Об авторе: Джим Цзян
Основатель компании Seming, главный дизайнер продуктов с 20-летним опытом работы.
Специализируется на индивидуальном подходе, инновациях и световых решениях для освещения фотографий, косметического освещения, инструментов для красоты и многого другого.
Светодиоды сегодня занимают важное место на рынке освещения. Высокая яркость, низкое энергопотребление, длительный срок службы, быстрый запуск, низкое энергопотребление, отсутствие стробоскопа и меньшая склонность к зрительному утомлению делают их важным фактором для потребителей. В индустрии светодиодных драйверов изоляция и неизоляция - это, пожалуй, два наиболее часто встречающихся термина. Так что же это такое? Как мы можем быстро их отличить?
Нижняя сторона контура
Вы можете отличить изолированный и неизолированный драйвер, увидев схему нижней стороны с первого взгляда! В изолированных светодиодных драйверах нет цепи под трансформаторами на нижней стороне, потому что входная и выходная стороны изолированы. Вы можете проверить следующие фотографии.
Чем они отличаются друг от друга?
Изоляция
Изоляция в DC/DC-преобразователях относится к гальванической развязке, которая означает, что между двумя частями схемы нет металлического / прямого проводящего пути. Изоляция всегда представляет собой барьер между входным и выходным каскадом и может быть необходима для обеспечения функциональности схемы, безопасности или и того, и другого. Процесс преобразования в трансформаторе происходит по схеме: электричество-магнит-электричество, он не соединен с землей, поэтому нет опасности поражения электрическим током.
Зачем использовать изолированный источник питания?
Изолированные источники питания - это ключевой элемент управления передачей большого количества энергии и создания электроники, безопасной для человека. Вы можете использовать изолированный источник питания для:
Упрощение проектирования и использования: Многие устройства, такие как компьютеры и телевизоры, имеют чувствительные компоненты, которые выигрывают от более контролируемого потока энергии. Хотя для них требуется больше компонентов, изолированные источники питания могут помочь конструкторам и инженерам легко удовлетворить эти требования к контролируемым токам. Они также могут упростить использование конечного продукта, устранив необходимость в специальном обучении.
Соответствие нормам и стандартам безопасности: Правительственные и промышленные организации, такие как Международная электротехническая комиссия (IEC), Международная организация по стандартизации (ISO) и Underwriters Laboratories (UL), часто требуют изоляции для определенных продуктов. Эти нормы могут предусматривать определенные типы или классы изоляции в зависимости от степени риска и типа изделия.
Разрыв контура заземления: Контуры заземления образуются, когда два устройства подключаются друг к другу и к земле по разным путям. Они могут нарушить прохождение тока и создать шум или помехи. Изоляция может разрушить эти петли и часто используется в схемах, чувствительных к шуму.
Создание плавающего выхода: Плавающие выходы не заземлены и не ссылаются на другой выход. Многие продукты используют плавающие выходы для повышения безопасности. Другим, например самолетам, плавающие выходы нужны потому, что заземление невозможно. Подключая один вывод к другому узлу схемы, чтобы зафиксировать его на этом напряжении, плавающие выходы могут также инвертировать или смещать выход по схеме.
Неизолированный
В целом, неизолированные преобразователи менее гибкие в использовании, чем их изолированные родственники.Основное различие заключается в том, что неизолированный преобразователь не имеет трансформатора и не требует физического разделения между входом и выходом, так что это обычно делает их меньше и легче. Это также повышает эффективность, так как нет потерь в трансформаторе, которые нужно учитывать.Это уменьшение BOM означает, что неизолированные преобразователи имеют тенденцию быть ниже по стоимости.Неизолированная схема непосредственно добавляется к светодиодной нагрузке после подачи входного питания через buck-boost, и существует опасность поражения электрическим током.
Зачем использовать неизолированный источник питания?
Несмотря на отсутствие функций безопасности, присущих изолированным источникам питания, неизолированные источники питания обладают другими преимуществами, например, скоростью и дизайном. Если они установлены на плате рядом с нагрузкой, их можно назвать точечными источниками питания, которые помогают снизить высокое входящее напряжение до более низкого. Размещение неизолированного источника питания ниже по потоку от изолированного источника питания может облегчить некоторые проблемы безопасности.
Поскольку они не требуют дополнительных компонентов изолированного блока питания, неизолированные устройства могут предложить:
Более компактные конструкции: Неизолированные системы не нуждаются в таких компонентах, как трансформаторы и оптопары, что позволяет разработчикам создавать более компактные источники питания. Они могут быть необходимы в условиях ограниченного пространства. Неизолированные источники питания также имеют тенденцию к более высокой частоте переключения, что позволяет уменьшить размеры некоторых компонентов, таких как конденсаторы и магнитные компоненты, что еще больше уменьшает размеры устройства.
Экономия: Без этих дополнительных компонентов неизолированный источник питания может быть более доступным. Значительная причина снижения стоимости связана с заменой трансформатора на индуктор. Трансформаторы часто приходится изготавливать на заказ, в то время как индукторы проще купить с полки. Высокий уровень изоляции также может увеличить стоимость изолированного источника питания, а неизолированные устройства в этом не нуждаются.
Более эффективная работа: Неизолированные источники питания также имеют преимущество в эффективности. Отсутствие изолирующих барьеров обеспечивает прямое управление и мониторинг выхода, что позволяет повысить производительность и регулирование. Кроме того, благодаря меньшим размерам неизолированные источники питания могут располагаться ближе к нагрузке, что позволяет минимизировать негативное воздействие на линию электропередачи.
Резюме
Изоляция - очень полезная функция в решениях для электропитания, поскольку она обеспечивает безопасную работу, уменьшает помехи/контуры заземления и позволяет гибко настроить шины напряжения по отношению друг к другу.
Однако там, где можно использовать неизолированные преобразователи, разработчики могут воспользоваться преимуществами меньших размеров, более высокой плотности мощности, более высокой эффективности и более низкой стоимости.
<Даже если изолированные драйверы будут стоить дороже и иметь меньшую эффективность, но они более безопасны и надежны. Поэтому Seming всегда использует изолированные драйверы в своих лампах.
