«Μια 23χρονη αεροσυνοδός της China Southern Airlines έπαθε ηλεκτροπληξία ενώ μιλούσε στο iPhone5 της ενώ φορτιζόταν», η είδηση έχει τραβήξει την προσοχή στο διαδίκτυο. Μπορούν οι φορτιστές να θέσουν σε κίνδυνο ζωές; Οι ειδικοί αναλύουν τη διαρροή μετασχηματιστή μέσα στο φορτιστή κινητού τηλεφώνου, τη διαρροή εναλλασσόμενου ρεύματος 220VAC στο άκρο DC και μέσω της γραμμής δεδομένων στο μεταλλικό κέλυφος του κινητού τηλεφώνου και τελικά οδηγούν σε ηλεκτροπληξία, την εμφάνιση μη αναστρέψιμης τραγωδίας.
Γιατί λοιπόν η έξοδος του φορτιστή κινητού τηλεφώνου έρχεται με 220V AC; Τι πρέπει να προσέχουμε στην επιλογή απομονωμένου τροφοδοτικού; Πώς να διακρίνετε τα απομονωμένα και τα μη απομονωμένα τροφοδοτικά; Η κοινή άποψη στον κλάδο είναι:
1. Απομονωμένη παροχή ρεύματος: Δεν υπάρχει άμεση ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ του βρόχου εισόδου και του βρόχου εξόδου του τροφοδοτικού και η είσοδος και η έξοδος βρίσκονται σε μονωμένη κατάσταση υψηλής αντίστασης χωρίς βρόχο ρεύματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1:
2, μη απομονωμένο τροφοδοτικό:υπάρχει ένας βρόχος συνεχούς ρεύματος μεταξύ της εισόδου και της εξόδου, για παράδειγμα, η είσοδος και η έξοδος είναι κοινές. Ένα απομονωμένο κύκλωμα flyback και ένα μη απομονωμένο κύκλωμα BUCK λαμβάνονται ως παραδείγματα, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2. Εικόνα 1 Απομονωμένο τροφοδοτικό με μετασχηματιστή
1.Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της απομονωμένης παροχής ρεύματος και της μη απομονωμένης παροχής ρεύματος
Σύμφωνα με τις παραπάνω έννοιες, για την κοινή τοπολογία τροφοδοσίας, το μη απομονωμένο τροφοδοτικό περιλαμβάνει κυρίως Buck, Boost, buck-boost, κ.λπ. άλλες τοπολογίες με μετασχηματιστές απομόνωσης.
Σε συνδυασμό με απομονωμένα και μη απομονωμένα τροφοδοτικά που χρησιμοποιούνται συνήθως, μπορούμε να πάρουμε διαισθητικά μερικά από τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δύο είναι σχεδόν αντίθετα.
Για να χρησιμοποιήσετε μεμονωμένα ή μεμονωμένα τροφοδοτικά, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε πώς το πραγματικό έργο χρειάζεται τροφοδοτικά, αλλά πριν από αυτό, μπορείτε να κατανοήσετε τις κύριες διαφορές μεταξύ μεμονωμένων και μη απομονωμένων τροφοδοτικών:
① Η μονάδα απομόνωσης έχει υψηλή αξιοπιστία, αλλά υψηλό κόστος και χαμηλή απόδοση.
②Η δομή της μη απομονωμένης μονάδας είναι πολύ απλή, χαμηλό κόστος, υψηλή απόδοση και κακή απόδοση ασφάλειας.
Επομένως, στις ακόλουθες περιπτώσεις, συνιστάται η χρήση απομονωμένου τροφοδοτικού:
① Για πιθανές περιπτώσεις ηλεκτροπληξίας, όπως η λήψη ηλεκτρικού ρεύματος από το δίκτυο σε περιπτώσεις συνεχούς ρεύματος χαμηλής τάσης, πρέπει να χρησιμοποιείται απομονωμένη παροχή ρεύματος AC-DC.
② Ο σειριακός δίαυλος επικοινωνίας μεταδίδει δεδομένα μέσω φυσικών δικτύων όπως τα RS-232, RS-485 και το τοπικό δίκτυο ελεγκτή (CAN). Κάθε ένα από αυτά τα διασυνδεδεμένα συστήματα είναι εξοπλισμένο με το δικό του τροφοδοτικό και η απόσταση μεταξύ των συστημάτων είναι συχνά πολύ μακριά. Επομένως, συνήθως χρειάζεται να απομονώσουμε το τροφοδοτικό για ηλεκτρική απομόνωση για να διασφαλίσουμε τη φυσική ασφάλεια του συστήματος. Με την απομόνωση και την αποκοπή του βρόχου γείωσης, το σύστημα προστατεύεται από την παροδική κρούση υψηλής τάσης και μειώνεται η παραμόρφωση του σήματος.
③ Για εξωτερικές θύρες I/O, για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος, συνιστάται η απομόνωση της τροφοδοσίας των θυρών I/O.
Ο συνοπτικός πίνακας φαίνεται στον Πίνακα 1 και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δύο είναι σχεδόν αντίθετα.
Πίνακας 1 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μεμονωμένων και μη απομονωμένων τροφοδοτικών
2, Η επιλογή της απομονωμένης και της μη απομονωμένης ισχύος
Κατανοώντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των μεμονωμένων και μη απομονωμένων τροφοδοτικών, το καθένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μπορέσαμε να κάνουμε ακριβείς κρίσεις σχετικά με ορισμένες κοινές επιλογές ενσωματωμένης τροφοδοσίας:
① Το τροφοδοτικό του συστήματος χρησιμοποιείται γενικά για τη βελτίωση της απόδοσης κατά των παρεμβολών και τη διασφάλιση της αξιοπιστίας.
② Τροφοδοσία IC ή τμήματος του κυκλώματος στην πλακέτα κυκλώματος, ξεκινώντας από οικονομικά αποδοτικό και όγκο, προνομιακή χρήση σχημάτων μη απομόνωσης.
③ Για απαιτήσεις ασφαλείας για ασφάλεια, εάν χρειάζεται να συνδέσετε το AC-DC του Δημοτικού Ηλεκτρισμού ή το τροφοδοτικό για ιατρική χρήση, προκειμένου να διασφαλίσετε την ασφάλεια του ατόμου, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το τροφοδοτικό. Σε ορισμένες περιπτώσεις, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το τροφοδοτικό για να ενισχύσετε την απομόνωση.
④ Για την τροφοδοσία της απομακρυσμένης βιομηχανικής επικοινωνίας, προκειμένου να μειωθούν αποτελεσματικά οι επιπτώσεις των γεωγραφικών διαφορών και της παρεμβολής σύζευξης καλωδίων, χρησιμοποιείται γενικά για χωριστή τροφοδοσία για την τροφοδοσία κάθε κόμβου επικοινωνίας μόνος.
⑤ Για τη χρήση τροφοδοσίας μπαταρίας, χρησιμοποιείται μη απομονωμένο τροφοδοτικό για αυστηρή διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Κατανοώντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της δύναμης απομόνωσης και μη απομόνωσης, έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα. Για ορισμένα κοινά χρησιμοποιούμενα σχέδια ενσωματωμένου τροφοδοτικού, μπορούμε να συνοψίσουμε τις περιπτώσεις της επιλογής του.
1.Iτροφοδοτικό solation
Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση κατά των παρεμβολών και να διασφαλιστεί η αξιοπιστία, χρησιμοποιείται γενικά για τη χρήση απομόνωσης.
Για απαιτήσεις ασφαλείας για ασφάλεια, εάν χρειάζεται να συνδεθείτε στο AC-DC του Δημοτικού Ηλεκτρισμού ή στο τροφοδοτικό για ιατρική χρήση και σε λευκές συσκευές, προκειμένου να διασφαλίσετε την ασφάλεια του ατόμου, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το τροφοδοτικό, όπως το MPS MP020, για την αρχική ανάδραση AC-DC, κατάλληλο για εφαρμογές 1 ~ 10W.
Για την παροχή ρεύματος απομακρυσμένων βιομηχανικών επικοινωνιών, προκειμένου να μειωθούν αποτελεσματικά οι επιπτώσεις των γεωγραφικών διαφορών και των παρεμβολών σύζευξης καλωδίων, χρησιμοποιείται γενικά για χωριστή τροφοδοσία ρεύματος για την τροφοδοσία κάθε κόμβου επικοινωνίας μόνος.
2. Τροφοδοτικό χωρίς απομόνωση
Το IC ή κάποιο κύκλωμα στην πλακέτα κυκλώματος τροφοδοτείται από την αναλογία τιμής και τον όγκο και προτιμάται η λύση μη απομόνωσης. όπως η σειρά MPS MP150/157/MP174 buck μη απομόνωσης AC-DC, κατάλληλο για 1 ~ 5W.
Για την περίπτωση τάσης λειτουργίας κάτω των 36 V, η μπαταρία χρησιμοποιείται για την παροχή ρεύματος και υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για αντοχή και προτιμάται η μη απομονωμένη παροχή ρεύματος, όπως το MP2451/MPQ2451 της MPS.
Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τροφοδοσίας ισχύος απομόνωσης και μη απομόνωσης τροφοδοσίας
Κατανοώντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της απομόνωσης και της μη απομόνωσης τροφοδοσίας, έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα. Για ορισμένες ευρέως χρησιμοποιούμενες επιλογές ενσωματωμένου τροφοδοτικού, μπορούμε να ακολουθήσουμε τις ακόλουθες συνθήκες κρίσης:
Για απαιτήσεις ασφαλείας, εάν χρειάζεται να συνδεθείτε στο AC-DC του Δημοτικού Ηλεκτρισμού ή στο τροφοδοτικό για ιατρικό, προκειμένου να διασφαλίσετε την ασφάλεια του ατόμου, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το τροφοδοτικό και ορισμένες περιπτώσεις πρέπει να ενισχύστε το τροφοδοτικό της απομόνωσης.
Γενικά, οι απαιτήσεις για την τάση απομόνωσης της μονάδας δεν είναι πολύ υψηλές, αλλά η υψηλότερη τάση απομόνωσης μπορεί να διασφαλίσει ότι το τροφοδοτικό της μονάδας έχει μικρότερο ρεύμα διαρροής, υψηλότερη ασφάλεια και αξιοπιστία και ότι τα χαρακτηριστικά EMC είναι καλύτερα. Επομένως, το γενικό επίπεδο τάσης απομόνωσης είναι πάνω από 1500 VDC.
3, προφυλάξεις για την επιλογή μονάδας ισχύος απομόνωσης
Η αντίσταση απομόνωσης του τροφοδοτικού ονομάζεται επίσης αντοχή κατά της ηλεκτρικής ενέργειας στο εθνικό πρότυπο GB-4943. Αυτό το πρότυπο GB-4943 είναι τα πρότυπα ασφαλείας του εξοπλισμού πληροφοριών που λέμε συχνά, για να αποτρέψουμε τους ανθρώπους να είναι φυσικά και ηλεκτρικά εθνικά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένης της αποφυγής αποφυγής Οι άνθρωποι υφίστανται ζημιές από ηλεκτροπληξία, σωματική βλάβη, έκρηξη. Όπως φαίνεται παρακάτω, το διάγραμμα δομής του τροφοδοτικού απομόνωσης.
Διάγραμμα δομής ισχύος απομόνωσης
Ως σημαντικός δείκτης της ισχύος της μονάδας, το πρότυπο της μεθόδου δοκιμής απομόνωσης και αντοχής στην πίεση ορίζεται επίσης στο πρότυπο. Γενικά, η δοκιμή σύνδεσης ίσου δυναμικού χρησιμοποιείται γενικά κατά τη διάρκεια απλών δοκιμών. Το σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης έχει ως εξής:
Σημαντικό διάγραμμα αντίστασης απομόνωσης
Μέθοδοι δοκιμής:
Ρυθμίστε την τάση της αντίστασης τάσης στην καθορισμένη τιμή αντίστασης τάσης, το ρεύμα ορίζεται ως η καθορισμένη τιμή διαρροής και ο χρόνος ορίζεται στην καθορισμένη τιμή χρόνου δοκιμής.
Οι μετρητές πίεσης λειτουργίας ξεκινούν τη δοκιμή και αρχίζουν να πιέζουν. Κατά τη διάρκεια του προβλεπόμενου χρόνου δοκιμής, το δομοστοιχείο θα πρέπει να είναι χωρίς μοτίβο και χωρίς τόξο.
Λάβετε υπόψη ότι η μονάδα ισχύος συγκόλλησης θα πρέπει να επιλεγεί τη στιγμή της δοκιμής για να αποφευχθεί η επαναλαμβανόμενη συγκόλληση και η ζημιά της μονάδας ισχύος.
Επιπλέον, δώστε προσοχή:
1. Προσέξτε αν είναι AC-DC ή DC-DC.
2. Η απομόνωση της μονάδας ισχύος απομόνωσης. Για παράδειγμα, εάν το 1000V DC πληροί τις απαιτήσεις μόνωσης.
3. Εάν η μονάδα ισχύος απομόνωσης διαθέτει ολοκληρωμένη δοκιμή αξιοπιστίας. Η μονάδα ισχύος θα πρέπει να εκτελείται με δοκιμή απόδοσης, δοκιμή ανοχής, μεταβατικές συνθήκες, δοκιμή αξιοπιστίας, δοκιμή ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας EMC, δοκιμή υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας, ακραίες δοκιμές, δοκιμές ζωής, δοκιμές ασφαλείας κ.λπ.
4. Εάν η γραμμή παραγωγής της απομονωμένης μονάδας ισχύος είναι τυποποιημένη. Η γραμμή παραγωγής της μονάδας ισχύος πρέπει να περάσει έναν αριθμό διεθνών πιστοποιήσεων όπως ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, κ.λπ., όπως φαίνεται στην Εικόνα 3 παρακάτω.
Εικόνα 3 Πιστοποίηση ISO
5. Εάν η μονάδα ισχύος απομόνωσης εφαρμόζεται σε σκληρά περιβάλλοντα όπως η βιομηχανία και τα αυτοκίνητα. Η μονάδα ισχύος δεν εφαρμόζεται μόνο στο σκληρό βιομηχανικό περιβάλλον, αλλά και στο σύστημα διαχείρισης BMS οχημάτων νέας ενέργειας.
4,Tη αντίληψη της δύναμης απομόνωσης και της δύναμης μη απομόνωσης
Πρώτα απ 'όλα, εξηγείται μια παρεξήγηση: Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η μη απομονωτική ισχύς δεν είναι τόσο καλή όσο η ισχύς απομόνωσης, επειδή η απομονωμένη παροχή ρεύματος είναι ακριβή, επομένως πρέπει να είναι ακριβή.
Γιατί είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε δύναμη απομόνωσης από τη μη απομόνωση στην εντύπωση όλων τώρα; Στην πραγματικότητα, αυτή η ιδέα είναι να παραμείνει στην ιδέα πριν από μερικά χρόνια. Επειδή η σταθερότητα χωρίς απομόνωση τα προηγούμενα χρόνια όντως δεν έχει απομόνωση και σταθερότητα, αλλά με την ενημέρωση της τεχνολογίας Ε & Α, η μη απομόνωση είναι πλέον πολύ ώριμη και γίνεται πιο σταθερή. Μιλώντας για ασφάλεια, στην πραγματικότητα, η ισχύς μη απομόνωσης είναι επίσης πολύ ασφαλής. Εφόσον η δομή έχει αλλάξει ελαφρώς, εξακολουθεί να είναι ασφαλής για το ανθρώπινο σώμα. Για τον ίδιο λόγο, η ισχύς μη απομόνωσης μπορεί επίσης να περάσει πολλά πρότυπα ασφαλείας, όπως: Ultuvsaace.
Στην πραγματικότητα, η βασική αιτία της βλάβης στο μη απομονωμένο τροφοδοτικό προκαλείται από την αυξανόμενη τάση και στα δύο άκρα της γραμμής εναλλασσόμενου ρεύματος. Μπορεί επίσης να ειπωθεί ότι το κύμα κεραυνού είναι κύμα. Αυτή η τάση είναι μια στιγμιαία υψηλή τάση και στα δύο άκρα της γραμμής τάσης AC, μερικές φορές έως και τρεις χιλιάδες βολτ. Όμως ο χρόνος είναι πολύ μικρός και η ενέργεια εξαιρετικά δυνατή. Θα συμβεί όταν έχει βροντή ή στην ίδια γραμμή εναλλασσόμενου ρεύματος, όταν αποσυνδεθεί ένα μεγάλο φορτίο, επειδή θα συμβεί και η αδράνεια του ρεύματος. Το κύκλωμα απομόνωσης BUCK θα μεταφερθεί αμέσως στην έξοδο, θα καταστρέψει τον δακτύλιο ανίχνευσης σταθερού ρεύματος ή θα καταστρέψει περαιτέρω το τσιπ, προκαλώντας τη διέλευση 300 V και θα κάψει ολόκληρη τη λάμπα. Για την αντιεπιθετική τροφοδοσία απομόνωσης, το MOS θα καταστραφεί. Το φαινόμενο είναι η αποθήκευση, το τσιπ και οι σωλήνες MOS έχουν καεί. Τώρα η τροφοδοσία LED είναι κακή κατά τη χρήση και πάνω από το 80% είναι αυτά τα δύο παρόμοια φαινόμενα. Επιπλέον, το μικρό τροφοδοτικό μεταγωγής, ακόμη και αν είναι τροφοδοτικό, συχνά καταστρέφεται από αυτό το φαινόμενο, το οποίο προκαλείται από την τάση κύματος, και στο τροφοδοτικό LED, είναι ακόμη πιο συνηθισμένο. Αυτό συμβαίνει επειδή τα χαρακτηριστικά φορτίου του LED φοβούνται ιδιαίτερα τα κύματα. Η τάση.
Σύμφωνα με τη γενική θεωρία, όσο λιγότερα εξαρτήματα στο ηλεκτρονικό κύκλωμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αξιοπιστία, και όσο χαμηλότερη είναι η αξιοπιστία της πλακέτας κυκλώματος του εξαρτήματος. Στην πραγματικότητα, τα κυκλώματα μη απομόνωσης είναι λιγότερα από τα κυκλώματα απομόνωσης. Γιατί η αξιοπιστία του κυκλώματος απομόνωσης είναι υψηλή; Στην πραγματικότητα, δεν είναι αξιοπιστία, αλλά το κύκλωμα μη απομόνωσης είναι πολύ ευαίσθητο στην υπέρταση, την κακή ανασταλτική ικανότητα και το κύκλωμα απομόνωσης, επειδή η ενέργεια εισέρχεται πρώτα στον μετασχηματιστή και στη συνέχεια τη μεταφέρει στο φορτίο LED από τον μετασχηματιστή. Το κύκλωμα buck είναι μέρος της τροφοδοσίας εισόδου απευθείας στο φορτίο LED. Επομένως, το πρώτο έχει μεγάλη πιθανότητα βλάβης στην απότομη αύξηση της καταστολής και της εξασθένησης, επομένως είναι μικρή. Στην πραγματικότητα, το πρόβλημα της μη απομόνωσης οφείλεται κυρίως στο πρόβλημα του κύματος. Προς το παρόν, αυτό το πρόβλημα είναι ότι μόνο οι λάμπες LED μπορούν να φανούν από την πιθανότητα ότι μπορούν να φανούν από την πιθανότητα. Ως εκ τούτου, πολλοί άνθρωποι δεν έχουν προτείνει μια καλή μέθοδο πρόληψης. Περισσότεροι άνθρωποι δεν γνωρίζουν τι είναι η τάση κύματος, πολλοί άνθρωποι. Οι λάμπες LED είναι σπασμένες και ο λόγος δεν μπορεί να βρεθεί. Στο τέλος, υπάρχει μόνο μία πρόταση. Τι αυτό το τροφοδοτικό είναι ασταθές και θα διευθετηθεί. Πού είναι ο συγκεκριμένος ασταθής, δεν ξέρει.
Το μη απομονωμένο τροφοδοτικό είναι αποδοτικό και το δεύτερο είναι ότι το κόστος είναι πιο συμφέρον.
Η ισχύς μη απομόνωσης είναι κατάλληλη για περιστάσεις: Πρώτα απ 'όλα, είναι τα λαμπάκια εσωτερικού χώρου. Αυτό το εσωτερικό ηλεκτρικό περιβάλλον είναι καλύτερο και η επίδραση των κυμάτων είναι μικρή. Δεύτερον, αφορμή χρήσης είναι μια μικρή τάση και μικρό ρεύμα. Η μη απομόνωση δεν έχει νόημα για ρεύματα χαμηλής τάσης, επειδή η απόδοση των ρευμάτων χαμηλής τάσης και μεγάλων δεν είναι υψηλότερη από την απομόνωση και το κόστος είναι μικρότερο από πολύ. Τρίτον, το μη απομονωμένο τροφοδοτικό χρησιμοποιείται σε ένα σχετικά σταθερό περιβάλλον. Φυσικά, εάν υπάρχει τρόπος να λυθεί το πρόβλημα της καταστολής της υπέρτασης, το εύρος εφαρμογής της ισχύος μη απομόνωσης θα διευρυνθεί πολύ!
Λόγω του προβλήματος των κυμάτων, το ποσοστό ζημιάς δεν πρέπει να υποτιμάται. Γενικά, το είδος της επισκευασμένης επιστροφής, που βλάπτει την ασφάλεια, το τσιπ και το πρώτο του MOS θα πρέπει να σκεφτεί το πρόβλημα των κυμάτων. Προκειμένου να μειωθεί το ποσοστό ζημιάς, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι παράγοντες αύξησης κατά το σχεδιασμό ή να εγκαταλείψουμε τους χρήστες όταν χρησιμοποιούνται και να προσπαθήσουμε να αποφύγουμε το κύμα. (Όπως οι λάμπες εσωτερικού χώρου, σβήστε το προς το παρόν όταν τσακώνεστε)
Συνοψίζοντας, η χρήση της απομόνωσης και της μη απομόνωσης οφείλεται συχνά στο πρόβλημα του κυματισμού και το πρόβλημα των κυμάτων και του ηλεκτρικού περιβάλλοντος είναι στενά συνδεδεμένο. Ως εκ τούτου, πολλές φορές η χρήση του ηλεκτρικού ρεύματος απομόνωσης και του μη απομονωτικού τροφοδοτικού δεν μπορεί να κοπεί μία προς μία. Το κόστος είναι πολύ συμφέρον, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέξετε μη απομόνωση ή απομόνωση ως τροφοδοτικό με μονάδα LED.
5. Περίληψη
Αυτό το άρθρο εισάγει τις διαφορές μεταξύ ισχύος απομόνωσης και μη απομόνωσης, καθώς και τα αντίστοιχα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, περιπτώσεις προσαρμογής και την επιλογή επιλογής ισχύος απομόνωσης. Ελπίζω ότι οι μηχανικοί μπορούν να το χρησιμοποιήσουν ως σημείο αναφοράς στο σχεδιασμό προϊόντων. Και αφού το προϊόν αποτύχει, τοποθετήστε γρήγορα το πρόβλημα.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-08-2023
