隔離與非隔離電源的應(yīng)用

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隨著人們對提高供電效率和縮小供電體積的日益關(guān)注，非隔離設(shè)計(jì)已經(jīng)出現(xiàn)，供人們考慮，探索其潛在的應(yīng)用。浩南電子在本文討論了隔離型和非隔離型 DC/DC 變換器的區(qū)別，并舉例說明了它們的應(yīng)用場景。

非絕緣和絕緣-有什么區(qū)別？

三種常用的非隔離型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器包括 Buck、 Boost 和 Buck-Boost 轉(zhuǎn)換器。Buck 變換器應(yīng)用于 Point-of-Load (POL)應(yīng)用中，將較高的電壓轉(zhuǎn)換為較低的電壓。相反，Boost 轉(zhuǎn)換器將較低的電壓提升到較高的電平。Buck-Boost 轉(zhuǎn)換器集成了兩者的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。浩南電子提醒客戶注意的是，所有這三個(gè)非隔離變換器有一個(gè)共同的特點(diǎn): 沒有一個(gè)變壓器來隔離輸入和輸出。

隔離的 DC/DC 變換器，如反激，正向，半橋和全橋，和 LLC，是普遍存在的。這些變換器利用一個(gè)變壓器來分離輸入(初級側(cè))和輸出(次級側(cè))。變壓器的匝數(shù)比允許這些變換器在沒有輸入輸出電壓約束的情況下工作。

非隔離和隔離-優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

非隔離變換器可以實(shí)現(xiàn)更高的效率，通過更簡單的設(shè)計(jì)和更少的元件，特別是通過排除變壓器，這顯著降低功率損耗。緊湊的設(shè)計(jì)，由于較少的元件，也使非隔離變換器更有效的空間。

但是，浩南電子提醒客戶非隔離變換器的輸入和輸出并不隔離，因此會(huì)引起電路安全問題。這種缺乏隔離的情況增加了用戶在接觸單元外殼時(shí)遭受電擊的風(fēng)險(xiǎn)。此外，非隔離變換器在異常情況下可能發(fā)生故障和輸入輸出短路，需要增加額外的保護(hù)電路。

相比之下，隔離變換器減輕了電路安全問題，因?yàn)檩斎牒洼敵鰝?cè)由一個(gè)變壓器分開，實(shí)現(xiàn)不同的基地為輸入側(cè)和輸出側(cè)。雖然隔離轉(zhuǎn)換器在成本、效率和尺寸方面可能無法與非隔離轉(zhuǎn)換器相匹配，但它們的隔離特性在儀器儀表、國防設(shè)備和重工業(yè)等應(yīng)用中是重要的。

非隔離和隔離-應(yīng)用場景非隔離轉(zhuǎn)換器發(fā)現(xiàn)主要用于負(fù)載點(diǎn)(POL)應(yīng)用，

在那里他們從較高的轉(zhuǎn)換到較低的電壓。前端階段提供的隔離功能避免了在后端 POL 中進(jìn)行隔離的需要。在眾多的工業(yè)應(yīng)用中，高功率非隔離 DC/DC 電源正在被應(yīng)用于封閉的外殼環(huán)境中。這些系統(tǒng)具有良好隔離的前端和利用非隔離轉(zhuǎn)換器在后端。外殼覆蓋電源，防止用戶從外部接觸。

FIG1

浩南電子提醒客戶隔離轉(zhuǎn)換器在諸如在接觸人身體的應(yīng)用等場景中有顯著的應(yīng)用。為了堅(jiān)持對操作人員的絕緣要求，電源設(shè)計(jì)必須符合嚴(yán)格的隔離。此外，該設(shè)計(jì)還受到間隙和爬電特殊要求的限制。

FIG2

在高電壓的應(yīng)用中，如國防和重工業(yè)，需要具有更高隔離級別的電源供應(yīng)。這是的，以減輕潛在的危險(xiǎn)，如電弧或在運(yùn)行期間的沖擊。一般來說，較高的工作電壓要求增加隔離要求。

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