关于隔离电源与非隔离电源的感悟

2020年2月3日17:54:00 评论

首先阐述一个误区:很多人认为非隔离电源不如隔离电源好,因为隔离电源贵,所以肯定贵的就好。

为什么在大家的印象当中用隔离电源比用非隔离的要好?这其实是几年前的想法,因为前几年非隔离的稳定性确实没有隔离稳定,但随着研发技术的更新,现如今非隔离已经非常成熟,日渐稳定。说到安全性,其实现在非隔离电源也是很安全的,只要在结构上稍作改动,对人体还是很安全的,同样的道理,非隔离电源也可以通过很多安规标准。

实际上非隔离电源损坏的根源就是交流电源线两端的浪涌电压,也可以这么说,这种电压是加在交流电源线两端的瞬间高压,有时高达三千伏,但时间很短,能量却极强,在打雷时会发生。或是在同一条AC线上,当一个大的负载断开瞬间,因为电流惯性的原因也会在电源端产生一个浪涌电压,对于非隔离BUCK电路,这个电压会瞬间传到输出,击坏恒流检测环或进一步击坏芯片,造成300V直通而烧掉整条灯管。对于隔离反激电源,会击坏MOS,导致芯片和MOS管全烧坏。一般在使用过程中损坏的LED驱动电源,80%以上都是发生了这两种类似现象。而且小型开关电源就算是电源适配器,也经常发生这样的损坏现象,均是浪涌电压所致;而在LED电源里表现的更加普遍,这是由LED特别惧怕浪涌电压的负载特性所导致的。

如果按照一般的理论来讲,电子电路里元器件越少,可靠性越高,相应的越多元件的电路板可靠性则越低。实际上非隔离电路的元件比隔离电路要少,但为什么隔离电路可靠性高?其实说白了,不是什么可靠性,而是非隔离电路对于浪涌太敏感,抑制能力差。隔离电路因为能量是先进入变压器,然后从变压器再输送到LED负载的。BUCK电路是输入电源一部分,直接加在了LED负载上,故前者对浪涌抑制和衰减能力强,所以浪涌来时损坏的机率小而已。

对于非隔离电源所面临的浪涌问题,只有在大批量应用LED灯具时,才能通过损坏概率来了解是否解决了这一问题,所以目前尚无法提出好的防治办法,更多的人则是不知道浪涌电压为何物。很多人对LED灯具坏了也找不到原因,最后只能以一句“此电源不稳定”结了,具体哪里不稳定也不知道。

非隔离电源一是效率,二是成本上比较有优势。

这和隔离电源比起来都是优势,隔离电源效率不易做高,处理不好热量很大,成本也高。尤其是做那种内置灯管的LED日光灯,真可谓成本上天。但非隔离电源,因为对雷击浪涌电压抑制能力较差,大批量出货时,就会遇到较多损坏的因素。不过浪涌问题始终都存在,很多隔离电源(如路灯电源)也是坏的很多。经过长时间的探索和经验积累,得出以下结论供大家参考。

1.大功率LED驱动:一般要使用隔离电源,不可为了省一点成本而使用非隔离,不然得不偿失。

2.小功率LED驱动:是使用隔离还是非隔离,要视具体情况而定。能使用隔离电源当然好,但至少要有两个条件:一是成本上允许;二是发热程度上允许。因为对于隔离电源,这两个问题都是考验,而非隔离电源很多时候也是可以用,并且很多时候还是很好用的。

3.非隔离电源适用的场合:首先,是室内灯具,这种室内用电环境较好,浪涌影响小。第二,是高压小电流,低压大电流用非隔离没有意义,因为对于低压大电流,非隔离的效率并不比隔离的高,成本也低不了多少。第三,电压相对较稳定的环境。当然,如果有办法解决掉抑制浪涌的问题,那么非隔离电源的应用范围将大大拓宽。

4.因为浪涌的问题,隔离电源损坏率也不可小觑,一般那种返修回来,击坏保险、芯片、MOS的第一个应该想到是浪涌问题。为了减少损坏率,在设计时要考虑到浪涌的因素,或是在使用时要告戒用户,尽量避免浪涌发生(如室内灯具,打雷时暂时先关掉)。

综合所述,使用隔离与非隔离很多时候都是因为浪涌这个问题,而浪涌问题和用电环境是息息相关的,所以很多时候使用隔离电源和非隔离电源不能一刀切,非隔离电源在节能和成本上都是很有优势的,所以要科学的选用非隔离还是隔离作为LED驱动电源

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