愛浦非隔離模塊電源的優(yōu)勢

1、非隔離電源的優(yōu)勢對電源進行隔離的初衷是為了將電源的前級設備與后級設備隔離開來，即使是前級設備出了問題也不會損壞后級設備。但在工作環(huán)境良好或整個系統(tǒng)的地是共用的場合中使用隔離電源 的意義就并不大了， 此時可以就使用非隔離電源，其電路拓撲更簡單， 體積更小，效率極高并且具備短路保護、欠壓保護等功能。下文將為大家介紹這個容易被大家小看的高性能電源、非隔離BUCK電源拓撲優(yōu)勢首先，非隔離Buck拓撲電路器件少，電路簡單。如下圖1所示，控制器通過控 制Buck電路的開關MOSFET管T1并讓它工作在截止或飽和區(qū)來使輸入輸出達 到伏秒平衡，從而得到我們所期望的輸出電壓。其次，其相較于隔離電源轉換效率更高。

2、由于少了變壓器的能量傳遞損耗，與使 晶體管工作在放大區(qū)的傳統(tǒng) LDO三端穩(wěn)壓器比起來損耗更低，如下圖 2所示， 兩者裸機大小差不多，但LDO線性電源由于效率低需要加散熱片，而非隔離二、集成Buck降壓轉換芯片你可能會疑問，非隔離Buck電源為什么能夠有這樣的優(yōu)勢呢？非隔離Buck電源之所以能有這樣的優(yōu)勢，（是由于使用了高集成的Buck芯片） 是由于使用了集成Buck降壓轉換芯片，該芯片以Buck拓撲為框架將各種保護 電路嵌入芯片內，使得Buck降壓電源模塊更加安全可靠。下圖3為某品牌的小 體積降壓轉換芯片內部電路框圖，其尺寸長寬僅為3mm x 2mm，具有短路保護、 過熱關斷保護、欠壓保護等功

3、能，電路環(huán)路采用電壓、電流雙環(huán)控制，使得系統(tǒng) 的穩(wěn)定性更好，擁有不錯的電壓調整率與負載調整率，并且該類IC為了提高輕載效率，在輕載時自動進入調頻模式，通過降低開關頻率及損耗來提高輕載效率。三、Buck非隔離降壓模塊性能與可靠性采用集成Buck降壓轉換芯片為方案的非隔離電源模塊不僅體積更小，且各項性 能較優(yōu)越。在Buck的設計中除了考慮基本的性能參數，還需要考慮什么呢？除了基本參數，我們更多需要考慮的是它的可靠性。 我們都知道，電子設備的可 靠性及使用壽命與其模塊中電子器件的溫度、 電壓應力、電流應力及所處的環(huán)境 溫度有關。模塊中關鍵電子器件工作的環(huán)境越惡劣， 電子器件的工作溫度越高可 靠性與壽

4、命就越低，一般器件的最大工作結溫為150 C,工作結溫的降額越充足， 則器件的可靠性就越高。如下表2所示為該電源模塊在常溫25 C下，從低壓19V到高壓36V各關鍵電子 器件的溫度熱成像圖片，從圖中可以看出該模塊的關鍵器件表面最高溫度不超過80 C,經過理論計算其內部結溫不超過 100 C,可保證模塊的可靠性。如下表3所示為集成IC內部MOSFET與外部續(xù)流二極管在常溫 25 C下的實測電壓 應力及電流應力，其電壓、電流應力留有一定裕量保證模塊可靠性。集戰(zhàn)低內熬朋05FET管額宦平旳電產宙力為 殛上巫673mA續(xù)就二械管勸定平創(chuàng)電滝應力為10Q0 nJ”蛆流應力為呂苕mA配 hi-打耳 45V

5、軌定十勺申并；?60V如量大穗態(tài)工作電壓汨卻1.6 （電雖波圖實黑廠丈-譽匚申圧對劑.6（申吃喪電）四、在應用中怎樣提高非隔離電源的可靠性設計完一款非隔離電源之后，我們要如何保證在現場應用中發(fā)揮其優(yōu)越的性能 呢？首先要明確的是非隔離模塊雖然沒有隔離前后級的特性， 但只要在一些應用場合 中提高它的可靠性是完全可以不需要具有隔離功能的電源模塊， 因此提高非隔離 電源的應用可靠性是極其重要的。從使用者出發(fā)，做到預留充足的余量。大多數電源設計工程師在權衡性能指標、 器件成本下，往往做不到把所有電子器件的安全工作裕量留得很足，在某些異常情況下想要更好的提高模塊的可靠性，應用的工程師除了要按照數據手冊的要求 使用外，在選用模塊時也要留有 30%以上的降額，這里的降額不僅指輸出負載 的降額，也指輸入電壓的降額。例如：如下表 4所示，型號為E78150S-500的 非隔離電源模塊輸入電壓在24V以下時效率較高，而負載在50%70%內效率 較高且穩(wěn)定，則可以選擇在輸入電壓為 19V24V、負載為50%70%內使用可 靠性相對安全性較高。從開發(fā)人員出發(fā)，設計進行完善的可靠性測試。當然，除了對輸入電壓、負載電 流進行降額使用以外，還