„23 ára flugfreyja hjá China Southern Airlines fékk raflosti þegar hún var að tala í iPhone5-síma sinn á meðan hann var að hlaða hann“. Fréttin hefur vakið mikla athygli á netinu. Geta hleðslutæki stofnað mannslífum í hættu? Sérfræðingar greina leka spenni inni í hleðslutæki farsímans, 220VAC riðstraumsleki að jafnstraumsendanum og í gegnum gagnalínuna að málmhúsi farsímans, sem að lokum leiðir til raflostis, sem getur leitt til óafturkræfra hörmunga.
Hvers vegna er úttak hleðslutækisins fyrir farsíma með 220V AC? Hvað ættum við að hafa í huga þegar við veljum einangraðan aflgjafa? Hvernig á að greina á milli einangraðra og óeinangraðra aflgjafa? Algeng skoðun í greininni er:
1. Einangruð aflgjafiEngin bein rafmagnstenging er á milli inntakslykkjunnar og úttakslykkjunnar á aflgjafanum og inntakið og úttakið eru í einangruðu ástandi með mikilli viðnámi án straumlykkju, eins og sýnt er á mynd 1:
2, óeinangruð aflgjafi:Það er jafnstraumslykkja milli inntaks og úttaks, til dæmis eru inntak og úttak sameiginleg. Einangruð bakflæðisrás og óeinangruð BUCK-rás eru tekin sem dæmi, eins og sýnt er á mynd 2. Mynd 1 Einangruð aflgjafi með spenni
1. Kostir og gallar einangraðrar aflgjafa og óeinangraðrar aflgjafa
Samkvæmt ofangreindum hugtökum, fyrir algengar aflgjafauppsetningar, inniheldur óeinangruð aflgjafi aðallega Buck, Boost, buck-boost, o.s.frv. Einangruð aflgjafi hefur aðallega fjölbreytt úrval af flyback, forward, half-bridge, LLC og öðrum uppsetningum með einangrunarspennum.
Í tengslum við algengar einangraðar og óeinangraðar aflgjafar getum við innsæi séð kosti og galla þeirra, en kostir og gallar þessara tveggja eru næstum andstæðir.
Til að nota einangraða eða óeinangraða aflgjafa er nauðsynlegt að skilja hvernig raunverulegt verkefni þarfnast aflgjafa, en áður en þú gerir það geturðu skilið helstu muninn á einangraðri og óeinangraðri aflgjöfum:
① Einangrunareiningin er mjög áreiðanleg en kostar mikið og skilar litlu afköstum.
②Uppbygging óeinangraðrar einingarinnar er mjög einföld, ódýr, mikil afköst og öryggisafköstin eru léleg.
Þess vegna er mælt með því að nota einangraðan aflgjafa í eftirfarandi tilvikum:
① Í tilfellum þar sem raflosti getur verið mögulegur, svo sem að taka rafmagn af raforkukerfinu yfir í lágspennu jafnstraums, þarf að nota einangraða AC-DC aflgjafa;
② Raðsamskiptarútan sendir gögn í gegnum efnisleg net eins og RS-232, RS-485 og CAN-net stjórnenda (controller area network). Hvert þessara samtengdu kerfa er útbúið með eigin aflgjafa og fjarlægðin milli kerfanna er oft mikil. Þess vegna þurfum við venjulega að einangra aflgjafann til að tryggja rafmagn og tryggja efnislegt öryggi kerfisins. Með því að einangra og slökkva á jarðtengingarlykkjunni er kerfið varið gegn skammvinnum háspennuáhrifum og merkisröskun er minnkuð.
③ Fyrir ytri I/O tengi, til að tryggja áreiðanlega virkni kerfisins, er mælt með því að einangra aflgjafa I/O tengisins.
Yfirlitstaflan er sýnd í töflu 1 og kostir og gallar þessara tveggja eru nánast andstæðir.
Tafla 1 Kostir og gallar einangraðra og óeinangraðra aflgjafa
2, Val á einangruðum krafti og óeinangruðum krafti
Með því að skilja kosti og galla einangraðra og óeinangraðra aflgjafa hefur hvor sína kosti og við höfum getað tekið nákvæmar ákvarðanir um nokkra algengar innbyggðar aflgjafavalkosti:
① Aflgjafi kerfisins er almennt notaður til að bæta truflunarafköst og tryggja áreiðanleika.
② Aflgjafi fyrir IC eða hluta af rafrásinni í rafrásarborðinu, byrjað á hagkvæmni og rúmmáli, og æskilegt er að nota óeinangrandi kerfi.
③ Vegna öryggiskrafna, ef þú þarft að tengja AC-DC spennu sveitarfélagsrafmagns eða aflgjafa til lækninga, til að tryggja öryggi einstaklingsins, verður þú að nota aflgjafann. Í sumum tilfellum verður þú að nota aflgjafann til að styrkja einangrunina.
④ Til að draga úr áhrifum landfræðilegra mismunar og truflana á vírtengingum fyrir aflgjafa fjartengdra iðnaðarsamskipta er almennt notað sem aðskilin aflgjafi til að knýja hvern samskiptahnút fyrir sig.
⑤ Til að nota rafhlöðu er notaður óeinangrandi aflgjafi til að tryggja strangar endingartíma rafhlöðunnar.
Með því að skilja kosti og galla einangrunar og óeinangrunar aflgjafa, þá hafa þeir sína kosti. Fyrir nokkrar algengar innbyggðar aflgjafahönnanir getum við dregið saman tilefni til að velja þær.
1.Ieinangrunaraflsframleiðsla
Til að bæta truflunarafköst og tryggja áreiðanleika er almennt notað einangrun.
Vegna öryggiskrafna, ef þú þarft að tengjast við AC-DC aflgjafa sveitarfélagsins, eða aflgjafa til lækninga og hvítra heimilistækja, til að tryggja öryggi einstaklingsins, verður þú að nota aflgjafa, eins og MPS MP020, fyrir upprunalega endurgjöf AC-DC, sem hentar fyrir 1 ~ 10W notkun;
Til að draga úr áhrifum landfræðilegra mismunar og truflana á vírtengingum fyrir aflgjafa fjartengdra iðnaðarsamskipta er almennt notað sem aðskilin aflgjafi til að knýja hvern samskiptahnút fyrir sig.
2. Aflgjafi án einangrunar
IC-ið eða einhver rafrás í rafrásarborðinu er knúin áfram af verðhlutfalli og rúmmáli, og einangrunarlausn er æskilegri; eins og MPS MP150/157/MP174 serían af einangrunarlausri AC-DC spennubreyti, hentug fyrir 1 ~ 5W;
Ef vinnuspennan er undir 36V er rafhlaðan notuð til að veita afl og strangar kröfur eru gerðar um endingu. Æskilegra er að nota aflgjafa án einangrunar, eins og MP2451/MPQ2451 frá MPS.
Kostir og gallar einangrunaraflgjafa og óeinangrunaraflgjafa
Með því að skilja kosti og galla einangraðra og óeinangraðra aflgjafa, þá hafa þeir sína kosti. Fyrir nokkrar algengar innbyggðar aflgjafar, getum við fylgt eftirfarandi matsskilyrðum:
Vegna öryggiskrafna, ef þú þarft að tengjast við riðstraum/jafnstraum sveitarfélagsins eða lækningaafl, til að tryggja öryggi einstaklingsins, verður þú að nota aflgjafann og í sumum tilfellum verður að nota til að auka einangrun aflgjafans.
Almennt eru kröfur um einangrunarspennu einingarinnar ekki mjög háar, en hærri einangrunarspenna getur tryggt minni lekastraum, meira öryggi og áreiðanleika og betri rafsegulfræðilega mælingu. Þess vegna er almenna einangrunarspennan yfir 1500VDC.
3, varúðarráðstafanir við val á einangrunaraflseiningu
Einangrunarviðnám aflgjafans er einnig kallað rafmagnstyrkur í landsstaðlinum GB-4943. Þessi GB-4943 staðall er öryggisstaðall upplýsingabúnaðar sem við segjum oft, til að koma í veg fyrir að fólk verði fyrir raflosti, líkamlegum skemmdum og sprengingum. Eins og sýnt er hér að neðan er uppbygging einangrunar aflgjafans.
Einangrunarvaldsuppbyggingarrit
Sem mikilvægur mælikvarði á afl einingarinnar er einnig kveðið á um staðalinn fyrir einangrun og þrýstingsþolprófun. Almennt er jafnspennuprófun notuð við einfaldar prófanir. Skýringarmynd tengingarinnar er sem hér segir:
Marktæk skýringarmynd af einangrunarviðnámi
Prófunaraðferðir:
Stilltu spennu spennuviðnámsins á tilgreint spennuviðnámsgildi, straumurinn er stilltur sem tilgreint lekagildi og tíminn er stilltur á tilgreint prófunartímagildi;
Þrýstimælar sem eru í gangi hefja prófun og pressun. Á tilskildum prófunartíma ætti einingin að vera ómynstrað og laus við sveifluboga.
Athugið að velja ætti suðuaflseininguna við prófun til að forðast endurtekna suðu og skemmdir á aflseiningunni.
Að auki skaltu gæta að:
1. Gætið þess hvort um AC-DC eða DC-DC er að ræða.
2. Einangrun einangrunaraflseiningarinnar. Til dæmis hvort 1000V jafnstraumurinn uppfyllir einangrunarkröfur.
3. Hvort einangrunaraflseiningin hafi farið í gegnum ítarlega áreiðanleikaprófun. Aflseiningin ætti að gangast undir afköstaprófanir, þolprófanir, tímabundnar aðstæður, áreiðanleikaprófanir, rafsegulfræðileg eindrægniprófanir á rafsegulsviði (EMC), prófanir á háum og lágum hita, öfgaprófanir, endingarprófanir, öryggisprófanir o.s.frv.
4. Hvort framleiðslulína einangraðrar aflgjafaeiningar sé stöðluð. Framleiðslulína aflgjafaeiningarinnar þarf að standast fjölda alþjóðlegra vottana eins og ISO9001, ISO14001, OHSAS18001 o.s.frv., eins og sýnt er á mynd 3 hér að neðan.
Mynd 3 ISO vottun
5. Hvort einangrunaraflseiningin sé notuð í erfiðu umhverfi eins og iðnaði og bílum. Aflseiningin er ekki aðeins notuð í erfiðu iðnaðarumhverfi heldur einnig í BMS stjórnunarkerfi nýrra orkutækja.
4,TSkynjun á einangrunarvaldi og einangrunarlausu valdi
Fyrst af öllu er misskilningur útskýrður: Margir halda að aflgjafi án einangrunar sé ekki eins góður og aflgjafi með einangrun, því að einangraður aflgjafi er dýr, svo hann hlýtur að vera dýr.
Hvers vegna er betra að nota einangrunarafl frekar en óeinangrunarafl, að mati allra núna? Reyndar á þessi hugmynd að halda sig við hugmyndina frá því fyrir nokkrum árum. Vegna þess að stöðugleiki óeinangrunar frá fyrri árum hefur vissulega enga einangrun og stöðugleika, en með uppfærslum á rannsóknar- og þróunartækni er óeinangrunin nú orðin mjög þroskuð og stöðugri. Þegar talað er um öryggi, þá er óeinangrunarafl í raun líka mjög öruggt. Svo lengi sem uppbyggingin er lítillega breytt er það samt öruggt fyrir mannslíkamann. Af sömu ástæðu getur óeinangrunarafl einnig staðist marga öryggisstaðla, svo sem: Ultuvsaace.
Reyndar er rót orsök skemmda á óeinangruðum aflgjafa orsakað af spennuhækkun í báðum endum riðstraumslínunnar. Einnig má segja að eldingarbylgjur séu spennuhækkun. Þessi spenna er strax há spenna í báðum endum riðstraumslínunnar, stundum allt að þrjú þúsund volt. En tíminn er mjög stuttur og orkan er afar sterk. Þetta gerist þegar þrumur eru, eða þegar stór álag er aftengt á sömu riðstraumslínu, því straumtregða myndast einnig. Einangrunar-BUCK hringrásin mun strax leiða útganginn, skemma stöðugan straumskynjarahringinn eða skemma frekar flísina, sem veldur því að 300V fer í gegn og brennur alla lampann. Fyrir einangrandi andstæðingur-árásargjarna aflgjafann mun MOS skemmast. Fyrirbærið er að geymsla, flís og MOS rör brenna út. Nú er LED-knúinn aflgjafi bilaður við notkun og meira en 80% af þessum tveimur svipuðu fyrirbærum. Þar að auki skemmist lítil rofaflæði, jafnvel þótt það sé aflgjafi, oft af þessu fyrirbæri, sem stafar af bylgjuspennu, og í LED aflgjöfum er þetta enn algengara. Þetta er vegna þess að álagseiginleikar LED eru sérstaklega hræddir við bylgjur. Spennan.
Samkvæmt almennri kenningu, því færri íhlutir í rafrásinni, því meiri er áreiðanleikinn, og því lægri, því fleiri íhlutir eru áreiðanleiki rafrásarborðsins. Reyndar eru einangrunarrásir minni en einangrunarrásir. Hvers vegna er áreiðanleiki einangrunarrása mikill? Reyndar er það ekki áreiðanleiki, en einangrunarrásir eru of viðkvæmar fyrir bylgjum, hafa lélega hömlun og einangrunargetu, því orkan fer fyrst inn í spennubreytinn og flytur hana síðan frá spennubreytinum til LED-álagsins. Buck-rásin er hluti af inntaksaflgjafanum sem fer beint til LED-álagsins. Þess vegna eru miklar líkur á að bylgjan skemmist vegna bælingar og dempingar, svo hún er lítil. Reyndar stafar vandamálið með óeinangrun aðallega af bylgjum. Eins og er er þetta vandamál að aðeins LED-perur sjást út frá líkum. Þess vegna hafa margir ekki lagt til góða fyrirbyggjandi aðferð. Fleiri vita ekki hvað bylgjuspenna er, margir. LED-perur eru bilaðar og ástæðan er ekki fundin. Að lokum er það aðeins ein setning. Hvað þessi aflgjafi er óstöðugur og það verður leyst. Hvar nákvæmlega óstöðugleikinn er, veit hann ekki.
Aflgjafi án einangrunar er skilvirkni og í öðru lagi er kostnaðurinn hagstæðari.
Óeinangrandi aflgjafi hentar vel fyrir tilefni: Í fyrsta lagi eru það lampar innandyra. Þetta rafmagnsumhverfi innandyra er betra og áhrif bylgjanna eru lítil. Í öðru lagi er notkunartilefnið lágspenna og lítill straumur. Óeinangrun er ekki mikilvæg fyrir lágspennustrauma, því skilvirkni lágspennu og stórra strauma er ekki hærri en einangrun, og kostnaðurinn er minni en mikið. Í þriðja lagi er óeinangrandi aflgjafi notaður í tiltölulega stöðugu umhverfi. Auðvitað, ef það er leið til að leysa vandamálið við að bæla niður bylgjur, mun notkunarsvið óeinangrandi aflgjafans aukast til muna!
Vegna bylgjuvandamálsins ætti ekki að vanmeta skemmdatíðnina. Almennt ætti að huga fyrst að skemmdum á skemmdum á viðgerðum, tryggingum, flísum og MOS. Til að draga úr skemmdum er nauðsynlegt að taka tillit til bylgjuþátta við hönnun eða hætta notkun þegar hún er notuð og reyna að forðast bylgjur. (Eins og þegar lampar innanhúss eru notaðir, slökkvið þá í bili þegar þeir eru notaðir.)
Í stuttu máli má segja að notkun einangrunar og óeinangrunar sé oft vegna vandamála með öldufall, og vandamál öldufalla og rafmagnsumhverfisins séu nátengd. Þess vegna er oft ekki hægt að skera niður notkun einangrunaraflgjafa og óeinangrunaraflgjafa hvor í sínu lagi. Kostnaðurinn er mjög hagstæður, þannig að það er nauðsynlegt að velja óeinangrunaraflgjafa eða einangrun sem LED-drif.
5. Yfirlit
Þessi grein kynnir muninn á einangrunarafli og einangrunarafli, sem og kosti og galla þeirra, aðlögunartíma og val á einangrunarafli. Ég vona að verkfræðingar geti notað þetta sem viðmið í vöruhönnun. Og þegar varan bilar, fljótt fundið vandamálið.
Birtingartími: 8. júlí 2023
