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隔离电源和非隔离电源的区别、优缺点、应用 (转载)

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发表于 2018-9-27 14:17:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
电源的隔离与非隔离,主要是针对开关电源而言,业内比较通用的看法是:

1. 隔离电源:电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路;

2. 非隔离电源:输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。

以BuckBoost及其隔离的版本反激电路为例,示意图如图1和图2所示。

隔离电源和非隔离电源的区别.GIF

隔离电源和非隔离电源的区别.GIF

隔离电源与非隔离电源的优缺点

由上述概念可知,对于常用的电源拓扑而言,非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。

结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表 1和表2所示,两者的优缺点几乎是相反的。

隔离电源和非隔离电源的优点和缺点

隔离电源和非隔离电源的优点和缺点

对于上述的优缺点,大部分我们都很好理解,由于电源发生异常后,电源隔离与否对负载的危害大小,我们以Buck和它对应的隔离电路即正激电路来简单分析,如下列图示。

隔离电源和非隔离电源的应用

隔离电源和非隔离电源的应用


由图3和图4可知,对于Buck电路而言,若开关管击穿短路,由于没隔离,输入端较高的电压,直接通过电感作用在负载端,负载很可能因为过压烧毁。

由图5和图6可知,对于正激电路而言,同样开关管击穿短路,对负载而言,只是失去了供电的电源而断电,不会对负载本身造成其它影响。

隔离与非隔离电源的应用场合

通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知,它们各有优势,对于一些常用的嵌入式供电选择,我们已可做成准确的判断:

  • 系统前级的电源,为提高抗干扰性能,保证可靠性,一般用隔离电源;
  • 电路板内的IC或部分电路供电,从性价比和体积出发,优先选用非隔离的方案;
  • 安全有要求的场合,如需接市电的AC-DC,或医疗用的电源,为保证人身的安全,必须用隔离电源,有些场合还必须用加强隔离的电源;
  • 对于远程工业通信的供电,为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响,一般用隔离电源为每个通信节点单独供电;
  • 对于采用电池供电,对续航力要求严苛的场合,采用非隔离供电。


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 楼主| 发表于 2018-9-27 14:21:37 | 显示全部楼层

LED驱动电源隔离与非隔离的区别

LED驱动电源隔离与非隔离的区别


隔离电源:在一些实验室或高要求场合,为了实验人员的安全,一般将实验的输入电源采用1:1的工频变压器与市电进行隔离,这样一来,实验室实验人员无论碰到线路的哪一根线都不会有触电的危险,因为隔离电源与大地是没有连接的。

目前在一般的LED日光灯管照明市场上,存在非隔离设计和隔离型驱动电源之分。非隔离设计仅限于双绝缘产品,例如灯泡的替代产品,其中LED和整个产品都集成并密封在非导电塑料中,因此,最终用户并没有任何触电的危险。二级产品都是隔离型的,价格相对比较昂贵,但在用户可以接触到LED和输出接线的地方(通常在LED照明和路灯照明应用的情况下),这种产品必不可少。 带隔离变压器或者电气隔离的LED驱动电源意味着LED可以直接用手接触而不会触电。而无隔离变压器的LED驱动电源虽仍可以借助防护外壳实现部分机械绝缘,但此时的LED日光灯管在工作时并不能直接接触。
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