非隔离电源与DC12V-DC5V电源分析

在此之前,我们选择了一款荣事达Royalstar无叶暖风机拆机发现采用了一个非隔离电源的方案,控制板电源网络一共有三种分别是AC220V、DC12V、DC5V,AC220V用于加热部件迅速加热、DC12V用作灯带与继电器线圈、DC5V用作MCU和面板驱动芯片供电。今天我们就来拿出来分析一下。

一、AC220V-DC12V非隔离电源

荣事达的这一款无叶暖风机是采用一款PN3038的非隔离电源芯片来实现AC220V-DC12V的电源转换的,在我们搭建智能化方案的时候一般会避免使用非隔离电源,不过在搭建产品方案考虑成本问题的话会考虑使用非隔离电源。因为我们前期搭建方案的时候,硬件方案搭建完成以后还要进行软件调试,如果使用非隔离电源的话,会大大增加我们触点的风险。接下来我们就简答聊一下。

1、隔离电源与非隔离电源

隔离电源 :是指通过变压器将高电压降为低电压,并整流成直流电。转换过程因为变压器的强电线圈和弱点线圈没有直接连接,所以不会有触电危险,应用中较安全,但设计比非隔离电源要复杂。主要有以下几个显著的特点:

  • 体积较大
  • 转换效率低
  • 设计复杂、成本高
  • 安全性高
  • 抗干扰能力强
  • 容易实现升压转换、多路输出
  • 输入电压范围较宽

非隔离电源 :是指在输入端和负载端之间没有通过变压器进行电气隔离,而又直接连接,输入端和负载端共地。所以采用非隔离电源设计的硬件方案,整个硬件电路板是带强电的,大家在调试的时候一定注意避免触点。以下是非隔离电源的特点:

  • 体积较小
  • 转换效率高
  • 容易设计、成本低
  • 安全性低
  • 抗干扰能力差
  • 难以实现升压转换、多路输出
  • 输入电压范围较低

2、 PN3038 高性能非隔离交流直流转换芯片

PN8034集成PFM控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET,用于外围元器件极精简的小功率非隔离开关电源。
PN8034内置高压启动模块,实现系统快速启动、超低待机功能。该芯片提供了完整的智能化保护功能,包括过载保护,
欠压保护,过温保护。另外PN8034的降频调制技术有助于改善EMI特性。

功能特点

  • 内置650V高雪崩能力智能功率MOSFET
  • 内置高压启动电路
  • 优化适用于12V输出非隔离应用
  • 半封闭式稳态输出功率7.2W @230VAC,DIP-7
  • 改善EMI的降频调制技术
  • 优异的负载调整率和工作效率
  • 全面的保护功能
  1. 过载保护(OLP)
  2. 过温保护(OTP)
  3. 欠压保护(UVLO)

应用领域

  • 非隔离辅助电源

典型应用

非隔离电源与DC12V-DC5V电源分析_第1张图片

3、热风机电源方案

非隔离电源与DC12V-DC5V电源分析_第2张图片

二、DC12V-DC5V

  这个热风机DC12V-DC5V是通过一个78L05三端稳压调整器实现的。输出电流高达 100mA,内设过热保护和短路限制。

特点

  • 三端可调稳压器
  • 输出电流高达 100mA
  • 无需外部元件
  • 内部热过载保护
  • 内部短路限流

典型应用电路

非隔离电源与DC12V-DC5V电源分析_第3张图片

热风机应用电路

非隔离电源与DC12V-DC5V电源分析_第4张图片

三、总结

荣事达的这款暖风机电源部分通过 PN3038 高性能非隔离交流直流转换芯片 获得DC12V的直流电源,又通过一个78L05实现DC12V转DC5V为MCU供电。整体电路简洁,元器件相对较少,容易实现,另外留有DC12V输入接口,方便使用弱电开发。如果您想要开发更多IOT产品,推荐使用涂鸦智能IoT平台

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