非隔離電源
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-27
非隔離電源的實例教程
隔離電源的選型要注意哪些事項？如何區分電源是隔離與非隔離？業內通用的看法是：
1、隔離電源：電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電氣連接，輸入和輸出之間是絕緣的高阻態，沒有電流回路，如圖1所示：
圖1 采用變壓器的隔離電源
2、非隔離電源：輸入和輸出之間有直接的電流回路，例如，輸入和輸出之間是共地的。以隔離的反激電路和非隔離的BUCK電路為例，如圖2所示。
圖2 非隔離電源
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隔離電源與非隔離電源的優缺點
由上述概念可知，對于常用的電源拓撲而言，非隔離電源主要有：Buck、Boost、Buck-Boost等；而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓撲。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
① 隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
展開 在產品設計時，倘若沒有考慮應用環境對電源隔離的要求，產品到了應用時就會出現因設計方案不當導致的系統不穩定，甚至出現高壓損壞后負載的情況，以及出現危害人身財產安全的情況。因此產品設計是否需要隔離至關重要。
隔離電源的選型要注意哪些事項？如何區分電源是隔離與非隔離？業內通用的看法是：
1、隔離電源：電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電氣連接，輸入和輸出之間是絕緣的高阻態，沒有電流回路，如圖1所示：
圖1 采用變壓器的隔離電源
2、非隔離電源：輸入和輸出之間有直接的電流回路。例如，輸入和輸出之間是共地的。以隔離的反激電路和非隔離的BUCK電路為例，如圖2所示。
圖2 非隔離電源
▎隔離電源與非隔離電源的優缺點
由上述概念可知，對于常用的電源拓撲而言，非隔離電源主要有：Buck、Boost、Buck-Boost等；而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓撲。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
①隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
展開 圖2 非隔離電源
3. 隔離電源與非隔離電源的優缺點
由上述概念可知，對于常用的電源拓撲而言，非隔離電源主要有：Buck、Boost、Buck-Boost等；而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓撲。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
①隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
②非隔離模塊的結構很簡單，成本低，效率高，安全性能差。
展開 一個相關的參考設計采用 3 V 至 5.5 V 的單電源輸入，數字信號參考電路板一側的輸入電源電平。然后，ISOW7841 利用集成的 DC-DC 轉換器產生隔離電源，用于為電路板另一側的 CAN 收發器供電。電路板電源側的信號被隔離并連接到 CAN 收發器，后者將單端數字信號轉換為差分 CAN 格式。
總結
為了保護 CAN 總線免受子系統之間的接地電勢差、共模能量和輻射能量等一般噪聲源，以及配電總線上的高壓噪聲和尖峰導致的潛在故障影響，電源和信號隔離必不可少。
如上所述，CAN 總線系統的隔離選擇包括電源和信號單獨隔離的分立解決方案，以及完全集成的電源和信號隔離解決方案，后者還可包括相關保護功能，從而使其可以在汽車和工業應用中使用，而無需額外的保護器件，例如抑制二極管。
作者：Jeff Shepard
來源：Digi-Key
展開 Power Integrations開發了一種防磁干擾、雙路輸出隔離反激式電源，可在85至350VAC的輸入電壓范圍內提供16.5VDC@300mA和16.5VDC@100mA的輸出電流（圖1）。其設計要點包括優化變壓器以補償外部磁場的影響， 以及元件的選擇和布局。
圖1：使用設計得當的變壓器，這款反激式電源可以在存在外部磁場的情況下繼續正常工作
該設計采用LinkSwitch-XT2 900V產品系列的LNK3696P設計而成。LNK3696P IC內部集成了900V功率MOSFET、振蕩器、簡單的ON/OFF控制方式、高壓開關電流源、頻率調制、逐周期限流以及熱關斷，可實現元件數非常少的電源方案。
由于ON/OFF控制方式，在每個開關周期之前都會檢查輸出。如果輸出已降至閾值限值以下，則啟動開關周期。如果輸出在限值范圍內，則跳過開關周期。在每個開關周期中，開關電流在升高過程中受到監測，當電流超過預設限值時終止開關脈沖。因此，每個開關周期的長度均相同，向負載傳輸的總能量也是固定的（圖2）。
圖2：每當輸出電壓降至設定限值以下時，就會提供輸出功率，并由反饋引腳(VEN)進行測量。在短路情況下，電壓將保持低電平，并且每個時鐘周期都需要能量。如果連續的開關請求過多，則會觸發保護性重啟動，從而降低輸出能量。
由于僅在需要時進行開關，因此其輕載效率高于傳統PWM驅動器。ON/OFF控制方式也不需要環路補償，因為該設計是一個非線性系統。
啟動及工作時的功率直接來自于漏極引腳，無需使用偏置繞組及相關電路。
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非隔離電源是用220V直接輸入到電子電路，輸入和輸出之間有直接的電流回路，通過電子元件降壓輸出。輸入輸出是通過電子元器件直接連接的，是共地的。所以稱非隔離電源，從表面上看就是有無變壓器的區別。
通常非隔離的傳感器電源的負端與信號的負端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L， M 和S+，通過L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離最好還是參考手冊。隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
① 隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
通常非隔離的傳感器電源的負端與信號的負端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L， M 和S+，通過L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離最好還是參考手冊。隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
通常非隔離的傳感器電源的負端與信號的負端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L， M 和S+，通過L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離最好還是參考手冊。隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
想要干擾電表非常簡單，只需在電源變壓器附近放置一塊強磁鐵。外加磁場會破壞功率變換器并阻礙電表準確監測用電量的能力。磁鐵很容易使電表失效，因為通常實施的防干擾方案無法檢測到它。目前還沒有準確的數字來估計究竟有多少電量被以這種方式竊取，但行業專家認為這個問題不容小覷，值得防范。
本文簡要回顧了反激式電源中磁干擾背后的物理學原理
Buck電路分析
Buck變換器是一種降壓式非隔離開關電源，當開關管導通時，輸入電源通過電感給輸出供電，同時電感存儲能量；當開關管關斷時，電感通過續流二極管給輸出供電；如此反復即可維持輸出產生一個恒定的電壓。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
①隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
結合常用的隔離與非隔離電源，我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點，兩者的優缺點幾乎是相反的。
使用隔離或非隔離的電源，需了解實際項目對電源的需求是怎樣的，但在此之前，可了解下隔離和非隔離電源的主要差別：
①隔離模塊的可靠性高，但成本高，效率差點。
通常非隔離的傳感器電源的負端與信號的負端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L， M 和S+，通過L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離最好還是參考手冊。隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端的地作為信號的參考電位。
