开关电源选择技巧 隔离电源和非隔离电源的区别

发布时间：2022-12-13 14:33
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2873

　　在日常的电源使用当中，开关电源是最为常见的一种现代电子供电产品。开关电源的高转换效率是其一大优点，因为开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、轻重量的变压器。本文收集整理了一些资料，期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

　　一、电源隔离与非隔离

　　电源的隔离与非隔离，主要是针对开关电源而言，业内比较通用的看法是：

　　1、隔离电源：电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接，输入和输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路。

开关电源选择技巧 隔离电源和非隔离电源的区别

　　2、非隔离电源：输入和输出之间有直接的电流回路，例如，输入和输出之间是共地的。

开关电源选择技巧 隔离电源和非隔离电源的区别

开关电源选择技巧 隔离电源和非隔离电源的区别

　　二、隔离电源与非隔离电源的优缺点

　　由上述概念可知，对于常用的电源拓扑而言，非隔离电源主要有：Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。

　　结合常用的隔离与非隔离电源，我们从直观上就可得出它们的一些优缺点，两者的优缺点几乎是相反的。

　　使用隔离或非隔离的电源，需了解实际项目对电源的需求是怎样的，但在此之前，可了解下隔离和非隔离电源的主要差别：

　　1、隔离模块的可靠性高，但成本高，效率差点。

　　2、非隔离模块的结构很简单，成本低，效率高，安全性能差。

　　因此，在如下几个场合，建议用隔离电源：

　　1、涉及可能触电的场合，如从电网取电，转成低压直流的场合，需用隔离的AC-DC电源;

　　2、串行通信总线通过RS-232、RS-485和控制器局域网(CAN)等物理网络传送数据，这些相互连接的系统每个都配备有自己的电源，而且各系统之间往往间隔较远，因此，我们通常需要隔离电源进行电气隔离来确保系统的物理安全，且通过隔离切断接地回路，来保护系统免受瞬态高电压冲击，同时减少信号失真;

　　3、对外的I/O端口，为保证系统的可靠运行，也建议对I/O端口做电源隔离。

开关电源选择技巧 隔离电源和非隔离电源的区别

　　三、隔离与非隔离电源的应用场合

　　通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知，它们各有优势，对于一些常用的嵌入式供电选择，我们已可做成准确的判断：

　　1、系统前级的电源，为提高抗干扰性能，保证可靠性，一般用隔离电源。

　　2、电路板内的IC或部分电路供电，从性价比和体积出发，优先选用非隔离的方案。

　　3、对安全有要求的场合，如需接市电的AC-DC，或医疗用的电源，为保证人身的安全，必须用隔离电源，有些场合还必须用加强隔离的电源。

　　4、 对于远程工业通信的供电，为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响，一般用隔离电源为每个通信节点单独供电。

　　5、 对于采用电池供电，对续航力要求严苛的场合，采用非隔离供电。

　　四、隔离电源与非隔离电源该如何选择？

　　非隔离电源一是效率，二是成本上比较有优势。这和隔离电源比起来都是优势，隔离电源效率不易做高，处理不好热量很大，成本也高，尤其是做那种内置灯管的LED日光灯，真可谓成本上天。但非隔离电源，因为对雷击浪涌电压抑制能力较差，大批量出货时，就会遇到较多损坏的因素。不过浪涌问题始终都存在，很多隔离电源，如路灯电源，用于室外的，点不久，也是坏的很多，隔离电源很多时候也是被浪涌打的够呛，分享一些经验和规律，供大家参考。

　　1.大功率LED驱动，一般要使用隔离电源，切不可为了省一点成本，而使用非隔离，不然得不偿失。

　　2.小功率LED驱动，是使用隔离还是非隔离，要视具体情况而定。能使用隔离电源当然好，但至少要有两个条件，一是成本上允许，二是发热程度上允许，因为隔离电源这两个问题都是考验，而非隔离电源很多时候也是可以用。并且很多时候还是很好用的。

　　3.非隔离电源适合的场合：首先，是室内的灯具，这种室内用电环境较好，浪涌影响小。第二，使用的场合是高压小电流，低压大电流用非隔离没有意义，因为低压大电流非隔离的效率并不比隔离的高，成本也低不到多少去。三，电压相对较稳定的环境中使用非隔离电源。当然，如果有办法解决掉抑制浪涌的问题，那么非隔离电源的应用范围将大大拓宽!

　　4.隔离电源因为浪涌的问题，损坏率也不可小觑，一般那种返修回来，击坏保险，芯片，MOS的第一个应该想到是浪涌问题。为了减少损坏率，在设计时就行要考虑到浪涌的因素进去，或是在使用时要告戒用户，尽量避免浪涌发生。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：如何处理直流稳压电源内部电阻过大

下一篇：安森美在ASPENCORE全球电子成就奖和EE Awards Asia喜获多项荣誉

在线留言询价

相关阅读
电源芯片或MOSFET严重发烫可能是什么原因？如何解决
行业新闻

电源芯片或MOSFET严重发烫可能是什么原因？如何解决

　　在电子设备中，电源芯片和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)作为关键元件，起着调节电压、电流和功率管理的重要作用。然而，当电源芯片或MOSFET出现严重发烫时，可能会引起设备故障、降低性能甚至造成损坏。本文将探讨电源芯片或MOSFET严重发烫的可能原因，并提供解决方法。　　1. 原因分析　　1.1 高负载工作　　原因：过大的电流负载可能导致电源芯片或MOSFET处于超负荷工作状态，加剧其内部损耗，进而引起发热问题。　　解决方法：优化设计，确保合理匹配负载和芯片功率，减少负载电流，避免超负荷运行。　　1.2 过电压或过电流　　原因：过电压或过电流情况下，电源芯片或MOSFET容易受到损害，产生异常发热。　　解决方法：添加保护电路，如过电压保护、过电流保护等，及时切断电路以保护元件免受损伤。　　1.3 散热不良　　原因：不良的散热设计或散热器失效可能导致电源芯片或MOSFET无法有效散热，从而产生过热现象。　　解决方法：改进散热设计，增加散热面积、使用更高效的散热器或风扇，确保元件能够有效散热。　　1.4 环境温度过高　　原因：工作环境温度过高会影响元件的散热效果，使电源芯片或MOSFET更容易发热。　　解决方法：优化设备安装位置、通风条件，降低工作环境温度，提高散热效率。　　1.5 质量问题或老化　　原因：电源芯片或MOSFET本身质量问题或长期使用导致老化也可能引起发热异常。　　解决方法：定期检查维护电路元件，避免使用劣质元件，及时更换老化严重的电源芯片或MOSFET。　　2. 解决方案　　2.1 合理设计　　根据实际需求选择符合要求的电源芯片或MOSFET。　　合理布局电路板，减少热量堆积区域，优化电路连接方式。　　2.2 添加保护电路　　安装过电压保护、过电流保护等保护电路，预防突发情况给电源芯片或MOSFET带来损害。　　2.3 改善散热　　使用高导热材料，如铜制散热片或热管，提高散热效率。　　添加风扇或风道，增加空气流通量，帮助散热。　　2.4 优化工作环境　　控制工作环境温度，避免高温环境下长时间运行。　　确保设备安装位置通风良好，不受阻碍。　　2.5 定期检查和维护　　定期检查电源芯片或MOSFET是否正常工作，有无明显损伤或老化迹象。　　及时更换质量问题或老化严重的元件，确保设备正常运行。　　电源芯片或MOSFET严重发烫可能会对设备稳定性和寿命造成影响，通过合理设计、添加保护电路、改善散热、优化工作环境以及定期检查维护，可以有效预防和解决电源芯片或MOSFET发热问题，确保设备运行稳定可靠。
2025-12-18 15:31 阅读量：228
DCDC电源模块常见故障及解决办法
行业新闻

DCDC电源模块常见故障及解决办法

　　DCDC电源模块的故障通常可归结为输出参数异常和外部使用不当两大类，这些故障直接影响系统稳定与安全。本篇着重介绍输出参数异常，针对最常见的四类输出异常问题，输出电压过高、输出电压过低、输出纹波噪声过大和模块绝缘耐压不良深入分析其根本原因，并提供可操作的详细解决方案。　　一、输出电压过高　　输出电压过高是危险故障，可能瞬间烧毁后级电路。　　主要原因与处理：　　1.负载过轻导致环路失调：多数开关电源需最小负载(通常≥10%额定负载)以维持反馈稳定。空载时，环路可能失控，致使输出飙升。　　解决方案：确保模块带有最小负载。若电路存在空载可能(如待机状态)，必须在输出端永久并联一个假负载电阻(例如，对于5V/10W模块，可并联一个250Ω/0.5W的电阻)。　　2.输入电压超出规格：前端供电电压超过模块最大额定输入，导致占空比或内部控制异常。　　解决方案：核实输入直流电压是否在模块规定范围内。对于不稳定的总线电压，应选择输入范围更宽的型号，并在输入端增设过压保护电路(如TVS管)。　　3.反馈回路异常：外部反馈分压电阻值漂移或开路，或布线引入噪声干扰了反馈信号。　　解决方案：检查并确认反馈网络电阻阻值准确、连接可靠。优化PCB布局，使反馈走线远离噪声源(如电感和开关节点)，并尽量短而粗。　　二、输出电压过低　　输出电压不足会导致系统复位、芯片工作异常，长期运行损害设备寿命。　　主要原因与处理：　　1.模块超负荷运行：负载电流持续或瞬时超过模块带载能力，引发输出电压跌落。　　解决方案：准确评估系统峰值功耗(而非平均值)，并预留充足余量(建议≥30%)。更换功率更大的模块，并确保其在允许的工作温度内使用。　　2.线路压降损耗显著：长距离、细导线的供电线路电阻会产生不可忽视的压降。　　解决方案：优化系统布局，尽可能缩短模块与负载的距离，并根据电流值加粗导线截面积或使用更厚的PCB覆铜。　　3.输入电压偏低或纹波过大：输入直流电压在最低工作电压边缘，或输入存在大纹波，导致模块无法正常调节。　　解决方案：确保输入电压高于模块规定的最低值。在模块输入端增加足够的输入储能电容，以降低输入阻抗并吸收纹波电流。　　三、输出纹波噪声过大　　过大的噪声是干扰模拟信号精度和造成数字电路误动作的常见原因。　　主要原因与处理：　　1.PCB布局与接地设计不当：功率环路(输入电容-模块-输出电容)面积过大，或高频开关噪声通过地平面耦合到敏感电路。　　解决方案：严格遵循模块手册的布局建议，将输入/输出电容紧靠模块引脚放置，以最小化功率环路面积。采用单点接地或分层接地，将功率地(PGND)与信号地(AGND/SGND)在单点连接，避免噪声串扰。　　2.滤波不足与参数选择不当：输出滤波电容的ESR(等效串联电阻)过大或容值不足，无法有效滤除开关频率及其谐波噪声。　　解决方案：在输出端使用低ESR的陶瓷电容或聚合物电容进行高频滤波。可额外增加一个小型LC二阶滤波器(如铁氧体磁珠+电容)来进一步衰减高频噪声。　　测量技巧：使用示波器测量纹波时，应开启20MHz带宽限制，并使用探头接地弹簧而非长引线，以获取真实数据。　　四、模块绝缘耐压不良　　此问题直接关乎人身与设备安全，尤其是在有隔离要求的系统中。　　主要原因与处理：　　1.测试方法不规范：耐压测试仪开机冲击或电压爬升率设置不当，造成瞬间过压击穿。　　解决方案：进行耐压测试时，必须采用“缓升缓降”模式，将电压从零逐步平稳升至规定值，并保持规定时间。　　2.模块绝缘等级选型不足：未考虑系统所需的隔离电压(如总线电压、安全等级)，选用了隔离强度不够的模块。　　解决方案：根据系统架构和安全标准，明确所需隔离等级与耐压值(如1500VDC基本隔离)并选择留有足够余量的型号。　　3.生产或维修过程中的损伤：装配应力或返修时的高温，可能损坏模块内部结构或绝缘材料。　　解决方案：在安装设计中避免对模块施加机械应力。严格控制焊接温度和时间，或使用连接器进行插接。　　系统性预防建议：　　精准化选型：综合考虑输入/输出电压范围、电流、温度、隔离及效率要求，功率务必预留充足余量。　　规范化布局与安装：严格遵守数据手册中的布局、接地和散热指南，这是发挥DCDC模块性能的关键。　　专业化验证：在研发阶段，使用正确方法对效率、纹波、噪声及隔离耐压进行测试验证，及早发现问题。
2025-12-15 11:51 阅读量：286
如何消除电源纹波 电源纹波抑制方法
行业新闻

如何消除电源纹波 电源纹波抑制方法

　　电源纹波是指电源输出中的交流成分或波动现象。它是评估电源稳定性和质量的重要指标之一，可以对电子设备的工作效果和可靠性产生影响。下面将介绍如何消除电源纹波以及一些常用的电源纹波抑制方法。　　1. 如何消除电源纹波　　电源纹波可能会对设备的稳定性和性能产生不利影响，因此，消除电源纹波是非常重要的。以下是一些常见的方法来消除电源纹波。　　1.1 使用滤波器　　滤波器是一种常用的电路元件，可以通过去除高频成分来减少电源纹波。常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。电容滤波器通过将纹波电压或电流引入电容器来平滑电源输出。而电感滤波器则通过引入电感元件来阻碍高频信号的传输，从而减小电源纹波。　　1.2 提升电源设计质量　　电源的设计质量直接关系到纹波水平的控制。通过优化电源设计，可以有效地降低纹波水平。例如，合理选择电源元件、降低电源的输入噪声和输出阻抗等，都可以减小电源纹波。　　1.3 使用稳压器　　稳压器是一种常见的电路元件，能够在变化的电源输入条件下保持稳定的输出电压或电流。使用稳压器可以有效地消除电源纹波，并提供更稳定的电源输出。常见的稳压器包括线性稳压器和开关稳压器。　　2. 电源纹波抑制方法　　除了消除电源纹波的方法外，还有一些其他的抑制方法可用于减小电源纹波的影响。　　2.1 地线隔离　　地线隔离是一种常用的方法，通过将设备的信号地与电源地隔离开来减少电源纹波的传播。这样可以避免纹波从电源地进入设备的信号地，从而减小纹波对设备的干扰。　　2.2 降低负载变化　　负载变化会引起电源输出的波动，因此减小负载的变化范围也是一种抑制电源纹波的方法。例如，在设计电路时，可以采取合适的负载匹配和稳定电源电压的措施来减小负载变化。　　2.3 良好的布线和接地　　在电路设计和安装过程中，良好的布线和接地是抑制电源纹波的重要因素。减少电源线和信号线之间的干扰，避免回路环流和地回流等问题，可以有效地降低电源纹波水平。　　总之，消除电源纹波和抑制电源纹波是确保电子设备工作稳定性和可靠性的重要措施。通过使用滤波器、提升电源设计质量、使用稳压器等方法来消除电源纹波，并采用地线隔离、降低负载变化和进行良好的布线和接地来抑制电源纹波，可以有效地改善电源输出的稳定性和质量。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的方法或组合多种方法来解决电源纹波问题。　　同时，还需要注意以下几点：　　了解设备的电源纹波要求：不同的设备对电源纹波有不同的要求，在消除和抑制电源纹波时，要根据设备的要求和标准来确定目标值。　　进行严格的测试和测量：在处理电源纹波问题时，进行准确的测试和测量非常重要。使用合适的测试设备和方法，如示波器、频谱分析仪等，以确保得到可靠的数据和结果。　　综合考虑其他因素：除了电源纹波之外，还应综合考虑其他可能影响设备稳定性和性能的因素，如电磁干扰、温度变化等，以全面提升设备的工作质量。　　通过采取适当的措施来消除和抑制电源纹波，可以有效地提高电子设备的可靠性和稳定性，减少故障和干扰的发生，从而保证设备的正常运行和良好的性能表现。
2025-11-25 16:51 阅读量：323
电源噪声对模拟信号处理器件的影响
行业新闻

电源噪声对模拟信号处理器件的影响

　　在电子系统设计中，模拟信号处理器件用于处理和传输各种模拟信号。然而，电源噪声是一个常见且容易被忽视的问题，它可能会对模拟信号处理器件产生严重的影响。本文将探讨电源噪声对模拟信号处理器件的影响，解释其作用机制、表现形式以及如何有效地应对这一问题。　　1. 电源噪声的来源　　电源噪声主要有以下几个来源：　　1.1 开关电源：开关电源因为高频开关操作会产生较大的电磁干扰，从而引入电源线上的噪声。　　1.2 电源波纹：电源波纹是由于电源供应不稳定或者负载变化引起的电压涨落，造成电源输出端出现波动。　　1.3 环境干扰：来自外部环境的干扰，如电磁场、射频信号等也可能导致电源线上出现噪声。　　2. 电源噪声对模拟信号处理器件的影响　　电源噪声对模拟信号处理器件的影响主要包括：　　2.1 信号失真：电源噪声会使得模拟信号处理器件输入端的电压发生波动，从而导致信号失真，严重影响模拟信号的准确性和稳定性。　　2.2 降低动态范围：电源噪声会限制模拟信号处理器件的动态范围，使得设备无法准确地处理大幅度的模拟信号，降低了系统的性能和精度。　　2.3 增加误差：电源噪声会引入额外的误差，在模拟信号处理过程中叠加到原始信号中，导致输出结果偏离预期值，影响系统的可靠性和精度。　　3. 电源噪声的表现形式　　电源噪声在模拟信号处理器件中的表现形式主要包括：　　3.1 漂移：电源噪声可能导致模拟信号处理器件输出信号的漂移，即输出信号在没有外部干扰的情况下逐渐偏离初始状态的现象。　　3.2 波动：电源噪声造成的电源波动会直接影响模拟信号的稳定性，使得输出信号的振幅和频率发生波动。　　3.3 失真：电源噪声引起的信号失真表现为原始信号与输出信号之间存在形状、幅值或相位等方面的差异，导致数据损坏或信息传递错误。　　4. 应对电源噪声的措施　　针对电源噪声对模拟信号处理器件的影响，可以采取以下措施来降低噪声对系统的影响：　　4.1 滤波器：通过在电源线路中添加滤波器，可以滤除电源线路上的高频噪声，保证电源供应稳定和干净，从而减少模拟信号处理器件受到的电源干扰。　　4.2 电源隔离：采用电源隔离技术可以有效地将模拟信号处理器件与电源之间的物理连接断开，减少噪声传导，降低电源噪声的影响。　　4.3 优化电源设计：合理设计电源系统结构，选择高品质的电源元件，避免电源波纹，确保电源输出的稳定性和可靠性。　　4.4 使用稳压器：引入稳压器来对电源进行稳压处理，提供稳定、干净的电源供应给模拟信号处理器件，降低电源噪声对系统的影响。　　5. 电源噪声的测试与监测　　为了及时发现并解决电源噪声问题，需要进行定期的电源噪声测试与监测：　　5.1 电源噪声测试仪器：使用专业的电源噪声测试仪器，如示波器、频谱分析仪等，对电源线路上的噪声进行监测和分析。　　5.2 实时监测：建立实时监测系统，监控电源线路的波动情况，及时发现异常，以便采取相应的措施来解决电源噪声问题。
2025-11-14 14:51 阅读量：399
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
TPS63050YFFR Texas Instruments
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
可编程驱动电源 嵌入式电源 电源 恒流恒压电源 LED恒流电源 分布式电源 48V直流 便携式试验电源 分布式直流电源 参数交流稳压电源 半导体激光电源 启动电源 偏压电源 充电电源 单相交流稳压电源 交流净化稳压电源 净化电源 反激式开关电源 中频静变电源 净化稳压电源 可编程电源 受控电源 便携电源 冗余电源 电力电源模块 直流电源 可控硅电源 可调电源 三相变频电源 单相变频电源 直流稳压电源 可调直流电源 模块电源 igbt中频电源 不间断电源 三相电源
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码：

验证码