特性 | 隔离电源 | 非隔离电源 |
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电气隔离 | 输入/输出间有安全隔离(如变压器/光耦) | 输入输出直接耦合,共地 |
安全等级 | 符合IEC/UL 62368-1安规 | 仅适用于低压安全电路(SELV) |
典型拓扑 | 反激/Flyback、LLC、正激 | Buck、Boost、Buck-Boost |
转换效率 | 80-93%(受变压器损耗影响) | 90-98%(无变压器损耗) |
成本差异 | 高(增加隔离元件) | 低(元件数减少30-50%) |
隔离屏障实现方式
变压器隔离:
初次级绕组耐压≥3kV(医疗设备需6kV)
三重绝缘线(TIW)绕制工艺
光耦隔离:
CTR(电流传输比)衰减率<0.5%/年
如PS2801-4(5000Vrms隔离电压)
电容隔离:
使用Y1类安规电容(如村田DE系列)
安规测试要求
耐压测试:输入-输出间施加3000VAC/1分钟(工业级)
绝缘电阻:≥100MΩ@500VDC
爬电距离:≥6mm(240VAC输入)
应用领域 | 推荐类型 | 典型参数要求 | 代表方案 |
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医疗设备 | 隔离电源 | BF级隔离,漏电流<100μA | TI的LM5180(集成隔离反馈) |
工业PLC | 隔离DC-DC | 3000VAC隔离,-40~85℃工作 | ADuM5020(ADI隔离模块) |
消费电子充电器 | 非隔离Buck | 5V/2A,效率>90% | MP2315(MPS同步降压IC) |
光伏逆变器 | 隔离型LLC | 1500VDC输入,CEC效率>96% | NCP1399(安森美半桥控制器) |
隔离电源测试项
变压器饱和检测:施加110%额定负载观察波形畸变
环路稳定性:相位裕度≥45°(Bode图分析)
浪涌测试:通过4kV组合波(1.2/50μs+8/20μs)
非电源优化方向
同步整流MOSFET选型:RDS(on) <5mΩ(如Infineon BSC093N04LS)
PCB布局:开关回路面积<1cm2以降低EMI
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