電源模塊為什么需要隔離？如何實(shí)現(xiàn)電源隔離？

隔離電源模塊和非隔離電源模塊的選型，是根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際要求來(lái)選擇的。那么，電源模塊為什么需要采用隔離？
使用隔離電源模塊的原因主要有以下三個(gè)：
1、保護(hù)人員避免受到物理和電氣傷害電源的隔離耐壓在GB-4943國(guó)標(biāo)中又叫抗電強(qiáng)度，這個(gè)GB-4943標(biāo)準(zhǔn)就是我們常說(shuō)的信息類設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)，就是為了防止人員受到物理和電氣傷害的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中包括避免人受到電擊傷害、物理傷害、爆炸等傷害。尤其是前級(jí)超出人體安全電壓的直流DC-DC模塊電源，如137.5VDC的鐵路應(yīng)用模塊電源、光伏應(yīng)用的1200VDC模塊電源產(chǎn)品等，沒(méi)有進(jìn)行隔離的話，可能就會(huì)直接受到物理和電氣傷害。在醫(yī)療行業(yè)，對(duì)電源的隔離要求更高，一般都要求是加強(qiáng)絕緣隔離，隔離越高漏電流就越小，也就更安全，因?yàn)閹讉€(gè)毫安的漏電流就可以?shī)Z走一個(gè)病人的生命。
2、保護(hù)后級(jí)負(fù)載設(shè)備和系統(tǒng)隔離電源輸入與輸出隔離分開(kāi)，在電源產(chǎn)品出現(xiàn)異常時(shí)，可起到對(duì)后級(jí)負(fù)載設(shè)備和系統(tǒng)的保護(hù)作用，避免其受到電擊傷害、物理傷害、爆炸傷害等。常有看到遭受雷擊浪涌、瞬間高壓沖擊損壞的電源產(chǎn)品，電路板上一大片面積的元器件被炸飛碳化掉，其實(shí)很多器件是被高壓強(qiáng)壓直接的串?dāng)_和輻射傷害到了，避免高壓強(qiáng)壓對(duì)后級(jí)弱電的傷害，采用隔離方案會(huì)起到非常好的保護(hù)作用。
3、提高共模干擾抑制性能和抗干擾能力隔離電源去除隔離電路之間的接地環(huán)路，可切斷共模、浪涌等干擾信號(hào)的傳播路徑，有效降低地電勢(shì)差和導(dǎo)線耦合干擾的影響，能提高共模干擾抑制性能和抗干擾能力。利于對(duì)干擾信號(hào)比較敏感的后級(jí)系統(tǒng)使用及集成，像儀器儀表、數(shù)據(jù)采集儀、嵌入式系統(tǒng)等高精度高要求的產(chǎn)品或系統(tǒng)，已被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在對(duì)于遠(yuǎn)程工業(yè)通信的供電上，一般都用隔離電源為每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)單獨(dú)供電。同時(shí)也具有更高的安全性和可靠性，尤其是EMC特性的傳導(dǎo)騷擾、輻射騷擾和ESD靜電放電等性能上也更好一些，且在系統(tǒng)中可輕松完成輸出接線，而不與主接地發(fā)生沖突。
如何實(shí)現(xiàn)電源隔離？
目前實(shí)現(xiàn)電源隔離主要有兩種方案，一種是使用變壓器磁隔離+光耦光電隔離組合實(shí)現(xiàn)初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的電氣隔離。這種方式的電路簡(jiǎn)單，成熟普遍，較容易實(shí)現(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)高輸出電壓精度、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率性能，滿足目前電子產(chǎn)品的高性能要求。另一種是只用變壓器磁隔離的方案，這種變壓器磁隔離原邊反饋采樣方式，對(duì)變壓器的一致性要求比較高，且輸出電壓精度、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率性能比較差。

審核編輯黃宇