电源方案选择：隔离还是非隔离好？.doc

电源方案选择:隔离还是非隔离好? 在给嵌入式系统设计电源电路,或选用成品电源模块时,要考虑的重要问题之一就是用隔离还是非隔离的电源方案。在进行讨论之前,我们先了解下隔离与非隔离的概念,及两者的主要特点。一、电源隔离与非隔离的概念电源的隔离与非隔离,主要是针对开关电源而言,业内比较通用的看法是: 1、隔离电源:电源的输入回路和输出回路之间没有直接的电气连接,输入和输出之间是绝缘的高阻态,没有电流回路; 2、非隔离电源:输入和输出之间有直接的电流回路,例如,输入和输出之间是共地的。以BuckBoost及其隔离的版本反激电路为例,示意图如图1和图2所示。图1非隔离电源图图2采用变压器的隔离电源二、隔离电源与非隔离电源的优缺点由上述概念可知,对于常用的电源拓扑而言,非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表1和表2所示,两者的优缺点几乎是相反的。表1非隔离电源的优缺点优点缺点转换效率高抗干扰能力较差体积比较小不好实现输入、输出极性相同的升降压转换成本比较低难以实现多路输出容易设计安全性较低--电源异常后,对负载的损害较大--比较难实现很宽的输入电压范围表2隔离电源的优缺点优点缺点抗干扰能力强转换效率较低容易实现升降压转换体积比较大容易实现多路输出成本比较贵安全性较高设计的复杂度较大电源异常后,对负载的损害较小-- 容易实现很宽的输入电压范围-- 对于上述的优缺点,大部分我们都很好理解,由于电源发生异常后,电源隔离与否对负载的危害大小,我们以Buck和它对应的隔离电路即正激电路来简单分析,如下列图示。图3Buck电路图4Buck开关管击穿后的电能量走向图5正激电路图6正激电路的开关管击穿后示意由图3和图4可知,对于Buck电路而言,若开关管击穿短路,由于没隔离,输入端较高的电压,直接通过电感作用在负载端,负载很