物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用隔離式AC/DC電源模塊

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用隔離式AC/DC電源模塊的原因主要基于其在電力轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)安全、電磁兼容性以及設(shè)備保護(hù)等方面的優(yōu)勢。以下是詳細(xì)分析：

電力轉(zhuǎn)換的高效性

高效轉(zhuǎn)換：隔離式AC/DC電源模塊能夠?qū)⒔涣麟姡ˋC）高效地轉(zhuǎn)換為直流電（DC），滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對直流電源的需求。這種高效的電力轉(zhuǎn)換有助于減少能源浪費(fèi)，提高系統(tǒng)的整體能效。

穩(wěn)定輸出：通過內(nèi)部的穩(wěn)壓和濾波電路，隔離式AC/DC電源模塊能夠提供穩(wěn)定的直流輸出電壓和電流，確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在各種工作環(huán)境下都能獲得穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

系統(tǒng)安全性提升

電氣隔離：隔離式AC/DC電源模塊的關(guān)鍵特性之一是電氣隔離，它能夠在輸入電源（交流電）和輸出電源（直流電）之間形成有效的電氣隔離屏障。這種隔離能夠防止電網(wǎng)中的電壓波動、浪涌和噪聲等干擾因素影響到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的整體安全性。

保護(hù)機(jī)制：隔離式AC/DC電源模塊通常還配備有過壓、過流、短路等多種保護(hù)機(jī)制，能夠在異常情況下及時切斷電源，防止設(shè)備損壞或引發(fā)安全事故。

電磁兼容性增強(qiáng)

減少電磁干擾：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中包含大量的電子設(shè)備和傳感器，它們之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。隔離式AC/DC電源模塊通過電氣隔離和濾波等措施，能夠減少電源模塊本身產(chǎn)生的電磁干擾（EMI），降低對其他電子設(shè)備的干擾，提高系統(tǒng)的電磁兼容性。

增強(qiáng)信號質(zhì)量：穩(wěn)定的直流電源輸出有助于改善物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中信號處理器的工作環(huán)境，提高信號質(zhì)量和傳輸效率，確保設(shè)備之間的無線通信更加穩(wěn)定和可靠。

設(shè)備保護(hù)與維護(hù)便捷性

延長設(shè)備壽命：穩(wěn)定的電力供應(yīng)和電氣隔離措施有助于保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備免受電網(wǎng)波動和電磁干擾的損害，從而延長設(shè)備的使用壽命。

便于維護(hù)：隔離式AC/DC電源模塊通常采用模塊化設(shè)計，便于安裝、調(diào)試和維護(hù)。當(dāng)電源模塊出現(xiàn)故障時，可以迅速更換新的模塊，降低維護(hù)成本和時間。

具體應(yīng)用場景

工業(yè)自動化系統(tǒng)：

在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，隔離式電源模塊用于為傳感器、執(zhí)行器、PLC（可編程邏輯控制器）等提供穩(wěn)定且隔離的電源。這有助于減少電氣噪聲和干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

醫(yī)療設(shè)備：

醫(yī)療設(shè)備對電源的穩(wěn)定性和安全性要求極高。隔離式電源模塊能夠確保醫(yī)療設(shè)備與患者之間的電氣隔離，防止電流泄漏，從而保護(hù)患者的安全。同時，它還能減少電磁干擾，確保醫(yī)療設(shè)備的精確測量和診斷。

通信設(shè)備：

在通信系統(tǒng)中，隔離式電源模塊被用于為基站、交換機(jī)、路由器等通信設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的電源。它能夠有效隔離電網(wǎng)中的噪聲和干擾，保證通信信號的清晰和穩(wěn)定傳輸。

儀器儀表：

精密儀器儀表對電源的質(zhì)量要求很高。隔離式電源模塊能夠提供穩(wěn)定、純凈的電源，減少電源波動和噪聲對儀器測量結(jié)果的影響，提高測量的準(zhǔn)確性和精度。

電力系統(tǒng)：

在電力系統(tǒng)中，隔離式電源模塊可用于為電力監(jiān)控設(shè)備、保護(hù)裝置等提供隔離電源。這有助于減少電網(wǎng)中的電磁干擾和故障電流對設(shè)備的影響，提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

交通運(yùn)輸：

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，如鐵路、地鐵、航空航天等，隔離式電源模塊被廣泛應(yīng)用于信號系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中。它們能夠確保在惡劣的電氣環(huán)境下，系統(tǒng)仍然能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

安全敏感場合：

在一些對安全要求極高的場合，如石油、化工、煤礦等，隔離式電源模塊能夠防止電氣火花引起的爆炸和火災(zāi)等危險情況，確保生產(chǎn)安全。

數(shù)據(jù)處理中心：

數(shù)據(jù)處理中心需要大量的服務(wù)器和存儲設(shè)備，這些設(shè)備對電源的可靠性和穩(wěn)定性要求很高。隔離式電源模塊能夠提供高質(zhì)量的電源，確保數(shù)據(jù)處理中心的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用隔離式AC/DC電源模塊是出于電力轉(zhuǎn)換高效性、系統(tǒng)安全性提升、電磁兼容性增強(qiáng)以及設(shè)備保護(hù)與維護(hù)便捷性等多方面的考慮。這些優(yōu)勢使得隔離式AC/DC電源模塊成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

本文會再為大家詳解電源模塊家族中的一員——隔離式AC/DC電源模塊。

隔離式AC/DC電源模塊的定義與原理

定義：隔離式電源模塊通過電磁感應(yīng)原理和電子元件實現(xiàn)電能的傳遞和隔離，確保輸入端與輸出端之間的電氣隔離。

原理：該模塊通常由輸入端、輸出端、隔離變壓器、電子元件（如整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和開關(guān)電路）和保護(hù)電路等組成。輸入端接收主電源的輸入，經(jīng)過濾波電路處理后，使用隔離變壓器進(jìn)行電能傳遞。隔離變壓器通過磁耦合將輸入端與輸出端完全隔離開來，實現(xiàn)電氣隔離。在電能傳遞過程中，輸出端的電壓、電流和頻率可以通過變壓器的變比進(jìn)行調(diào)整。

隔離式AC/DC電源模塊的組成部分

輸入端：接收主電源的輸入，經(jīng)過濾波電路進(jìn)行濾波和靜電保護(hù)。

隔離變壓器：作為核心部件，通過磁耦合將輸入端與輸出端完全隔離開來，實現(xiàn)電氣隔離。

電子元件：包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和開關(guān)電路等，用于對電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)。

保護(hù)電路：主要包括過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)和短路保護(hù)等功能，確保設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

隔離式AC/DC電源模塊的優(yōu)點

電氣隔離：有效隔離輸入端與輸出端，防止電氣干擾和噪聲傳播，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

安全性高：由于實現(xiàn)了電氣隔離，降低了觸電風(fēng)險，提高了設(shè)備使用的安全性。

寬電壓表現(xiàn)：能夠在較寬的電壓范圍內(nèi)正常工作，適應(yīng)不同的供電環(huán)境。

隔離式AC/DC電源模塊的缺點

成本較高：由于需要額外增加隔離變壓器等元件，導(dǎo)致制造成本和材料成本上升。

體積較大：相比非隔離電源模塊，隔離式電源模塊的體積通常較大，限制了在一些對體積要求較高的場合的應(yīng)用。

效率較低：在轉(zhuǎn)換過程中，部分能量會被轉(zhuǎn)化成熱能散失，導(dǎo)致效率降低。

電氣噪聲較大：隔離變壓器等元件可能產(chǎn)生磁場和電場干擾信號，導(dǎo)致系統(tǒng)的電氣噪聲較大。

隔離式AC/DC電源模塊的選型參數(shù)

1、輸入電壓范圍

定義：輸入電壓范圍是指電源模塊能夠接受并穩(wěn)定工作的電壓區(qū)間。

重要性：選擇合適的輸入電壓范圍可以確保電源模塊在不同供電環(huán)境下都能正常工作。

示例：常見的輸入電壓范圍包括9~18VDC、18~36VDC、4.5~9VDC等，具體取決于模塊規(guī)格和應(yīng)用需求。

2、輸出電壓和電流

定義：輸出電壓和電流是電源模塊提供給負(fù)載的電壓和電流值。

重要性：這兩個參數(shù)直接決定了電源模塊的供電能力和適用性。

示例：輸出電壓可能包括5V、12V、24V、50V、100VDC等多種規(guī)格，而輸出電流則根據(jù)模塊功率和負(fù)載需求來確定。

3、功率

定義：功率是電源模塊能夠提供的總能量輸出，通常以瓦特（W）為單位。

重要性：功率大小決定了電源模塊能夠驅(qū)動多大負(fù)載。

示例：常見的功率范圍從幾瓦到幾百瓦不等，具體取決于應(yīng)用需求。

4、隔離電壓

定義：隔離電壓是指電源模塊輸入端與輸出端之間的電氣隔離程度，通常以伏特（V）為單位。

重要性：隔離電壓越高，電氣隔離效果越好，安全性和可靠性也越高。

示例：常見的隔離電壓包括1000VDC、1500VDC、3000VDC等，具體取決于應(yīng)用的安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。

5、工作溫度和濕度

定義：工作溫度和濕度是指電源模塊能夠正常工作的環(huán)境溫度和濕度范圍。

重要性：這些參數(shù)對于確保電源模塊在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。

示例：工作溫度范圍可能包括-40℃~+85℃，而濕度則通常有一個上限值，如相對濕度不超過90%。

6、轉(zhuǎn)換效率

定義：轉(zhuǎn)換效率是指電源模塊將輸入電能轉(zhuǎn)換為輸出電能的比例。

重要性：高效率的電源模塊能夠減少能量損失和發(fā)熱量，提高系統(tǒng)的整體效率。

示例：常見的轉(zhuǎn)換效率可能高達(dá)80%或更高。

7、尺寸和封裝形式

定義：尺寸和封裝形式是指電源模塊的物理尺寸和安裝方式。

重要性：這些參數(shù)對于確保電源模塊能夠適配到特定的安裝空間和布局中至關(guān)重要。

示例：常見的封裝形式包括SIP（單列直插封裝）、DIP（雙列直插封裝）等，尺寸則根據(jù)模塊功率和設(shè)計需求來確定。

8、保護(hù)功能

定義：保護(hù)功能是指電源模塊在異常情況下能夠自動切斷輸出或采取其他措施保護(hù)自身和負(fù)載的能力。

重要性：這些功能能夠提高電源模塊的安全性和可靠性。

示例：常見的保護(hù)功能包括過壓保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)等。

9、其他特殊參數(shù)

定義：除了上述常規(guī)參數(shù)外，還可能包括一些特殊參數(shù)，如輸出電壓調(diào)節(jié)范圍、紋波和噪聲水平、電磁兼容性（EMC）等。

重要性：這些參數(shù)對于滿足特定應(yīng)用需求和提高系統(tǒng)性能具有重要意義。

隔離式AC/DC電源模塊的的廠商

國際知名廠商

VICOR

所屬公司：懷格貿(mào)易(上海)有限公司

簡介：美國Vicor Corporation旗下品牌，全球領(lǐng)先的電源模塊技術(shù)公司，致力于模塊化電源技術(shù)創(chuàng)新，擁有先進(jìn)的配電架構(gòu)、轉(zhuǎn)換拓?fù)浼胺庋b技術(shù)，為電源系統(tǒng)設(shè)計人員提供高級、高性能模塊化解決方案。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)及汽車應(yīng)用等領(lǐng)域。

ARTESYN（雅特生科技）

所屬公司：雅達(dá)電子有限公司

簡介：成立于1971年美國，原艾默生網(wǎng)絡(luò)能源，現(xiàn)隸屬于先進(jìn)能源工業(yè)公司，是電源轉(zhuǎn)換與嵌入式計算技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。旗下?lián)碛蠥stec、Artesyn兩個品牌，其中低功率和模塊化高功率AC-DC電源以卓越的性能、可靠性和成本效益聞名于世，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、通信、計算、存儲等多個領(lǐng)域。

SynQor

所屬公司：美國SynQor公司

簡介：全球領(lǐng)先的電源解決方案供應(yīng)商，集電源轉(zhuǎn)換模塊、尖端電源系統(tǒng)等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體。其產(chǎn)品以性能、品質(zhì)和可靠性領(lǐng)先業(yè)界而聞名，廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、軌道交通、商業(yè)航空電子設(shè)備等多個領(lǐng)域。

TDK-Lambda

所屬公司：東電化蘭達(dá)(中國)電子有限公司

簡介：隸屬于日本TDK集團(tuán)，全球知名的工業(yè)電源解決方案和電源產(chǎn)品提供商。產(chǎn)品涵蓋AC-DC電源、DC-DC開關(guān)電源、可編程電源等。在中國設(shè)有工廠，提供從研發(fā)、生產(chǎn)到銷售和維護(hù)的全方位電源解決方案。

COSEL

所屬公司：無錫科索電子有限公司

簡介：日本極具規(guī)模的電源生產(chǎn)廠家，專業(yè)從事電源產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)為一體的大型跨國企業(yè)。致力于AC-DC開關(guān)電源、DC-DC轉(zhuǎn)換器和模塊的專業(yè)制造，在中國無錫設(shè)有工廠，主要負(fù)責(zé)國內(nèi)的產(chǎn)品銷售及管理。

國內(nèi)知名廠商

華為HUAWEI

所屬公司：華為投資控股有限公司

簡介：華為數(shù)字能源成立于2021年，前身為華為網(wǎng)絡(luò)能源產(chǎn)品線，全球領(lǐng)先的數(shù)字能源產(chǎn)品與解決方案提供商。其嵌入式電源業(yè)務(wù)涵蓋服務(wù)器電源、AC-DC模塊、DC-DC模塊等，以被集成的方式提供高效節(jié)能、低TCO的數(shù)字化和模組化供電解決方案。

金升陽Mornsun

所屬公司：廣州金升陽科技有限公司

簡介：國內(nèi)一站式電源解決方案提供商，集開關(guān)電源、板載式電源、行業(yè)專用電源等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體。擁有強(qiáng)大的自主研發(fā)和知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢，經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，其商標(biāo)已在全球50多個國家與地區(qū)注冊。

新雷能

所屬公司：北京新雷能科技股份有限公司

簡介：專業(yè)從事功率微模組、模塊電源、定制電源、大功率電源及供配電電源系統(tǒng)研發(fā)、制造的國家高新技術(shù)企業(yè)。始終堅持“科技領(lǐng)先”的發(fā)展戰(zhàn)略，現(xiàn)已累計獲得各項知識產(chǎn)權(quán)200余項，其中發(fā)明專利超40項。

此外，還有如航天長峰朝陽電源有限公司、深圳市鉦銘科電子有限公司、廣州晟蚨貿(mào)易有限公司等國內(nèi)廠商也在隔離式電源模塊領(lǐng)域具有一定的市場份額和技術(shù)實力。

供應(yīng)商A:愛浦電子

https://www.aipulnion.com/

1、產(chǎn)品能力

（1）主推型號1:DA3-220S05G9D4

對應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

DA3-220SXXG9D4系列-----是愛浦為客戶提供的小體積，高效率模塊電源。該系列電源具有全球輸入電壓范圍、交直流兩用、低紋波，低溫升、低功耗、高效率、高可靠性、高安全隔離、EMC性能好等優(yōu)點。EMC及安全規(guī)格滿足國際EN55032、IEC/EN61000的標(biāo)準(zhǔn)。該系列產(chǎn)品在電力、工業(yè)、儀器儀表及智能家居等多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)產(chǎn)品應(yīng)用于電磁兼容比較惡劣的環(huán)境需參考我司給出的應(yīng)用電路。

封裝尺寸

硬件參考設(shè)計

核心料（哪些項目在用）

奇跡物聯(lián)智能空開4G DTU

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/AVDQww93qiq2OokhZaicb5rhntc?fromScene=spaceOverview

（如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除）

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審核編輯 黃宇