à u caricu LED. Dunque, u primu hà una forte probabilità di danni à a sovratensione in a soppressione è l'attenuazione, dunque hè chjucu. In fatti, u prublema di a mancanza d'isolamentu hè principalmente duvutu à u prublema di a sovratensione. Attualmente, stu prublema hè chì solu e lampade LED ponu esse viste da a probabilità chì ponu esse viste da a probabilità. Dunque, parechje persone ùn anu micca prupostu un bon metudu di prevenzione. Più persone ùn sanu micca ciò chì hè a tensione d'onda, parechje persone. E lampade LED sò rotte, è a ragione ùn si pò truvà. À a fine, ci hè solu una frase. Ciò chì sta alimentazione hè instabile è serà stallata. Induve hè l'instabile specificu, ùn sà.
L'alimentazione senza isolamentu hè efficiente, è u secondu hè chì u costu hè più vantaghjosu.
L'alimentazione senza isolamentu hè adatta per l'occasioni: Prima di tuttu, sò e lampade interne. Questu ambiente elettricu internu hè megliu è l'influenza di l'onde hè chjuca. Siconda, l'occasione d'usu hè una piccula tensione è una piccula corrente. U senza isolamentu ùn hè micca significativu per e currenti di bassa tensione, perchè l'efficienza di a bassa tensione è di e grande currenti ùn hè micca più alta di l'isolamentu, è u costu hè menu di assai. Terzu, l'alimentazione senza isolamentu hè aduprata in un ambiente relativamente stabile. Benintesa, s'ellu ci hè un modu per risolve u prublema di suppressione di a sovratensione, u campu d'applicazione di l'alimentazione senza isolamentu serà assai allargatu!
A causa di u prublema di l'onde, u tassu di danni ùn deve esse sottustimutu. In generale, u tipu di ritornu riparatu, l'assicuranza dannighjata, u chip, è i MOS devenu prima pensà à u prublema di l'onde. Per riduce u tassu di danni, hè necessariu cunsiderà i fattori di sovratensione quandu si cuncepisce, o di smette di utilizà l'apparecchi quandu sò usati, è pruvà à evità sovratensioni. (Cum'è e lampade interne, spegnetele per u mumentu quandu si cumbattenu)
In riassuntu, l'usu di l'isolamentu è di u micca isolamentu hè spessu per via di u prublema di a sovratensione di l'onde, è u prublema di l'onde è di l'ambiente elettricu hè strettamente ligatu. Dunque, parechje volte l'usu di l'alimentazione d'isolamentu è di l'alimentazione senza isolamentu ùn pò esse tagliatu unu per unu. I costi sò assai vantaghjosi, dunque hè necessariu sceglie u micca isolamentu o l'isolamentu cum'è alimentazione di l'azionamentu LED.
5. Riassuntu
Questu articulu presenta e differenze trà l'alimentazione isolata è quella senza isolamentu, è ancu i so rispettivi vantaghji è svantaghji, l'occasioni d'adattazione è a selezzione di a selezzione di l'alimentazione isolata. Spergu chì l'ingegneri possinu aduprà questu cum'è riferimentu in a cuncepzione di u produttu. È dopu chì u produttu falla, pusizziunà rapidamente u prublema.
Data di publicazione: 08 lugliu 2023
