隔離與非隔離電源特性PK

如果拿CPU比喻為電子系統的大腦，那么電源就相當于電子系統的心臟。隨著(zhù)對電路設計中電源要求越來(lái)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(zhù)電子行業(yè)的發(fā)展，對電源的要求越來(lái)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，抗干擾能力強，自帶保護功能，便于后期系統集成等優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越廣泛的應用。

但是在選擇合適的模塊時(shí)，經(jīng)常會(huì )碰到一個(gè)參數“隔離電壓”，隔離電壓越高，模塊的價(jià)格就越貴，那么就會(huì )好奇了，什么是隔離電壓，該選擇什么等級的合適呢？

電源的隔離耐壓在GB-4943國標中又叫抗電強度，這個(gè)GB-4943標準就是我們常說(shuō)的信息類(lèi)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(guān)測試方法，簡(jiǎn)單的測試時(shí)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(shí)間設為規定的測試時(shí)間值；

· 操作耐壓計開(kāi)始測試，開(kāi)始加壓，在規定的測試時(shí)間內，模塊應無(wú)擊穿，無(wú)飛弧現象。

注意在測試時(shí)焊接電源模塊要選取合適的溫度，避免反復焊接，損壞電源模塊。

那么隔離電源與非隔離電源比較有什么的優(yōu)缺點(diǎn)呢？

表 1 隔離電源與非隔離電源優(yōu)缺點(diǎn)

通過(guò)了解隔離與非隔離電源的優(yōu)缺點(diǎn)可知，它們各有優(yōu)勢，對于一些常用的嵌入式供電選擇，我們可遵循以下判斷條件：

· 系統前級的電源，為提高抗干擾性能，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?xún)r(jià)比和體積出發(fā)，優(yōu)先選用非隔離的方案；

· 對于遠程工業(yè)通信的供電，為有效降低地電勢差和導線(xiàn)耦合干擾的影響，一般用隔離電源為每個(gè)通信節點(diǎn)單獨供電；

· 對于采用電池供電，對續航力要求嚴苛的場(chǎng)合，采用非隔離供電；

· 對安全有要求的場(chǎng)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(chǎng)合還必須用加強隔離的電源。

一般場(chǎng)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，并且EMC特性也更好一些，因此目前業(yè)界普遍的隔離電壓水平為1500VDC以上。