
关于作者吉姆-蒋
Seming 创始人,拥有 20 年经验的首席产品设计师。
专门为摄影照明、美容照明和美容工具等提供定制、创新和照明解决方案。
LED 如今在照明市场中占有重要地位。其亮度高、功耗低、寿命长、启动快、功耗低、无频闪、不易产生视觉疲劳等特点使其成为消费者青睐的重要因素。在 LED 驱动器行业,隔离和非隔离可能是最常听到的两个术语。那么它们是什么呢?如何快速区分它们?
底部电路
只要看一眼底部电路,就能区分隔离式和非隔离式!对于隔离型 LED 驱动器,由于输入端和输出端是隔离的,因此底部没有变压器以下的电路。您可以查看以下图片。

它们之间有什么区别?

隔离
DC/DC 转换器的隔离指的是电隔离,即电路的两个部分之间没有金属/直接传导路径。隔离始终是输入级和输出级之间的一道屏障,可能是出于电路功能、安全或两者的需要。变压器的转换过程是:电-磁-电,不与大地相连,因此不会有触电危险。

为什么要使用隔离式电源?
隔离电源是控制高能量传输和制造可安全与人接触的电子设备的关键部分。隔离电源可用于:
简化设计和使用:许多设备(如电脑和电视)都有敏感元件,它们需要更可控的能量流。虽然需要更多元件,但隔离式电源可帮助设计人员和工程师轻松满足这些受控电流需求。它们还可以简化最终产品的使用,省去特殊培训要求。
符合安全法规和标准:政府和行业组织(例如国际电工委员会 (IEC)、国际标准化组织 (ISO) 和美国保险商实验室 (UL))通常要求对某些产品进行隔离。这些法规可能会根据风险和产品类型规定某些类型或等级的绝缘。
断开接地环路:当两个设备通过不同的路径相互连接并接地时,就会形成接地环路。接地环路会干扰电流并产生噪音或干扰。隔离可以断开这些环路,通常用于对噪音敏感的电路。
创建浮动输出:浮动输出不接地,不参考其他输出。许多产品使用浮动输出来增加安全性。其他产品(如飞机)需要浮动输出,因为无法接地。通过将一个端子连接到另一个电路节点以将其固定到该电压,浮动输出还可以沿电路反转或移动输出。
非隔离式
总体而言,非隔离转换器的使用灵活性不如隔离转换器。主要区别在于非隔离转换器没有变压器,输入和输出之间不需要任何物理隔离,因此这通常使它们更小、更轻。它还提高了效率,因为无需考虑变压器损耗。BOM 的减少意味着非隔离转换器的成本往往更低。输入电源通过降压-升压电路施加后,非隔离电路直接添加到 LED 负载,存在触电危险。

为什么使用非隔离电源?
非隔离电源虽然缺乏隔离电源的安全功能,但具有其他优势,例如速度和设计方面的优势。当非隔离电源安装在负载附近时,它们可能被称为负载点电源,有助于将高输入电压降低到较低电压。将非隔离电源放置在隔离电源的下游有助于缓解一些安全问题。
由于不需要隔离电源的附加组件,非隔离单元可以提供:
更紧凑的设计:非隔离系统不需要变压器和光耦合器等组件,这使得设计人员能够制造更小的电源。当空间紧张时,它们可能是必要的。非隔离电源还往往提供更高的开关频率,这可以使一些部件(例如电容器和磁性元件)更小,从而进一步减小设备的尺寸。
节省成本:如果没有这些额外的组件,非隔离电源会更便宜。成本降低的一个重要原因是将变压器替换为电感器。变压器通常必须是定制的,而电感器更容易购买现成的。高水平的绝缘也会增加隔离电源的成本,而非隔离单元则不需要。
更高效的运行:非隔离电源还具有效率优势。由于没有隔离栅,因此可以直接控制和监视输出,从而实现更好的性能和调节。另外,由于它们更小,非隔离电源可以更靠近负载,这有助于最大限度地减少对传输线路的不利影响。
摘要
隔离是电源解决方案中的一项非常有用的功能,因为它能够提供安全操作、减少噪声/接地环路并允许灵活地配置电压轨之间的相互配置。
然而,如果能够使用非隔离转换器,设计人员就可以利用更小的尺寸、更高的功率密度、更好的效率和更低的成本。
虽然隔离驱动器会更昂贵且效率更低,但它们更安全可靠。因此 Seming 始终在其灯具中使用隔离驱动器。
