盡管低于 60V 的輸入電壓被認(rèn)為是可以安全觸摸的，但在此工作范圍內(nèi)仍然需要隔離。保護(hù)電源電子負(fù)載很重要，它通常是精密且昂貴的微控制器。因此，雖然隔離式 DC-DC 穩(wěn)壓器比非隔離式變體更復(fù)雜，但隔離在低壓電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中仍然有用。

隔離可防止接地回路產(chǎn)生寄生電流，從而破壞輸出電壓調(diào)節(jié)，并導(dǎo)致導(dǎo)電跡線發(fā)生電偶腐蝕，從而降低設(shè)備可靠性。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)很好的例子是自動(dòng)化工廠過(guò)程控制所必需的 I/O 模塊。有關(guān)數(shù)字 I/O 模塊和工廠系統(tǒng)的框圖，請(qǐng)參見圖 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 直流電，并將其與相應(yīng)的數(shù)字輸入 （DI） 和數(shù)字輸出 （DO） 數(shù)據(jù)一起傳送到 I/O 模塊。考慮到工廠環(huán)境的惡劣程度，難怪敏感的電子設(shè)備需要保護(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） 由一個(gè)隔離的降壓穩(wěn)壓器供電。數(shù)字輸入模塊 （DIM） 上堅(jiān)固的電壓電平轉(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給 PLC。在數(shù)字輸出模塊 （DOM） 上，類似的電源、信號(hào)和隔離鏈通向板載驅(qū)動(dòng)器，與外部執(zhí)行器連接。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。

Iso-Buck 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)換器采用全新的高度集成架構(gòu)，可大大減少物料清單 （BOM）。請(qǐng)參見圖 2 了解 iso-buck 轉(zhuǎn)換器架構(gòu)的框圖，該架構(gòu)無(wú)需光耦合器，同時(shí)仍保持隔離。由于不需要各種外部組件，iso-buck 架構(gòu)與其他傳統(tǒng)隔離式轉(zhuǎn)換器相比更具成本效益，可將 BOM 組件數(shù)量減少多達(dá) 50%，并節(jié)省多達(dá) 30% 的電路板空間”。

圖 2. Iso-buck 轉(zhuǎn)換器示意圖

審核編輯：郭婷