隔离与非隔离电源的特性PK-电路图讲解-电子技术方案

如果拿CPU比喻为电子系统的大脑，那么电源就相当于电子系统的心脏。随着对电路设计中电源要求越来越高，隔离电源模块应运而生，而对隔离电源你又了解多少？

随着电子行业的发展，对电源的要求越来越高，体积更小，可靠性更高，电源模块作为集成器件应运而生。其具有隔离作用，抗干扰能力强，自带保护功能，便于后期系统集成等优点被越来越广泛的应用。

但是在选择合适的模块时，经常会碰到一个参数“隔离电压”，隔离电压越高，模块的价格就越贵，那么就会好奇了，什么是隔离电压，该选择什么等级的合适呢？

    
电源的隔离耐压在GB-4943国标中又叫抗电强度，这个GB-4943标准就是我们常说的信息类设备的安全标准，就是为了防止人员受到物理和电气伤害的国家标准，其中包括避免人受到电击伤害、物理伤害、爆炸等伤害。如下图1为隔离电源结构图。

图1  隔离电源结构图

作为模块电源的重要指标，标准中也规定了隔离耐压相关测试方法，简单的测试时一般采用等电位连接测试，连接示意图如下：

图2 隔离耐压测试示意图

测试方法：

l将耐压计的电压设为规定的耐压值，电流设为规定的漏电流值，时间设为规定的测试时间值；

l操作耐压计开始测试，开始加压，在规定的测试时间内，模块应无击穿，无飞弧现象。

注意在测试时焊接电源模块要选取合适的温度，避免反复焊接，损坏电源模块。

那么隔离电源与非隔离电源比较有什么的优缺点呢?

表 1  隔离电源与非隔离电源优缺点

通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知，它们各有优势，对于一些常用的嵌入式供电选择，我们可遵循以下判断条件：

l系统前级的电源，为提高抗干扰性能，保证可靠性，一般用隔离电源；

l电路板内的IC或部分电路供电，从性价比和体积出发，优先选用非隔离的方案；

l对于远程工业通信的供电，为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响，一般用隔离电源为每个通信节点单独供电；

l对于采用电池供电，对续航力要求严苛的场合，采用非隔离供电；

l对安全有要求的场合，如需接市电的AC-DC，或医疗用的电源，为保证人身的安全，必须用隔离电源，有些场合还必须用加强隔离的电源。

一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。

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4月20日19时41分天舟飞船成功发射升空，并与天宫二号进行快速交汇对接试验，那么交汇对接成功的关键点在于什么呢？相信读完这篇文章你就明白了。

电机测试系统是用来检测电机和驱动器性能的有效设备，在新能源汽车和伺服机器人浪潮掀起的今天，各大新能源汽车厂商和伺服机器人检测机构都开始对电机及驱动测试系统有更高的需求。一个优秀的测试系统当然是对其细节有着执着的追求。然而很多测试工程师在使用测试系统时都会被电机对中这事整得头大，不要小看电机对中这个“小事”。今天这里就以小窥大，从电机对中来窥探天舟对接的秘密。

电机测试系统不对中会有什么危害呢？不对中是指电机转子轴线与连接轴的轴线不在一条直线上。不对中的情况又分为两种。一种是平行不对中，一种是角度不对中。如图所示。 轴不对中的情况下，轴的联轴节处会有力产生，轴承会过早地发生损坏；另外，轴也会增大联轴器的摩擦，使机器的能源使用效率显著下降,设备寿命收到很大的影响，运营成本提高。

图 1

总的来说电机测试系统轴不对中有以下的危害：
l纵向的应力会造成轴承在轴向和径向产生周期性的大震动，大大缩短联轴器的寿命；

l造成电机内部电气配件的损坏；

l电机对中不好引起的激励应力，会引起电机工作电流升高，有效输出机械功率的下降。工作电流的升高会引起电机发热的增加，电机温升增大，从而影响电机的正常工作状态；

l造成转矩波动测试数据不准。

图 2

既然对中精度差会产生如此大的危害，那如何检查自己的台架对中情况呢，下面给大家介绍两种对中方法。

千分表对中
千分表通过表杆与电机轴表面接触，表内的传动齿轮会放大表杆的相对移动，从而测量出两个轴之间的位置偏差大小。常用的方法有外圆端面法和逆转外圆法。测量示意如所示：

图 3  千分表法对中

千分表对中方法可以说是“老司机”的专属技能了，用此法对中对操作人员的经验要求非常高，千分表只能告诉你轴之间的偏差大小，并不会告诉你应该往哪个方向去调。这对于新手来说也是非常费劲的。

激光对中仪
要想实现傻瓜式的对中，那你就得买个激光对中仪了，这玩意儿相比千分表对中就显得简单得多了，在需要对中的两个轴上分别装上能发送和接收激光束的测量器，利用激光直线性好的优势，加上对中系统中的数据自动采集、计算和处理能力，将实时的对中偏差显示在数据终端上，同时给出调整建议。综合来说，激光对中仪的特点有：

l激光优良的直线性消除了千分表对中时由于支架和测头挠曲变形对测量精度所带来的影响；

l强大的数据采集处理能力和优良的人机交互界面，能够将轴对中的偏差数据情况以图形化的界面显示在终端上，同时给出调整建议，减少了对人工经验的依赖；

l高达0.001mm的精度使得对中精度和可靠性大大提高；

l大大提高了对中效率。

图 4  激光对中仪

图 5  激光对中仪操作指导

读完此文我想你已经知道天舟与天宫对接成功的关键所在了吧。正所谓细节决定成败，天舟货运飞船和天宫二号的成功快速对接也是中国航天人无数次追求完美细节的成果。

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