即使低于60V的輸入電壓被認(rèn)為是可以安全接觸的，但在此工作范圍內(nèi)仍然需要隔離。保護(hù)電源電子負(fù)載非常重要，這通常是一個(gè)精致而昂貴的微控制器。因此，雖然隔離式DC-DC穩(wěn)壓器比非隔離式穩(wěn)壓器更復(fù)雜，但隔離在低壓電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中仍然很有用。

隔離可防止接地環(huán)路，接地環(huán)路會(huì)產(chǎn)生寄生電流，從而破壞輸出電壓調(diào)節(jié)，并引入導(dǎo)電跡線的電偶腐蝕，從而降低設(shè)備的可靠性。當(dāng)需要保護(hù)敏感負(fù)載并保持設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性時(shí)，您可能會(huì)看到使用隔離電源。

低壓隔離系統(tǒng)的一個(gè)很好的例子是I/O模塊，這對(duì)于自動(dòng)化工廠的過(guò)程控制至關(guān)重要。數(shù)字I/O模塊和工廠系統(tǒng)的框圖見(jiàn)圖1。在這里，中央集線器獲取交流線路電源并將其轉(zhuǎn)換為 24V DC，將其與相應(yīng)的數(shù)字輸入 （DI） 和數(shù)字輸出 （DO） 數(shù)據(jù)一起輸送到 I/O 模塊。考慮到工廠環(huán)境的惡劣程度，難怪敏感的電子產(chǎn)品需要保護(hù)免受電磁干擾和過(guò)電壓的影響。

圖1.數(shù)字I/O模塊和工廠系統(tǒng)框圖

每個(gè)模塊中的可編程邏輯控制器 （PLC） 由隔離式降壓穩(wěn)壓器供電。數(shù)字輸入模塊（DIM）上堅(jiān)固耐用的電壓電平轉(zhuǎn)換器接口為傳感器供電，接收其信息并通過(guò)數(shù)字隔離器或光耦合器將其傳遞到PLC。在數(shù)字輸出模塊（DOM）上，類(lèi)似的電源、信號(hào)和隔離鏈通向板載驅(qū)動(dòng)器，與外部執(zhí)行器接口。現(xiàn)代系統(tǒng)要求在輸入和輸出模塊中采用高能效且緊湊的隔離式降壓轉(zhuǎn)換器。

等降壓轉(zhuǎn)換器降低成本

經(jīng)典架構(gòu)需要光耦合器來(lái)提供隔離反饋。然而，光耦合器和幾個(gè)無(wú)源元件通常成本高昂且占用空間。相比之下，iso-buck轉(zhuǎn)換器使用新的高度集成架構(gòu)，可大大減少物料清單（BOM）。有關(guān) iso-buck 轉(zhuǎn)換器架構(gòu)的框圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖 2，該架構(gòu)無(wú)需光耦合器，同時(shí)仍保持隔離狀態(tài)。由于不需要各種外部元件，因此與其他傳統(tǒng)隔離式轉(zhuǎn)換器相比，iso-buck架構(gòu)更具成本效益，可將BOM元件數(shù)量減少多達(dá)50%，并節(jié)省高達(dá)30%的電路板空間。

圖2.等降壓轉(zhuǎn)換器圖

要更深入地了解 iso-buck 轉(zhuǎn)換器，請(qǐng)閱讀我的設(shè)計(jì)解決方案，Iso-Buck 轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)更小、更高效的隔離電源。

審核編輯：郭婷