“Një asistente fluturimi 23-vjeçare e China Southern Airlines u godit nga rryma elektrike ndërsa fliste në iPhone 5 e saj ndërsa ai po karikohej”, lajmi ka tërhequr vëmendje të gjerë në internet. A mund të rrezikojnë jetën karikuesit? Ekspertët analizojnë rrjedhjen e transformatorit brenda karikuesit të telefonit celular, rrjedhjen e rrymës alternative 220VAC në skajin DC dhe përmes linjës së të dhënave në mbështjellësin metalik të telefonit celular, dhe përfundimisht çojnë në goditje elektrike, ndodhjen e një tragjedie të pakthyeshme.
Pse dalja e karikuesit të telefonit celular vjen me 220V AC? Çfarë duhet t'i kushtojmë vëmendje në përzgjedhjen e furnizimit me energji të izoluar? Si të dallojmë furnizimet me energji të izoluara nga ato jo të izoluara? Pikëpamja e zakonshme në industri është:
1. Furnizim me energji i izoluarNuk ka lidhje të drejtpërdrejtë elektrike midis lakut të hyrjes dhe lakut të daljes së furnizimit me energji, dhe hyrja dhe dalja janë në një gjendje të izoluar me rezistencë të lartë pa një lak rryme, siç tregohet në Figurën 1:
2, furnizim me energji jo të izoluar:Ekziston një qark me rrymë të vazhdueshme midis hyrjes dhe daljes, për shembull, hyrja dhe dalja janë të zakonshme. Një qark i izoluar i kthimit prapa dhe një qark BUCK jo i izoluar merren si shembuj, siç tregohet në Figurën 2. Figura 1 Furnizim me energji i izoluar me transformator
1. Avantazhet dhe disavantazhet e furnizimit me energji të izoluar dhe furnizimit me energji jo të izoluar
Sipas koncepteve të mësipërme, për topologjinë e zakonshme të furnizimit me energji, furnizimi me energji jo i izoluar përfshin kryesisht Buck, Boost, buck-boost, etj. Furnizimi me energji izolues ka kryesisht një shumëllojshmëri topologjish flyback, forward, half-bridge, LLC dhe të tjera me transformatorë izolimi.
Të kombinuara me furnizime me energji të izoluara dhe jo të izoluara që përdoren zakonisht, ne mund të kuptojmë intuitivisht disa nga avantazhet dhe disavantazhet e tyre, avantazhet dhe disavantazhet e të dyjave janë pothuajse të kundërta.
Për të përdorur furnizime me energji të izoluara ose të paizoluara, është e nevojshme të kuptoni se si projekti aktual ka nevojë për furnizime me energji, por para kësaj, mund të kuptoni ndryshimet kryesore midis furnizimeve me energji të izoluara dhe të paizoluara:
① Moduli i izolimit ka besueshmëri të lartë, por kosto të lartë dhe efikasitet të ulët.
②Struktura e modulit jo të izoluar është shumë e thjeshtë, me kosto të ulët, efikasitet të lartë dhe performancë të dobët sigurie.
Prandaj, në rastet e mëposhtme, rekomandohet të përdorni furnizim me energji të izoluar:
① Në raste të mundshme goditjeje elektrike, siç është marrja e energjisë elektrike nga rrjeti në raste me tension të ulët DC, duhet të përdoret një furnizim i izoluar me energji AC-DC;
2. Autobusi serial i komunikimit transmeton të dhëna përmes rrjeteve fizike si RS-232, RS-485 dhe rrjetit lokal të kontrolluesit (CAN). Secili prej këtyre sistemeve të ndërlidhura është i pajisur me furnizimin e vet me energji, dhe distanca midis sistemeve është shpesh shumë e madhe. Prandaj, zakonisht duhet të izolojmë furnizimin me energji për izolim elektrik për të siguruar sigurinë fizike të sistemit. Duke izoluar dhe prerë lakun e tokëzimit, sistemi mbrohet nga ndikimi kalimtar i tensionit të lartë dhe shtrembërimi i sinjalit zvogëlohet.
③ Për portat e jashtme I/O, për të siguruar funksionimin e besueshëm të sistemit, rekomandohet të izoloni furnizimin me energji të portave I/O.
Tabela e përmbledhur është paraqitur në Tabelën 1, dhe avantazhet dhe disavantazhet e të dyjave janë pothuajse të kundërta.
Tabela 1 Përparësitë dhe disavantazhet e furnizimeve me energji të izoluara dhe jo të izoluara
2, Zgjedhja e fuqisë së izoluar dhe fuqisë jo të izoluar
Duke kuptuar avantazhet dhe disavantazhet e furnizimeve me energji të izoluara dhe jo të izoluara, secili prej tyre ka avantazhet e veta, dhe ne kemi qenë në gjendje të bëjmë gjykime të sakta rreth disa opsioneve të zakonshme të furnizimit me energji të integruar:
① Furnizimi me energji i sistemit përdoret përgjithësisht për të përmirësuar performancën kundër ndërhyrjeve dhe për të siguruar besueshmërinë.
② Furnizimi me energji i qarkut të integruar ose një pjese të qarkut në tabelën e qarkut, duke filluar nga kosto-efektive dhe vëllimore, përdorimi preferencial i skemave jo-izoluese.
③ Për kërkesat e sigurisë, nëse duhet të lidhni AC-DC të rrjetit elektrik komunal ose furnizimin me energji elektrike për përdorim mjekësor, për të siguruar sigurinë e personit, duhet të përdorni furnizimin me energji elektrike. Në disa raste, duhet të përdorni furnizimin me energji elektrike për të forcuar izolimin.
④ Për furnizimin me energji të komunikimit industrial në distancë, me qëllim që të zvogëlohen në mënyrë efektive efektet e ndryshimeve gjeografike dhe ndërhyrjeve të bashkimit të telave, përdoret përgjithësisht për furnizim me energji të veçantë për të furnizuar me energji çdo nyje komunikimi veçmas.
⑤ Për përdorimin e furnizimit me energji të baterisë, përdoret furnizim me energji jo-izoluese për jetëgjatësi të rreptë të baterisë.
Duke kuptuar avantazhet dhe disavantazhet e furnizimit me energji të izoluar dhe jo-izoluese, ato kanë avantazhet e tyre. Për disa dizajne të furnizimit me energji të integruar që përdoren zakonisht, mund të përmbledhim rastet e zgjedhjes së tij.
1.Ifurnizim me energji solare
Për të përmirësuar performancën kundër ndërhyrjes dhe për të siguruar besueshmërinë, përgjithësisht përdoret izolimi.
Për kërkesat e sigurisë, nëse duhet të lidheni me AC-DC të Energjisë Elektrike Bashkiake, ose me furnizimin me energji për përdorim mjekësor dhe me pajisje të bardha, për të siguruar sigurinë e personit, duhet të përdorni furnizimin me energji, siç është MPS MP020, për AC-DC origjinale, të përshtatshme për aplikime 1 ~ 10W;
Për furnizimin me energji të komunikimeve industriale në distancë, me qëllim që të zvogëlohen në mënyrë efektive efektet e ndryshimeve gjeografike dhe ndërhyrjeve të bashkimit të telave, përdoret përgjithësisht për furnizim me energji të veçantë për të furnizuar me energji çdo nyje komunikimi veçmas.
2. Furnizim me energji jo-izoluese
Qarku i integruar ose ndonjë qark në qarkun elektrik fuqizohet nga raporti i çmimit dhe vëllimit, dhe preferohet zgjidhja pa izolim; siç është seria MPS MP150/157/MP174 me tension AC-DC pa izolim, i përshtatshëm për 1 ~ 5W;
Për rastin e tensionit të punës nën 36V, bateria përdoret për të furnizuar me energji, dhe ka kërkesa të rrepta për qëndrueshmëri, dhe preferohet furnizimi me energji jo-izoluese, siç është MP2451/MPQ2451 i MPS.
Avantazhet dhe disavantazhet e furnizimit me energji izoluese dhe jo izoluese
Duke kuptuar avantazhet dhe disavantazhet e furnizimit me energji të izoluar dhe jo-izolues, ato kanë avantazhet e tyre. Për disa zgjedhje të furnizimit me energji të integruar që përdoren zakonisht, mund të ndjekim kushtet e mëposhtme të gjykimit:
Për kërkesat e sigurisë, nëse duhet të lidheni me AC-DC të Energjisë Elektrike Bashkiake ose me furnizimin me energji për qëllime mjekësore, për të siguruar sigurinë e personit, duhet të përdorni furnizimin me energji dhe, në disa raste, duhet të përdoret për të përmirësuar furnizimin me energji të izoluar.
Në përgjithësi, kërkesat për tensionin e izolimit të energjisë së modulit nuk janë shumë të larta, por një tension më i lartë i izolimit mund të sigurojë që furnizimi me energji i modulit të ketë një rrymë rrjedhjeje më të vogël, siguri dhe besueshmëri më të lartë, si dhe karakteristika më të mira të përputhshmërisë elektromagnetike. Prandaj, niveli i përgjithshëm i tensionit të izolimit është mbi 1500VDC.
3, masa paraprake për zgjedhjen e modulit të fuqisë së izolimit
Rezistenca e izolimit të furnizimit me energji quhet edhe forcë anti-elektrike në standardin kombëtar GB-4943. Ky standard GB-4943 është standardi kombëtar i sigurisë së pajisjeve të informacionit, për të parandaluar njerëzit nga dëmtimi fizik dhe elektrik, duke përfshirë shmangien e dëmtimit nga goditja elektrike, dëmtimi fizik, shpërthimi. Siç tregohet më poshtë, diagrami i strukturës së furnizimit me energji të izoluar.
Diagrami i strukturës së fuqisë së izolimit
Si një tregues i rëndësishëm i fuqisë së modulit, standardi i izolimit dhe metoda e testimit të rezistencës ndaj presionit është gjithashtu e përcaktuar në standard. Në përgjithësi, testi i lidhjes me potencial të barabartë përdoret përgjithësisht gjatë testimit të thjeshtë. Diagrami skematik i lidhjes është si më poshtë:
Diagrama e rëndësishme e rezistencës së izolimit
Metodat e Testimit:
Vendosni tensionin e rezistencës së tensionit në vlerën e specifikuar të rezistencës së tensionit, rryma vendoset si vlera e specifikuar e rrjedhjes dhe koha vendoset në vlerën e specifikuar të kohës së testimit;
Matësit e presionit në funksionim fillojnë testimin dhe fillojnë shtypjen. Gjatë kohës së përcaktuar të testimit, moduli duhet të jetë pa modele dhe pa hark fluturues.
Vini re se moduli i fuqisë së saldimit duhet të zgjidhet në kohën e testimit për të shmangur saldimin e përsëritur dhe dëmtimin e modulit të fuqisë.
Përveç kësaj, kushtojini vëmendje:
1. Kushtojini vëmendje nëse është AC-DC apo DC-DC.
2. Izolimi i modulit të fuqisë së izolimit. Për shembull, nëse tensioni 1000V DC i plotëson kërkesat e izolimit.
3. Nëse moduli i fuqisë së izolimit ka një test gjithëpërfshirës besueshmërie. Moduli i fuqisë duhet të kryhet me anë të testimit të performancës, testimit të tolerancës, kushteve kalimtare, testimit të besueshmërisë, testit të përputhshmërisë elektromagnetike EMC, testimit të temperaturave të larta dhe të ulëta, testimit ekstrem, testimit të jetëgjatësisë, testimit të sigurisë, etj.
4. Nëse linja e prodhimit të modulit të fuqisë së izoluar është e standardizuar. Linja e prodhimit të modulit të fuqisë duhet të kalojë një numër certifikimesh ndërkombëtare si ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, etj., siç tregohet në Figurën 3 më poshtë.
Figura 3 Certifikimi ISO
5. Nëse moduli i fuqisë së izolimit aplikohet në mjedise të ashpra si industria dhe automobilat. Moduli i fuqisë nuk aplikohet vetëm në mjedisin e ashpër industrial, por edhe në sistemin e menaxhimit BMS të automjeteve me energji të re.
4,TPerceptimi i fuqisë së izolimit dhe fuqisë jo-izoluese
Para së gjithash, shpjegohet një keqkuptim: Shumë njerëz mendojnë se energjia jo-izoluese nuk është aq e mirë sa energjia izoluese, sepse furnizimi me energji i izoluar është i shtrenjtë, kështu që duhet të jetë i shtrenjtë.
Pse është më mirë të përdoret fuqia izoluese sesa ajo jo-izoluese sipas përshtypjes së të gjithëve tani? Në fakt, kjo ide mbetet në idenë e disa viteve më parë. Meqenëse stabiliteti jo-izolues në vitet e kaluara nuk ka pasur izolim dhe stabilitet, por me përditësimin e teknologjisë së kërkim-zhvillimit, jo-izolimi tani është shumë i pjekur dhe po bëhet më i qëndrueshëm. Duke folur për sigurinë, në fakt, fuqia jo-izoluese është gjithashtu shumë e sigurt. Për sa kohë që struktura ndryshohet pak, ajo është ende e sigurt për trupin e njeriut. Për të njëjtën arsye, fuqia jo-izoluese mund të kalojë gjithashtu shumë standarde sigurie, të tilla si: Ultuvsaace.
Në fakt, shkaku rrënjësor i dëmtimit të furnizimit me energji jo-izoluese shkaktohet nga tensioni në rritje në të dy skajet e linjës së energjisë AC. Mund të thuhet gjithashtu se vala e rrufesë është një rritje. Ky tension është një tension i lartë i menjëhershëm në të dy skajet e linjës së tensionit AC, ndonjëherë deri në tre mijë volt. Por koha është shumë e shkurtër dhe energjia është jashtëzakonisht e fortë. Do të ndodhë kur është bubullimë, ose në të njëjtën linjë AC, kur një ngarkesë e madhe shkëputet, sepse do të ndodhë edhe inercia e rrymës. Qarku i izolimit BUCK do të përçojë menjëherë rrymën në dalje, do të dëmtojë unazën e zbulimit të rrymës konstante, ose do të dëmtojë më tej çipin, duke shkaktuar kalimin e 300V, dhe do të djegë të gjithë llambën. Për furnizimin me energji anti-agresive të izolimit, MOS do të dëmtohet. Fenomeni është se ruajtja, çipi dhe tubat MOS digjen. Tani furnizimi me energji i drejtuar nga LED është i keq gjatë përdorimit, dhe më shumë se 80% e këtyre dy fenomeneve janë të ngjashme. Për më tepër, furnizimi me energji i vogël komutues, edhe nëse është një përshtatës energjie, shpesh dëmtohet nga ky fenomen, i cili shkaktohet nga tensioni i valës, dhe në furnizimin me energji LED, është edhe më i zakonshëm. Kjo për shkak se karakteristikat e ngarkesës së LED-it janë veçanërisht të frikësuara nga valët. Tensioni.
Sipas teorisë së përgjithshme, sa më pak komponentë në qarkun elektronik, aq më e lartë është besueshmëria, dhe sa më e ulët është aq më e lartë është besueshmëria e qarkut të komponentëve. Në fakt, qarqet jo-izoluese janë më pak se qarqet izoluese. Pse është e lartë besueshmëria e qarkut izolues? Në fakt, nuk është besueshmëri, por qarku jo-izolues është shumë i ndjeshëm ndaj mbingarkesës, aftësisë së dobët frenuese dhe qarkut izolues, sepse energjia hyn së pari në transformator dhe pastaj e transporton atë në ngarkesën LED nga transformatori. Qarku i rrymës është pjesë e furnizimit me energji hyrëse direkt në ngarkesën LED. Prandaj, i pari ka një shans të fortë dëmtimi të mbingarkesës në shtypje dhe dobësim, kështu që është i vogël. Në fakt, problemi i mosizolimit është kryesisht për shkak të problemit të mbingarkesës. Aktualisht, ky problem është se vetëm llambat LED mund të shihen nga probabiliteti që ato mund të shihen nga probabiliteti. Prandaj, shumë njerëz nuk kanë propozuar një metodë të mirë parandalimi. Më shumë njerëz nuk e dinë se çfarë është tensioni i valës, shumë njerëz. Llambat LED janë të prishura dhe arsyeja nuk mund të gjendet. Në fund, ka vetëm një fjali. Çfarë është ky furnizim me energji i paqëndrueshëm dhe do të zgjidhet. Ku është specifikisht i paqëndrueshëm, ai nuk e di.
Furnizimi me energji jo-izoluese është efikas, dhe e dyta është se kostoja është më e favorshme.
Energjia jo-izoluese është e përshtatshme për raste të caktuara: Para së gjithash, është për llambat e brendshme. Ky mjedis elektrik i brendshëm është më i mirë dhe ndikimi i valëve është i vogël. Së dyti, rasti i përdorimit është një tension i vogël dhe një rrymë e vogël. Jo-izolimi nuk është domethënës për rrymat e tensionit të ulët, sepse efikasiteti i rrymave të tensionit të ulët dhe të mëdha nuk është më i lartë se izolimi, dhe kostoja është më pak se shumë. Së treti, furnizimi me energji jo-izoluese përdoret në një mjedis relativisht të qëndrueshëm. Sigurisht, nëse ka një mënyrë për të zgjidhur problemin e shtypjes së mbingarkesës, gama e aplikimit të energjisë jo-izoluese do të zgjerohet shumë!
Për shkak të problemit të valëve, shkalla e dëmtimit nuk duhet nënvlerësuar. Në përgjithësi, lloji i kthimit të riparuar, sigurimit të dëmtimit, çipit dhe MOS-it duhet të mendojë së pari për problemin e valëve. Për të zvogëluar shkallën e dëmtimit, është e nevojshme të merren në konsideratë faktorët e mbingarkesës gjatë projektimit, ose të ndalet përdorimi i llambave të brendshme kur përdoren, dhe të përpiqesh të shmangësh mbingarkesën. (Si llambat e brendshme, fikeni përkohësisht kur luftoni)
Si përmbledhje, përdorimi i izolimit dhe jo-izolimit shpesh ndodh për shkak të problemit të valëve të forta, dhe problemi i valëve dhe mjedisit elektrik është i lidhur ngushtë. Prandaj, shumë herë përdorimi i furnizimit me energji izoluese dhe jo-izoluese nuk mund të reduktohet një nga një. Kostot janë shumë të favorshme, kështu që është e nevojshme të zgjidhni furnizimin me energji jo-izoluese ose të izoluar me LED.
5. Përmbledhje
Ky artikull prezanton ndryshimet midis fuqisë izoluese dhe jo-izoluese, si dhe avantazhet dhe disavantazhet e tyre përkatëse, rastet e adaptimit dhe përzgjedhjen e fuqisë izoluese. Shpresoj që inxhinierët ta përdorin këtë si referencë në dizajnin e produktit. Dhe pasi produkti të dështojë, ta pozicionojnë shpejt problemin.
Koha e postimit: 08 korrik 2023
