განსხვავება იზოლირებულ და არაიზოლირებულ კვების წყაროებს შორის, აუცილებლად წასაკითხი დამწყებთათვის!

„China Southern Airlines-ის 23 წლის ბორტგამცილებელს დენის დარტყმა მიაყენეს, როდესაც ის iPhone5-ზე საუბრობდა დატენვის დროს“, - ამ ამბავმა ინტერნეტში დიდი ყურადღება მიიპყრო. შეუძლიათ თუ არა დამტენებს სიცოცხლისთვის საფრთხის შექმნა? ექსპერტები აანალიზებენ მობილური ტელეფონის დამტენში ტრანსფორმატორის გაჟონვას, 220VAC ცვლადი დენის გაჟონვას მუდმივი დენის ბოლოში და მონაცემთა ხაზის გავლით მობილური ტელეფონის ლითონის კორპუსში, რაც საბოლოოდ დენის დარტყმას, შეუქცევად ტრაგედიას იწვევს.

მაშ, რატომ მოყვება მობილური ტელეფონის დამტენი 220 ვოლტიან ცვლად დენზე? რას უნდა მივაქციოთ ყურადღება იზოლირებული კვების წყაროს არჩევისას? როგორ განვასხვავოთ იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროები? ინდუსტრიაში გავრცელებული შეხედულებაა:

1. იზოლირებული კვების წყაროდენის წყაროს შემავალ და გამომავალ მარყუჟებს შორის პირდაპირი ელექტრული კავშირი არ არსებობს, ხოლო შემავალი და გამომავალი სიგნალები იზოლირებულ მაღალი წინაღობის მდგომარეობაშია დენის მარყუჟის გარეშე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში:

2, არაიზოლირებული კვების წყარო:შესასვლელსა და გამოსავალს შორის არის მუდმივი დენის მარყუჟი, მაგალითად, შესასვლელი და გამოსასვლელი საერთოა. მაგალითებად აღებულია იზოლირებული უკუქცევის წრედი და არაიზოლირებული BUCK წრედი, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში. სურათი 1. იზოლირებული კვების წყარო ტრანსფორმატორით.

1. იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროს უპირატესობები და ნაკლოვანებები

ზემოთ აღნიშნული კონცეფციების მიხედვით, საერთო კვების წყაროს ტოპოლოგიისთვის, არაიზოლირებული კვების წყარო ძირითადად მოიცავს Buck-ს, Boost-ს, buck-boost-ს და ა.შ. იზოლაციის კვების წყაროს ძირითადად აქვს სხვადასხვა ტოპოლოგია იზოლაციის ტრანსფორმატორებით: flyback, forward, half-bridge, LLC და სხვა.

ხშირად გამოყენებულ იზოლირებულ და არაიზოლირებულ კვების წყაროებთან კომბინაციით, ინტუიციურად შეგვიძლია გავიგოთ მათი ზოგიერთი უპირატესობა და ნაკლოვანება, ორივეს უპირატესობები და ნაკლოვანებები თითქმის საპირისპიროა.

იზოლირებული ან არაიზოლირებული კვების წყაროების გამოსაყენებლად, აუცილებელია იმის გაგება, თუ როგორ სჭირდება კონკრეტულ პროექტს კვების წყაროები, მაგრამ მანამდე შეგიძლიათ გაიგოთ იზოლირებულ და არაიზოლირებულ კვების წყაროებს შორის ძირითადი განსხვავებები:

① იზოლაციის მოდულს აქვს მაღალი საიმედოობა, მაგრამ მაღალი ღირებულება და დაბალი ეფექტურობა. 

②არაიზოლირებული მოდულის სტრუქტურა ძალიან მარტივია, დაბალი ფასით, მაღალი ეფექტურობით და დაბალი უსაფრთხოების მახასიათებლებით. 

ამიტომ, შემდეგ შემთხვევებში რეკომენდებულია იზოლირებული კვების წყაროს გამოყენება:

① ელექტროშოკის შესაძლო შემთხვევების შემთხვევაში, როგორიცაა ელექტროენერგიის ქსელიდან დაბალი ძაბვის მუდმივ დენად გადაყვანა, საჭიროა იზოლირებული AC-DC კვების წყაროს გამოყენება;

② სერიული საკომუნიკაციო ავტობუსი მონაცემებს გადასცემს ფიზიკური ქსელების მეშვეობით, როგორიცაა RS-232, RS-485 და კონტროლერის ლოკალური ქსელი (CAN). თითოეული ეს ურთიერთდაკავშირებული სისტემა აღჭურვილია საკუთარი კვების წყაროთი და სისტემებს შორის მანძილი ხშირად დიდია. ამიტომ, სისტემის ფიზიკური უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, როგორც წესი, საჭიროა კვების წყაროს იზოლირება ელექტრო იზოლაციისთვის. დამიწების მარყუჟის იზოლირებით და გათიშვით, სისტემა დაცულია მაღალი ძაბვის გარდამავალი ზემოქმედებისგან და მცირდება სიგნალის დამახინჯება.

③ გარე შეყვანის/გამოყვანის პორტების შემთხვევაში, სისტემის საიმედო მუშაობის უზრუნველსაყოფად, რეკომენდებულია შეყვანის/გამოყვანის პორტების კვების წყაროს იზოლირება.

შეჯამებული ცხრილი ნაჩვენებია ცხრილში 1, სადაც ორივეს დადებითი და უარყოფითი მხარეები თითქმის საპირისპიროა.

ცხრილი 1. იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროების უპირატესობები და ნაკლოვანებები

2, იზოლირებული და არაიზოლირებული სიმძლავრის არჩევანი

იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროების უპირატესობებისა და ნაკლოვანებების გაგებით, თითოეულ მათგანს აქვს თავისი უპირატესობები და ჩვენ შევძელით ზუსტი დასკვნების გამოტანა ჩაშენებული კვების წყაროების რამდენიმე გავრცელებული ვარიანტის შესახებ:

① სისტემის კვების წყარო, როგორც წესი, გამოიყენება ჩარევის საწინააღმდეგო მუშაობის გასაუმჯობესებლად და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად.

② ინტეგრირებული სქემის ან მიკროსქემის ნაწილის ელექტრომომარაგება მიკროსქემის დაფაზე, დაწყებული ეკონომიური და მოცულობითი ეფექტურობით, უპირატესი გამოყენება არაიზოლაციური სქემებისა.

③ უსაფრთხოების მოთხოვნების გათვალისწინებით, თუ საჭიროა მუნიციპალური ელექტროენერგიის AC-DC დენის ან სამედიცინო დანიშნულების დენის წყაროს მიერთება, პირის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, უნდა გამოიყენოთ დენის წყარო. ზოგიერთ შემთხვევაში, იზოლაციის გასაძლიერებლად საჭიროა დენის წყაროს გამოყენება.

④ დისტანციური სამრეწველო კომუნიკაციის ენერგომომარაგებისთვის, გეოგრაფიული განსხვავებებისა და მავთულის შეერთების ჩარევის ეფექტების ეფექტურად შესამცირებლად, იგი ზოგადად გამოიყენება ცალკეული ენერგომომარაგებისთვის თითოეული საკომუნიკაციო კვანძის ცალკე კვებისთვის.

⑤ აკუმულატორის კვების წყაროს გამოსაყენებლად, არაიზოლაციური კვების წყარო გამოიყენება ბატარეის მკაცრი ხანგრძლივობისთვის.

იზოლაციისა და არაიზოლაციის კვების უპირატესობებისა და ნაკლოვანებების გაგებით, მათ აქვთ საკუთარი უპირატესობები. ზოგიერთი ხშირად გამოყენებული ჩაშენებული კვების წყაროს დიზაინის შემთხვევაში, შეგვიძლია შევაჯამოთ მისი არჩევის შემთხვევები.

1.Iმზის ენერგიის წყარო 

ჩარევის საწინააღმდეგო მუშაობის გასაუმჯობესებლად და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად, როგორც წესი, გამოიყენება იზოლაცია.

უსაფრთხოების მოთხოვნების გათვალისწინებით, თუ საჭიროა მუნიციპალური ელექტროენერგიის AC-DC დენის წყაროსთან ან სამედიცინო დანიშნულების ელექტრომომარაგებასთან და თეთრ ტექნიკასთან მიერთება, ადამიანის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, უნდა გამოიყენოთ კვების წყარო, როგორიცაა MPS MP020, ორიგინალური უკუკავშირის AC-DC დენის წყაროსთვის, რომელიც შესაფერისია 1 ~ 10 ვატიანი აპლიკაციებისთვის;

დისტანციური სამრეწველო კომუნიკაციების ენერგომომარაგებისთვის, გეოგრაფიული განსხვავებებისა და მავთულის შეერთების ჩარევის ეფექტების ეფექტურად შესამცირებლად, იგი ზოგადად გამოიყენება ცალკეული ენერგომომარაგებისთვის თითოეული საკომუნიკაციო კვანძის ცალ-ცალკე კვებისთვის.

2. არაიზოლაციური კვების წყარო 

მიკროსქემის ინტეგრალური სქემი ან მიკროსქემის დაფაზე არსებული რომელიმე სქემა იკვებება ფასისა და მოცულობის თანაფარდობით და უპირატესობა ენიჭება არაიზოლირებულ გადაწყვეტას; მაგალითად, MPS MP150/157/MP174 სერიის Buck არაიზოლირებული AC-DC, შესაფერისი 1 ~ 5W-ისთვის;

36 ვოლტზე ნაკლები სამუშაო ძაბვის შემთხვევაში, კვების წყაროდ გამოიყენება აკუმულატორი და არსებობს გამძლეობის მკაცრი მოთხოვნები, ამიტომ უპირატესობა ენიჭება არაიზოლირებულ კვების წყაროს, როგორიცაა MPS-ის MP2451/MPQ2451.

იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროს უპირატესობები და ნაკლოვანებები

იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროების უპირატესობებისა და ნაკლოვანებების გაგებით, მათ აქვთ საკუთარი უპირატესობები. ზოგიერთი ხშირად გამოყენებული ჩაშენებული კვების წყაროს არჩევანისთვის, შეგვიძლია დავიცვათ შემდეგი შეფასების პირობები:

უსაფრთხოების მოთხოვნებიდან გამომდინარე, თუ პირის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად საჭიროა მუნიციპალური ელექტროენერგიის AC-DC დენის წყაროსთან ან სამედიცინო დანიშნულების დენის წყაროსთან მიერთება, აუცილებელია დენის წყაროს გამოყენება და ზოგიერთ შემთხვევაში უნდა იქნას გამოყენებული იზოლაციის დენის წყაროს გასაძლიერებლად. 

ზოგადად, მოდულის კვების იზოლაციის ძაბვის მოთხოვნები არ არის ძალიან მაღალი, მაგრამ უფრო მაღალი იზოლაციის ძაბვა უზრუნველყოფს მოდულის კვების წყაროს უფრო მცირე გაჟონვის დენს, უფრო მაღალ უსაფრთხოებას და საიმედოობას, ასევე ელექტრომაგნიტური თავსებადობის მახასიათებლების გაუმჯობესებას. შესაბამისად, იზოლაციის ძაბვის ზოგადი დონე 1500 ვოლტ დენის ძაბვაზე მეტია.

3, სიფრთხილის ზომები იზოლაციის კვების მოდულის შერჩევისას

GB-4943 ეროვნულ სტანდარტში დენის წყაროს იზოლაციის წინააღმდეგობას ასევე ანტიელექტროენერგიის სიძლიერეს უწოდებენ. ეს GB-4943 სტანდარტი ხშირად გამოიყენება ინფორმაციული აღჭურვილობის უსაფრთხოების სტანდარტების დასადასტურებლად, რათა თავიდან იქნას აცილებული ადამიანების ფიზიკური და ელექტრო უსაფრთხოება ეროვნული სტანდარტებით, მათ შორის ელექტროშოკის, ფიზიკური დაზიანებისა და აფეთქების შედეგად გამოწვეული ზიანის თავიდან აცილება. როგორც ქვემოთ არის ნაჩვენები, იზოლაციის დენის წყაროს სტრუქტურული დიაგრამა.

იზოლაციის სიმძლავრის სტრუქტურის დიაგრამა

მოდულის სიმძლავრის მნიშვნელოვან მაჩვენებლად, სტანდარტში ასევე გათვალისწინებულია იზოლაციის სტანდარტი და წნევისადმი მდგრადობის ტესტირების მეთოდი. როგორც წესი, მარტივი ტესტირების დროს გამოიყენება თანაბარი პოტენციალის შეერთების ტესტი. შეერთების სქემატური დიაგრამა შემდეგია:

იზოლაციის წინააღმდეგობის მნიშვნელოვანი დიაგრამა

ტესტირების მეთოდები: 

ძაბვის წინაღობის ძაბვა დააყენეთ მითითებული ძაბვის წინაღობის მნიშვნელობაზე, დენი დაყენებულია მითითებული გაჟონვის მნიშვნელობად, ხოლო დრო დაყენებულია მითითებული ტესტის დროის მნიშვნელობაზე;

მოქმედი წნევის მრიცხველები იწყებენ ტესტირებას და დაწნეხვას. დადგენილი ტესტირების დროის განმავლობაში, მოდული უნდა იყოს დაუმუშავებელი და თავისუფალი რკალისგან.

გაითვალისწინეთ, რომ შედუღების დენის მოდული ტესტირების დროს უნდა შეირჩეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული განმეორებითი შედუღება და დენის მოდულის დაზიანება.

გარდა ამისა, ყურადღება მიაქციეთ:

1. ყურადღება მიაქციეთ, AC-DC-ია თუ DC-DC.

2. იზოლაციის კვების მოდულის იზოლაცია. მაგალითად, აკმაყოფილებს თუ არა 1000 ვოლტიანი მუდმივი დენი იზოლაციის მოთხოვნებს.

3. აქვს თუ არა იზოლაციის კვების მოდულს ყოვლისმომცველი საიმედოობის ტესტი. კვების მოდული უნდა შესრულდეს შემდეგი მეთოდებით: მუშაობის ტესტირება, ტოლერანტობის ტესტირება, გარდამავალი პირობები, საიმედოობის ტესტირება, ელექტრომაგნიტური თავსებადობის ტესტირება, მაღალი და დაბალი ტემპერატურის ტესტირება, ექსტრემალური ტესტირება, სიცოცხლისუნარიანობის ტესტირება, უსაფრთხოების ტესტირება და ა.შ.

4. სტანდარტიზებულია თუ არა იზოლირებული კვების მოდულის წარმოების ხაზი. კვების მოდულის წარმოების ხაზმა უნდა გაიაროს არაერთი საერთაშორისო სერტიფიკატი, როგორიცაა ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 და ა.შ., როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ნახაზ 3-ში.

სურათი 3 ISO სერტიფიცირება

5. გამოიყენება თუ არა იზოლაციის კვების მოდული მკაცრ გარემოში, როგორიცაა ინდუსტრია და ავტომობილები. კვების მოდული გამოიყენება არა მხოლოდ მკაცრ ინდუსტრიულ გარემოში, არამედ ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების BMS მართვის სისტემაშიც.

4,Tიზოლაციისა და არაიზოლაციის ძალის აღქმა 

პირველ რიგში, აიხსნება გაუგებრობა: ბევრი ფიქრობს, რომ არაიზოლაციური ელექტროენერგია ისეთივე კარგი არ არის, როგორც იზოლირებული ელექტროენერგია, რადგან იზოლირებული ელექტრომომარაგება ძვირია, ამიტომ ის ძვირი უნდა იყოს.

რატომ არის იზოლაციის ენერგიის გამოყენება არაიზოლაციის ნაცვლად უკეთესი ყველასთვის, როგორც ახლა ფიქრობს? სინამდვილეში, ეს იდეა რამდენიმე წლის წინანდელ იდეაში დარჩა. რადგან წინა წლებში არაიზოლაციის სტაბილურობას ნამდვილად არ ჰქონდა იზოლაცია და არც სტაბილურობა, მაგრამ კვლევისა და განვითარების ტექნოლოგიების განახლებით, არაიზოლაცია ახლა ძალიან მომწიფებულია და უფრო სტაბილური ხდება. უსაფრთხოებაზე საუბრისას, სინამდვილეში, არაიზოლაციის ენერგიაც ძალიან უსაფრთხოა. სანამ სტრუქტურა ოდნავ შეიცვლება, ის მაინც უსაფრთხოა ადამიანის სხეულისთვის. ამავე მიზეზით, არაიზოლაციის ენერგიას ასევე შეუძლია დააკმაყოფილოს მრავალი უსაფრთხოების სტანდარტი, როგორიცაა: Ultuvsaace.

სინამდვილეში, არაიზოლაციური დენის წყაროს დაზიანების ძირითადი მიზეზი ცვლადი დენის ხაზის ორივე ბოლოში ძაბვის მატებაა. ასევე შეიძლება ითქვას, რომ ელვისებური ტალღა ტალღაა. ეს ძაბვა ცვლადი დენის ხაზის ორივე ბოლოში მყისიერი მაღალი ძაბვაა, ზოგჯერ სამ ათას ვოლტსაც კი აღწევს. თუმცა, დრო ძალიან მოკლეა და ენერგია უკიდურესად ძლიერი. ეს მოხდება ჭექა-ქუხილის დროს, ან იმავე ცვლადი დენის ხაზზე, როდესაც დიდი დატვირთვა გათიშულია, რადგან დენის ინერციაც წარმოიქმნება. იზოლაციის BUCK წრედი მყისიერად გადაეცემა გამოსავალს, დააზიანებს მუდმივი დენის აღმომჩენ რგოლს ან კიდევ უფრო დააზიანებს ჩიპს, რაც გამოიწვევს 300 ვოლტის გავლას და მთელ ნათურას დაწვავს. იზოლაციის საწინააღმდეგო დენის წყაროს შემთხვევაში, MOS დაზიანდება. ფენომენი არის შენახვის ადგილის, ჩიპის და MOS მილების დამწვრობა. ახლა LED-ით მომუშავე დენის წყარო გამოყენების დროს გაუმართავია და 80%-ზე მეტი ეს ორი ფენომენი მსგავსია. უფრო მეტიც, მცირე ზომის გადართვის კვების წყარო, თუნდაც ეს კვების ადაპტერი იყოს, ხშირად ზიანდება ამ ფენომენით, რომელიც გამოწვეულია ტალღის ძაბვით, ხოლო LED კვების წყაროში ეს კიდევ უფრო ხშირია. ეს იმიტომ ხდება, რომ LED-ის დატვირთვის მახასიათებლები განსაკუთრებით ეშინია ტალღების. ძაბვა.

ზოგადი თეორიის თანახმად, რაც უფრო ნაკლები კომპონენტია ელექტრონულ წრედში, მით უფრო მაღალია საიმედოობა და რაც უფრო დაბალია, მით უფრო მაღალია კომპონენტის დაფის საიმედოობა. სინამდვილეში, არაიზოლაციური წრედები უფრო დაბალია, ვიდრე იზოლაციური წრედები. რატომ არის იზოლაციური წრედის საიმედოობა მაღალი? სინამდვილეში, ეს არ არის საიმედოობა, მაგრამ არაიზოლაციური წრედი ძალიან მგრძნობიარეა ტალღის ტალღის მიმართ, ცუდი ინჰიბირების უნარით და იზოლაციური წრედით, რადგან ენერგია ჯერ ტრანსფორმატორში შედის და შემდეგ ტრანსფორმატორიდან LED დატვირთვაზე გადააქვს. ძაბვის ...ტოლფასი ძაბვის ძაბვის ტოლფასი ძაბვის ძაბვის ტოლფასია. ძაბვის ძაბვები გაფუჭებულია და ძაბვის მიზეზს ვერ პოულობენ. საბოლოო ჯამში, ეს მხოლოდ ერთი წინადადებაა. რა არასტაბილურია ეს კვების წყარო და ის დალაგდება. სად არის კონკრეტული არასტაბილური, მან არ იცის.

არაიზოლაციური დენის წყარო ეფექტურობაა და მეორეც, ფასი უფრო ხელსაყრელია.

არაიზოლაციური დენის წყარო შესაფერისია სხვადასხვა შემთხვევისთვის: პირველ რიგში, ეს არის შიდა ნათურები. ასეთი შიდა ელექტრო გარემო უკეთესია და ტალღების გავლენა მცირეა. მეორეც, გამოყენების შემთხვევა მცირე ძაბვისა და მცირე დენის დროსაა. არაიზოლაციას მნიშვნელობა არ აქვს დაბალი ძაბვის დენებისთვის, რადგან დაბალი ძაბვისა და დიდი დენების ეფექტურობა იზოლაციაზე მაღალი არ არის და ღირებულებაც გაცილებით ნაკლებია. მესამე, არაიზოლაციური დენის წყარო გამოიყენება შედარებით სტაბილურ გარემოში. რა თქმა უნდა, თუ არსებობს გზა ტალღების ჩახშობის პრობლემის გადასაჭრელად, არაიზოლაციური დენის გამოყენების დიაპაზონი მნიშვნელოვნად გაფართოვდება!

ტალღების პრობლემის გამო, დაზიანების მაჩვენებელი არ უნდა შეფასდეს არასაკმარისად. ზოგადად, შეკეთებული დაბრუნების, დაზიანების დაზღვევის, ჩიპის და MOS-ის ტიპის შემთხვევაში, პირველ რიგში, ტალღების პრობლემა უნდა განიხილებოდეს. დაზიანების მაჩვენებლის შესამცირებლად, აუცილებელია დიზაინის შექმნისას გავითვალისწინოთ ტალღების ფაქტორები, ან გამორთოთ მომხმარებლები გამოყენებისას და ეცადოთ თავიდან აიცილოთ ტალღები. (მაგალითად, შიდა ნათურების შემთხვევაში, დროებით გამორთეთ ისინი, როდესაც ებრძვით).

შეჯამებისთვის, იზოლაციისა და არაიზოლაციის გამოყენება ხშირად ტალღების ტალღების პრობლემის გამო ხდება, ხოლო ტალღებისა და ელექტროგადამცემი გარემოს პრობლემა მჭიდრო კავშირშია. ამიტომ, ხშირად იზოლირებული და არაიზოლირებული კვების წყაროების გამოყენება ერთმანეთის მიყოლებით ვერ შემცირდება. ხარჯები ძალიან ხელსაყრელია, ამიტომ აუცილებელია LED ძრავის კვების წყაროდ არაიზოლირებული ან იზოლირებული ტიპის არჩევა.

5. შეჯამება

ეს სტატია წარმოგვიდგენს იზოლაციისა და არაიზოლაციის სიმძლავრეს შორის განსხვავებებს, ასევე მათ შესაბამის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს, ადაპტაციის შემთხვევებს და იზოლაციის სიმძლავრის შერჩევის არჩევანს. იმედი მაქვს, რომ ინჟინრები ამას პროდუქტის დიზაინში საცნობარო მაგალითად გამოიყენებენ. პროდუქტის გაფუჭების შემდეგ კი, სწრაფად მოაგვარებენ პრობლემას.