選擇隔離電源還是非隔離直流穩(wěn)壓電源解析
2017-8-16 11:36:34??????點擊：
在給嵌入式系統(tǒng)設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路，或選用成品直流穩(wěn)壓電源模塊時，要考慮的重要問題之一就是用隔離還是非隔離的直流穩(wěn)壓電源方案。在進(jìn)行討論之前，我們先了解下隔離與非隔離的概念，及兩者的主要特點。
一、直流穩(wěn)壓電源隔離與非隔離的概念
直流穩(wěn)壓電源的隔離與非隔離，主要是針對開關(guān)直流穩(wěn)壓電源而言，業(yè)內(nèi)比較通用的看法是：
1、隔離直流穩(wěn)壓電源：直流穩(wěn)壓電源的輸入回路和直流穩(wěn)壓電源輸出回路之間沒有直接的電氣連接，輸入和直流穩(wěn)壓電源輸出之間是絕緣的高阻態(tài)，沒有電流回路。
2、非隔離直流穩(wěn)壓電源：輸入和直流穩(wěn)壓電源輸出之間有直接的電流回路，例如，輸入和直流穩(wěn)壓電源輸出之間是共地的。
隔離直流穩(wěn)壓電源示意圖如圖所示。
二、隔離直流穩(wěn)壓電源與非隔離直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點
由上述概念可知，對于常用的直流穩(wěn)壓電源拓?fù)涠?，非隔離直流穩(wěn)壓電源主要有：Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔離直流穩(wěn)壓電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓?fù)洹?/span>
結(jié)合常用的隔離與非隔離直流穩(wěn)壓電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優(yōu)缺點，兩者的優(yōu)缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的直流穩(wěn)壓電源，需了解實際項目對直流穩(wěn)壓電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離直流穩(wěn)壓電源的主要差別：
1、隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
2、非隔離模塊的結(jié)構(gòu)很簡單，成本低，效率高，安全性能差。
因此，在如下幾個場合，建議用隔離直流穩(wěn)壓電源：
1、涉及可能觸電的場合，如從電網(wǎng)取電，轉(zhuǎn)成低壓直流的場合，需用隔離的AC-DC直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源；
2、串行通信總線通過RS-232、RS-485和控制器局域網(wǎng)(CAN)等物理網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，這些相互連接的系統(tǒng)每個都配備有自己的直流穩(wěn)壓電源，而且各系統(tǒng)之間往往間隔較遠(yuǎn)，因此，我們通常需要隔離直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行電氣隔離來確保系統(tǒng)的物理安全，且通過隔離切斷接地回路，來保護(hù)系統(tǒng)免受瞬態(tài)高電壓沖擊，同時減少信號失真；
3、對外的I/O端口，為保證系統(tǒng)的可靠運行，也建議對I/O端口做直流穩(wěn)壓電源隔離。
三、隔離與非隔離直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用場合
通過了解隔離與非隔離直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點可知，它們各有優(yōu)勢，對于一些常用的嵌入式供電選擇，我們已可做成準(zhǔn)確的判斷：
1、系統(tǒng)前級的直流穩(wěn)壓電源，為提高抗干擾性能，保證可靠性，一般用隔離直流穩(wěn)壓電源。
2、電路板內(nèi)的IC或部分電路供電，從性價比和體積出發(fā)，優(yōu)先選用非隔離的方案。
3、對安全有要求的場合，如需接市電的AC-DC直流穩(wěn)壓電源，或醫(yī)療用的直流穩(wěn)壓電源，為保證人身的安全，必須用隔離直流穩(wěn)壓電源，有些場合還必須用加強隔離的直流穩(wěn)壓電源。
4、 對于遠(yuǎn)程工業(yè)通信的供電，為有效降低地電勢差和導(dǎo)線耦合干擾的影響，一般用隔離直流穩(wěn)壓電源為每個通信節(jié)點單獨供電。
5、 對于采用電池供電，對續(xù)航力要求嚴(yán)苛的場合，采用非隔離供電。
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