2017-05-02 20:36:52

如果拿CPU比喻為電子係統的大腦,那麼電源就相當於電子係統的心髒。隨著對電路設計中電源要求越來越高,隔離電源模塊應運而生,而對隔離電源你又了解多少?

隨著電子行業的發展,對電源的要求越來越高,體積更小,可靠性更高,電源模塊作為集成器件應運而生。其具有隔離作用,抗幹擾能力強,自帶保護功能,便於後期係統集成等優點被越來越廣泛的應用。

但是在選擇合適的模塊時,經常會碰到一個參數“隔離電壓”,隔離電壓越高,模塊的價格就越貴,那麼就會好奇了,什麼是隔離電壓,該選擇什麼等級的合適呢?

電源的隔離耐壓在GB-4943國標中又叫抗電強度,這個GB-4943標準就是我們常說的信息類設備的安全標準,就是為了防止人員受到物理和電氣傷害的國家標準,其中包括避免人受到電擊傷害、物理傷害、爆炸等傷害。如下圖1為隔離電源結構圖。

圖1 隔離電源結構圖

作為模塊電源的重要指標,標準中也規定了隔離耐壓相關測試方法,簡單的測試時一般采用等電位連接測試,連接示意圖如下:

圖2 隔離耐壓測試示意圖

測試方法:

· 將耐壓計的電壓設為規定的耐壓值,電流設為規定的漏電流值,時間設為規定的測試時間值;

· 操作耐壓計開始測試,開始加壓,在規定的測試時間內,模塊應無擊穿,無飛弧現象。

注意在測試時焊接電源模塊要選取合適的溫度,避免反複焊接,損壞電源模塊。

那麼隔離電源與非隔離電源比較有什麼的優缺點呢?

表 1 隔離電源與非隔離電源優缺點

通過了解隔離與非隔離電源的優缺點可知,它們各有優勢,對於一些常用的嵌入式供電選擇,我們可遵循以下判斷條件:

· 係統前級的電源,為提高抗幹擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源;

· 電路板內的IC或部分電路供電,從性價比和體積出發,優先選用非隔離的方案;

· 對於遠程工業通信的供電,為有效降低地電勢差和導線耦合幹擾的影響,一般用隔離電源為每個通信節點單獨供電;

· 對於采用電池供電,對續航力要求嚴苛的場合,采用非隔離供電;

· 對安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場合還必須用加強隔離的電源。

一般場合使用對模塊電源隔離電壓要求不是很高,但是更高的隔離電壓可以保證模塊電源具有更小的漏電流,更高的安全性和可靠性,並且EMC特性也更好一些,因此目前業界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。

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