पृथक और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के बीच का अंतर, शुरुआती लोगों के लिए अवश्य पढ़ें!

"चाइना सदर्न एयरलाइंस की एक 23 वर्षीय फ्लाइट अटेंडेंट अपने iPhone5 को चार्ज करते समय बात करते समय करंट की चपेट में आ गई", इस खबर ने ऑनलाइन व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। क्या चार्जर से जान को ख़तरा हो सकता है? विशेषज्ञ मोबाइल फोन चार्जर के अंदर ट्रांसफार्मर के रिसाव, डीसी छोर तक 220VAC प्रत्यावर्ती धारा के रिसाव और डेटा लाइन के माध्यम से मोबाइल फोन के धातु खोल में रिसाव का विश्लेषण करते हैं, और अंततः इलेक्ट्रोक्यूशन का कारण बनते हैं, जो अपरिवर्तनीय त्रासदी की घटना है।

तो मोबाइल फ़ोन चार्जर का आउटपुट 220V AC के साथ क्यों आता है? पृथक विद्युत आपूर्ति के चयन में हमें क्या ध्यान देना चाहिए? पृथक और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के बीच अंतर कैसे करें? उद्योग जगत में आम दृष्टिकोण यह है:

1. पृथक बिजली आपूर्ति: बिजली आपूर्ति के इनपुट लूप और आउटपुट लूप के बीच कोई सीधा विद्युत कनेक्शन नहीं है, और इनपुट और आउटपुट करंट लूप के बिना एक इंसुलेटेड उच्च-प्रतिरोध स्थिति में हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है:

2, गैर-पृथक बिजली आपूर्ति:इनपुट और आउटपुट के बीच एक डायरेक्ट करंट लूप होता है, उदाहरण के लिए, इनपुट और आउटपुट सामान्य हैं। एक पृथक फ्लाईबैक सर्किट और एक गैर-पृथक बक सर्किट को उदाहरण के रूप में लिया जाता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। चित्र 1 ट्रांसफार्मर के साथ पृथक बिजली की आपूर्ति

1.पृथक बिजली आपूर्ति और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के फायदे और नुकसान

उपरोक्त अवधारणाओं के अनुसार, सामान्य बिजली आपूर्ति टोपोलॉजी के लिए, गैर-पृथक बिजली आपूर्ति में मुख्य रूप से बक, बूस्ट, बक-बूस्ट आदि शामिल हैं। अलगाव बिजली आपूर्ति में मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार के फ्लाईबैक, फॉरवर्ड, हाफ-ब्रिज, एलएलसी और शामिल हैं। आइसोलेशन ट्रांसफार्मर के साथ अन्य टोपोलॉजी।

आमतौर पर उपयोग की जाने वाली पृथक और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के साथ संयुक्त, हम सहज रूप से उनके कुछ फायदे और नुकसान प्राप्त कर सकते हैं, दोनों के फायदे और नुकसान लगभग विपरीत हैं।

पृथक या एकल विद्युत आपूर्ति का उपयोग करने के लिए, यह समझना आवश्यक है कि वास्तविक परियोजना को बिजली आपूर्ति की आवश्यकता कैसे है, लेकिन इससे पहले, आप पृथक और एकल विद्युत आपूर्ति के बीच मुख्य अंतर को समझ सकते हैं:

① आइसोलेशन मॉड्यूल में उच्च विश्वसनीयता है, लेकिन उच्च लागत और कम दक्षता है। 

②गैर-पृथक मॉड्यूल की संरचना बहुत सरल, कम लागत, उच्च दक्षता और खराब सुरक्षा प्रदर्शन है। 

इसलिए, निम्नलिखित अवसरों में, पृथक बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है:

① संभावित बिजली के झटके के अवसरों को शामिल करते हुए, जैसे कि ग्रिड से कम वोल्टेज डीसी अवसरों पर बिजली लेना, पृथक एसी-डीसी बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की आवश्यकता है;

② सीरियल संचार बस भौतिक नेटवर्क जैसे आरएस-232, आरएस-485 और नियंत्रक स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (सीएएन) के माध्यम से डेटा प्रसारित करती है। इनमें से प्रत्येक इंटरकनेक्टेड सिस्टम अपनी स्वयं की बिजली आपूर्ति से सुसज्जित है, और सिस्टम के बीच की दूरी अक्सर बहुत दूर होती है। इसलिए, हमें आमतौर पर सिस्टम की भौतिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विद्युत अलगाव के लिए बिजली की आपूर्ति को अलग करने की आवश्यकता होती है। ग्राउंडिंग लूप को अलग करने और काटने से, सिस्टम को क्षणिक उच्च वोल्टेज प्रभाव से बचाया जाता है और सिग्नल विरूपण कम हो जाता है।

③ बाहरी I/O पोर्ट के लिए, सिस्टम के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, I/O पोर्ट की बिजली आपूर्ति को अलग करने की अनुशंसा की जाती है।

सारांशित तालिका तालिका 1 में दिखाई गई है, और दोनों के फायदे और नुकसान लगभग विपरीत हैं।

तालिका 1 पृथक और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के फायदे और नुकसान

2，पृथक शक्ति और गैर-पृथक शक्ति का विकल्प

पृथक और गैर-पृथक बिजली आपूर्ति के फायदे और नुकसान को समझकर, प्रत्येक के अपने फायदे हैं, और हम कुछ सामान्य एम्बेडेड बिजली आपूर्ति विकल्पों के बारे में सटीक निर्णय लेने में सक्षम हैं:

① सिस्टम की बिजली आपूर्ति का उपयोग आमतौर पर हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन को बेहतर बनाने और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।

② सर्किट बोर्ड में आईसी या सर्किट के हिस्से की बिजली आपूर्ति, लागत-प्रभावी और मात्रा से शुरू होकर, गैर-अलगाव योजनाओं का अधिमान्य उपयोग।

③ सुरक्षा के लिए सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए, यदि आपको व्यक्ति की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए नगरपालिका बिजली के एसी-डीसी, या चिकित्सा उपयोग के लिए बिजली की आपूर्ति को कनेक्ट करने की आवश्यकता है, तो आपको बिजली की आपूर्ति का उपयोग करना होगा। कुछ अवसरों में, आपको अलगाव को मजबूत करने के लिए बिजली की आपूर्ति का उपयोग करना चाहिए।

④ दूरस्थ औद्योगिक संचार की बिजली आपूर्ति के लिए, भौगोलिक अंतर और तार युग्मन हस्तक्षेप के प्रभावों को प्रभावी ढंग से कम करने के लिए, आमतौर पर प्रत्येक संचार नोड को अकेले बिजली देने के लिए अलग बिजली आपूर्ति के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

⑤ बैटरी बिजली आपूर्ति के उपयोग के लिए, सख्त बैटरी जीवन के लिए गैर-अलगाव बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जाता है।

अलगाव और गैर-अलगाव शक्ति के फायदे और नुकसान को समझने से उनके अपने फायदे हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कुछ एम्बेडेड बिजली आपूर्ति डिज़ाइन के लिए, हम इसकी पसंद के अवसरों को संक्षेप में प्रस्तुत कर सकते हैं।

1.Iसमाधान बिजली की आपूर्ति 

हस्तक्षेप-रोधी प्रदर्शन को बेहतर बनाने और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, आमतौर पर अलगाव का उपयोग किया जाता है।

सुरक्षा के लिए सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए, यदि आपको व्यक्ति की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए नगरपालिका बिजली के एसी-डीसी, या चिकित्सा उपयोग के लिए बिजली की आपूर्ति, और सफेद उपकरणों से कनेक्ट करने की आवश्यकता है, तो आपको बिजली की आपूर्ति का उपयोग करना होगा, जैसे कि MPS MP020, मूल फीडबैक AC-DC के लिए, 1 ~ 10W अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त;

दूरस्थ औद्योगिक संचार की बिजली आपूर्ति के लिए, भौगोलिक अंतर और तार युग्मन हस्तक्षेप के प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम करने के लिए, आमतौर पर प्रत्येक संचार नोड को अकेले बिजली देने के लिए अलग बिजली आपूर्ति के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

2. गैर-अलगाव बिजली की आपूर्ति 

सर्किट बोर्ड में आईसी या कुछ सर्किट मूल्य अनुपात और वॉल्यूम द्वारा संचालित होते हैं, और गैर-अलगाव समाधान को प्राथमिकता दी जाती है; जैसे कि MPS MP150/157/MP174 सीरीज बक नॉन-आइसोलेशन AC-DC, 1 ~ 5W के लिए उपयुक्त;

36V से कम कार्यशील वोल्टेज के मामले में, बिजली की आपूर्ति के लिए बैटरी का उपयोग किया जाता है, और सहनशक्ति के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं, और गैर-अलगाव बिजली की आपूर्ति को प्राथमिकता दी जाती है, जैसे कि MPS का MP2451/MPQ2451।

आइसोलेशन पावर और नॉन-आइसोलेशन पावर सप्लाई के फायदे और नुकसान

आइसोलेशन और नॉन-आइसोलेशन बिजली आपूर्ति के फायदे और नुकसान को समझने से उनके अपने-अपने फायदे हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कुछ एम्बेडेड बिजली आपूर्ति विकल्पों के लिए, हम निम्नलिखित निर्णय शर्तों का पालन कर सकते हैं:

सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए, यदि आपको व्यक्ति की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए नगरपालिका बिजली के एसी-डीसी, या चिकित्सा के लिए बिजली आपूर्ति से कनेक्ट करने की आवश्यकता है, तो आपको बिजली आपूर्ति का उपयोग करना होगा, और कुछ अवसरों का उपयोग करना होगा अलगाव बिजली आपूर्ति बढ़ाएँ। 

आम तौर पर, मॉड्यूल पावर आइसोलेशन वोल्टेज की आवश्यकताएं बहुत अधिक नहीं होती हैं, लेकिन उच्च आइसोलेशन वोल्टेज यह सुनिश्चित कर सकता है कि मॉड्यूल पावर सप्लाई में कम लीकेज करंट, उच्च सुरक्षा और विश्वसनीयता है, और ईएमसी विशेषताएं बेहतर हैं। इसलिए सामान्य आइसोलेशन वोल्टेज स्तर 1500VDC से ऊपर है।

3, आइसोलेशन पावर मॉड्यूल के चयन के लिए सावधानियां

बिजली आपूर्ति के अलगाव प्रतिरोध को जीबी-4943 राष्ट्रीय मानक में बिजली-विरोधी ताकत भी कहा जाता है। यह GB-4943 मानक सूचना उपकरणों का सुरक्षा मानक है जिसे हम अक्सर कहते हैं, लोगों को भौतिक और विद्युत राष्ट्रीय मानकों से बचाने के लिए, जिसमें बिजली के झटके से होने वाली क्षति, शारीरिक क्षति, विस्फोट से मनुष्यों को होने वाले नुकसान से बचना भी शामिल है। जैसा कि नीचे दिखाया गया है, अलगाव बिजली आपूर्ति का संरचना आरेख।

अलगाव शक्ति संरचना आरेख

मॉड्यूल शक्ति के एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में, मानक में अलगाव और दबाव-प्रतिरोधी परीक्षण विधि का मानक भी निर्धारित किया गया है। आम तौर पर, समान क्षमता कनेक्शन परीक्षण का उपयोग आम तौर पर सरल परीक्षण के दौरान किया जाता है। कनेक्शन योजनाबद्ध आरेख इस प्रकार है:

अलगाव प्रतिरोध का महत्वपूर्ण आरेख

परीक्षण के तरीके: 

वोल्टेज प्रतिरोध के वोल्टेज को निर्दिष्ट वोल्टेज प्रतिरोध मान पर सेट करें, करंट को निर्दिष्ट रिसाव मान के रूप में सेट करें, और समय को निर्दिष्ट परीक्षण समय मान पर सेट करें;

ऑपरेटिंग दबाव मीटर परीक्षण शुरू करते हैं और दबाना शुरू करते हैं। निर्धारित परीक्षण समय के दौरान, मॉड्यूल बिना पैटर्न वाला और फ्लाई आर्क से मुक्त होना चाहिए।

ध्यान दें कि बार-बार वेल्डिंग करने और पावर मॉड्यूल को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए परीक्षण के समय वेल्डिंग पावर मॉड्यूल का चयन किया जाना चाहिए।

इसके अलावा, ध्यान दें:

1. ध्यान दें कि यह AC-DC है या DC-DC.

2. आइसोलेशन पावर मॉड्यूल का अलगाव। उदाहरण के लिए, क्या 1000V DC इन्सुलेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

3. क्या आइसोलेशन पावर मॉड्यूल में व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण है। पावर मॉड्यूल को प्रदर्शन परीक्षण, सहिष्णुता परीक्षण, क्षणिक स्थिति, विश्वसनीयता परीक्षण, ईएमसी विद्युत चुम्बकीय संगतता परीक्षण, उच्च और निम्न तापमान परीक्षण, चरम परीक्षण, जीवन परीक्षण, सुरक्षा परीक्षण इत्यादि द्वारा निष्पादित किया जाना चाहिए।

4. क्या पृथक पावर मॉड्यूल की उत्पादन लाइन मानकीकृत है। पावर मॉड्यूल उत्पादन लाइन को कई अंतरराष्ट्रीय प्रमाणपत्रों जैसे ISO9001, ISO14001, OHSAS18001, आदि को पारित करने की आवश्यकता है, जैसा कि नीचे चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3 आईएसओ प्रमाणन

5. क्या आइसोलेशन पावर मॉड्यूल उद्योग और ऑटोमोबाइल जैसे कठोर वातावरण में लागू किया जाता है। पावर मॉड्यूल न केवल कठोर औद्योगिक वातावरण में लागू होता है, बल्कि नई ऊर्जा वाहनों के बीएमएस प्रबंधन प्रणाली में भी लागू होता है।

4,Tअलगाव शक्ति और गैर-पृथक शक्ति की धारणा 

सबसे पहले, एक गलतफहमी को समझाया गया है: बहुत से लोग सोचते हैं कि गैर-अलगाव बिजली अलगाव बिजली जितनी अच्छी नहीं है, क्योंकि पृथक बिजली की आपूर्ति महंगी है, इसलिए इसे महंगा होना चाहिए।

अब हर किसी की धारणा में गैर-अलगाव की तुलना में अलगाव शक्ति का उपयोग करना बेहतर क्यों है? दरअसल, यह विचार कुछ साल पहले के विचार में ही बना रहना है। क्योंकि पिछले वर्षों में गैर-अलगाव स्थिरता में वास्तव में कोई अलगाव और स्थिरता नहीं है, लेकिन अनुसंधान एवं विकास प्रौद्योगिकी के अद्यतन के साथ, गैर-अलगाव अब बहुत परिपक्व है और यह अधिक स्थिर होता जा रहा है। सुरक्षा की बात करें तो असल में नॉन-आइसोलेशन पावर भी काफी सुरक्षित होती है। जब तक संरचना में थोड़ा बदलाव किया जाता है, तब तक यह मानव शरीर के लिए सुरक्षित है। इसी कारण से, गैर-पृथक शक्ति भी कई सुरक्षा मानकों को पारित कर सकती है, जैसे: अल्टुवसासे।

वास्तव में, नॉन-आइसोलेशन बिजली आपूर्ति की क्षति का मूल कारण पावर एसी लाइन के दोनों सिरों पर बढ़ते वोल्टेज के कारण होता है। यह भी कहा जा सकता है कि बिजली की लहर उछाल है। यह वोल्टेज वोल्टेज एसी लाइन के दोनों सिरों पर तत्काल उच्च वोल्टेज है, कभी-कभी तीन हजार वोल्ट तक। लेकिन समय बहुत कम है और ऊर्जा बेहद प्रबल है. ऐसा तब होगा जब गड़गड़ाहट होगी, या उसी एसी लाइन पर, जब एक बड़ा लोड काट दिया जाएगा, क्योंकि वर्तमान जड़ता भी घटित होगी। आइसोलेशन BUCK सर्किट तुरंत आउटपुट को सूचित करेगा, निरंतर वर्तमान पहचान रिंग को नुकसान पहुंचाएगा, या चिप को और अधिक नुकसान पहुंचाएगा, जिससे 300V पास हो जाएगा, और पूरा लैंप जल जाएगा। अलगाव विरोधी आक्रामक बिजली आपूर्ति के लिए, एमओएस क्षतिग्रस्त हो जाएगा। घटना यह है कि भंडारण, चिप और एमओएस ट्यूब जल गए हैं। अब एलईडी-संचालित बिजली आपूर्ति उपयोग के दौरान खराब है, और 80% से अधिक ये दो समान घटनाएं हैं। इसके अलावा, छोटी स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, भले ही वह एक पावर एडाप्टर हो, अक्सर इस घटना से क्षतिग्रस्त हो जाती है, जो तरंग वोल्टेज के कारण होती है, और एलईडी बिजली की आपूर्ति में, यह और भी आम है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एलईडी की लोड विशेषताएँ विशेष रूप से तरंगों से डरती हैं। वोल्टेज.

सामान्य सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में जितने कम घटक होंगे, विश्वसनीयता उतनी ही अधिक होगी, और अधिक घटक के सर्किट बोर्ड की विश्वसनीयता उतनी ही कम होगी। वास्तव में, गैर-आइसोलेशन सर्किट आइसोलेशन सर्किट से कम होते हैं। आइसोलेशन सर्किट की विश्वसनीयता अधिक क्यों है? वास्तव में, यह विश्वसनीयता नहीं है, लेकिन गैर-आइसोलेशन सर्किट उछाल, खराब निरोधात्मक क्षमता और आइसोलेशन सर्किट के प्रति बहुत संवेदनशील है, क्योंकि ऊर्जा पहले ट्रांसफार्मर में प्रवेश करती है, और फिर इसे ट्रांसफार्मर से एलईडी लोड तक पहुंचाती है। हिरन सर्किट सीधे एलईडी लोड पर इनपुट बिजली आपूर्ति का हिस्सा है। इसलिए, पूर्व में दमन और क्षीणन में वृद्धि से क्षति की प्रबल संभावना है, इसलिए यह छोटा है। दरअसल अलगाव न होने की समस्या मुख्य रूप से उछाल की समस्या के कारण होती है। वर्तमान में, यह समस्या यह है कि केवल एलईडी लैंप को प्रायिकता से देखा जा सकता है कि उन्हें प्रायिकता से देखा जा सकता है। इसलिए, कई लोगों ने रोकथाम का कोई अच्छा तरीका प्रस्तावित नहीं किया है। बहुत से लोग नहीं जानते कि वेव वोल्टेज क्या है। एलईडी लैंप टूट गए हैं, कारण पता नहीं चल सका है। अंत में एक ही वाक्य है. यह बिजली आपूर्ति अस्थिर है और इसका निपटारा किया जाएगा। विशिष्ट अस्थिर कहाँ है, वह नहीं जानता।

गैर-पृथक बिजली आपूर्ति दक्षता है, और दूसरी बात यह है कि लागत अधिक लाभप्रद है।

गैर-अलगाव शक्ति अवसरों के लिए उपयुक्त है: सबसे पहले, यह इनडोर लैंप है। यह इनडोर बिजली वातावरण बेहतर है और तरंगों का प्रभाव छोटा है। दूसरा, उपयोग का अवसर एक छोटा-वोल्टेज और छोटा करंट है। कम-वोल्टेज धाराओं के लिए गैर-अलगाव सार्थक नहीं है, क्योंकि कम-वोल्टेज और बड़ी धाराओं की दक्षता अलगाव से अधिक नहीं है, और लागत बहुत कम है। तीसरा, गैर-पृथक बिजली आपूर्ति का उपयोग अपेक्षाकृत स्थिर वातावरण में किया जाता है। बेशक, अगर उछाल को दबाने की समस्या को हल करने का कोई तरीका है, तो गैर-अलगाव शक्ति की आवेदन सीमा काफी व्यापक हो जाएगी!

तरंगों की समस्या के कारण क्षति दर को कम नहीं आंकना चाहिए। आम तौर पर, मरम्मत किए गए रिटर्न, नुकसानदायक बीमा, चिप और एमओएस के पहले प्रकार की तरंगों की समस्या के बारे में सोचना चाहिए। क्षति दर को कम करने के लिए, डिज़ाइन करते समय वृद्धि कारकों पर विचार करना, या उपयोग किए जाने पर उपयोगकर्ताओं को छोड़ना और वृद्धि से बचने का प्रयास करना आवश्यक है। (जैसे इनडोर लैंप, जब आप लड़ें तो कुछ समय के लिए इसे बंद कर दें)

संक्षेप में, अलगाव और गैर-अलगाव का उपयोग अक्सर तरंग वृद्धि की समस्या के कारण होता है, और तरंगों की समस्या और बिजली पर्यावरण का गहरा संबंध है। इसलिए, कई बार आइसोलेशन पावर और नॉन-आइसोलेशन पावर सप्लाई का उपयोग एक-एक करके नहीं काटा जा सकता है। लागत बहुत लाभप्रद है, इसलिए एलईडी-ड्राइव बिजली आपूर्ति के रूप में गैर-अलगाव या अलगाव को चुनना आवश्यक है।

5. सारांश

यह आलेख अलगाव और गैर-अलगाव शक्ति के बीच अंतर, साथ ही उनके संबंधित फायदे और नुकसान, अनुकूलन अवसरों और अलगाव शक्ति के चयन का परिचय देता है। मुझे आशा है कि इंजीनियर इसे उत्पाद डिज़ाइन में संदर्भ के रूप में उपयोग कर सकते हैं। और उत्पाद विफल होने के बाद, तुरंत समस्या का समाधान करें।