物聯網系統中為什么要使用隔離式AC/DC電源模塊

物聯網系統中使用隔離式AC/DC電源模塊的原因主要基于其在電力轉換、系統安全、電磁兼容性以及設備保護等方面的優勢。以下是詳細分析：

電力轉換的高效性

高效轉換：隔離式AC/DC電源模塊能夠將交流電（AC）高效地轉換為直流電（DC），滿足物聯網設備對直流電源的需求。這種高效的電力轉換有助于減少能源浪費，提高系統的整體能效。

穩定輸出：通過內部的穩壓和濾波電路，隔離式AC/DC電源模塊能夠提供穩定的直流輸出電壓和電流，確保物聯網設備在各種工作環境下都能獲得穩定的電力供應。

系統安全性提升

電氣隔離：隔離式AC/DC電源模塊的關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中的電壓波動、浪涌和噪聲等干擾因素影響到物聯網設備的正常運行，從而提高系統的整體安全性。

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

電磁兼容性增強

減少電磁干擾：物聯網系統中包含大量的電子設備和傳感器，它們之間通過無線網絡進行通信。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生的電磁干擾（EMI），降低對其他電子設備的干擾，提高系統的電磁兼容性。

增強信號質量：穩定的直流電源輸出有助于改善物聯網設備中信號處理器的工作環境，提高信號質量和傳輸效率，確保設備之間的無線通信更加穩定和可靠。

設備保護與維護便捷性

延長設備壽命：穩定的電力供應和電氣隔離措施有助于保護物聯網設備免受電網波動和電磁干擾的損害，從而延長設備的使用壽命。

便于維護：隔離式AC/DC電源模塊通常采用模塊化設計，便于安裝、調試和維護。當電源模塊出現故障時，可以迅速更換新的模塊，降低維護成本和時間。

具體應用場景

工業自動化系統：

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

醫療設備：

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

通信設備：

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

儀器儀表：

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

電力系統：

在電力系統中，隔離式電源模塊可用于為電力監控設備、保護裝置等提供隔離電源。這有助于減少電網中的電磁干擾和故障電流對設備的影響，提高電力系統的安全性和穩定性。

交通運輸：

在交通運輸領域，如鐵路、地鐵、航空航天等，隔離式電源模塊被廣泛應用于信號系統、控制系統和通信系統中。它們能夠確保在惡劣的電氣環境下，系統仍然能夠穩定、可靠地運行。

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等危險情況，確保生產安全。

數據處理中心：

數據處理中心需要大量的服務器和存儲設備，這些設備對電源的可靠性和穩定性要求很高。隔離式電源模塊能夠提供高質量的電源，確保數據處理中心的穩定運行和數據安全。

綜上所述，物聯網系統中使用隔離式AC/DC電源模塊是出于電力轉換高效性、系統安全性提升、電磁兼容性增強以及設備保護與維護便捷性等多方面的考慮。這些優勢使得隔離式AC/DC電源模塊成為物聯網系統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原理和電子元件實現電能的傳遞和隔離，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、穩壓電路和開關電路）和保護電路等組成。輸入端接收主電源的輸入，經過濾波電路處理后，使用隔離變壓器進行電能傳遞。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行調整。

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，經過濾波電路進行濾波和靜電保護。

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，實現電氣隔離。

電子元件：包括整流電路、濾波電路、穩壓電路和開關電路等，用于對電能進行轉換和調節。

保護電路：主要包括過壓保護、過流保護、過溫保護和短路保護等功能，確保設備的安全和穩定運行。

隔離式AC/DC電源模塊的優點

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，提高系統的穩定性和可靠性。

安全性高：由于實現了電氣隔離，降低了觸電風險，提高了設備使用的安全性。

寬電壓表現：能夠在較寬的電壓范圍內正常工作，適應不同的供電環境。

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用。

效率較低：在轉換過程中，部分能量會被轉化成熱能散失，導致效率降低。

電氣噪聲較大：隔離變壓器等元件可能產生磁場和電場干擾信號，導致系統的電氣噪聲較大。

隔離式AC/DC電源模塊的選型參數

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定工作的電壓區間。

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，具體取決于模塊規格和應用需求。

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載的電壓和電流值。

重要性：這兩個參數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等多種規格，而輸出電流則根據模塊功率和負載需求來確定。

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動多大負載。

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，具體取決于應用的安全標準和要求。

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境溫度和濕度范圍。

重要性：這些參數對于確保電源模塊在不同環境條件下的穩定性和可靠性至關重要。

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、轉換效率

定義：轉換效率是指電源模塊將輸入電能轉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熱量，提高系統的整體效率。

示例：常見的轉換效率可能高達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，尺寸則根據模塊功率和設計需求來確定。

8、保護功能

定義：保護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自身和負載的能力。

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：常見的保護功能包括過壓保護、過流保護、短路保護、過熱保護等。

9、其他特殊參數

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

重要性：這些參數對于滿足特定應用需求和提高系統性能具有重要意義。

隔離式AC/DC電源模塊的的廠商

國際知名廠商

VICOR

所屬公司：懷格貿易(上海)有限公司

簡介：美國Vicor Corporation旗下品牌，全球領先的電源模塊技術公司，致力于模塊化電源技術創新，擁有先進的配電架構、轉換拓撲及封裝技術，為電源系統設計人員提供高級、高性能模塊化解決方案。其產品廣泛應用于基礎設施、工業及汽車應用等領域。

ARTESYN（雅特生科技）

所屬公司：雅達電子有限公司

簡介：成立于1971年美國，原艾默生網絡能源，現隸屬于先進能源工業公司，是電源轉換與嵌入式計算技術領域的全球領導者。旗下擁有Astec、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，被廣泛應用于醫療、通信、計算、存儲等多個領域。

SynQor

所屬公司：美國SynQor公司

簡介：全球領先的電源解決方案供應商，集電源轉換模塊、尖端電源系統等產品研發、生產、銷售于一體。其產品以性能、品質和可靠性領先業界而聞名，廣泛應用于軍事、工業、軌道交通、商業航空電子設備等多個領域。

TDK-Lambda

所屬公司：東電化蘭達(中國)電子有限公司

簡介：隸屬于日本TDK集團，全球知名的工業電源解決方案和電源產品提供商。產品涵蓋AC-DC電源、DC-DC開關電源、可編程電源等。在中國設有工廠，提供從研發、生產到銷售和維護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：日本極具規模的電源生產廠家，專業從事電源產品設計、開發、生產為一體的大型跨國企業。致力于AC-DC開關電源、DC-DC轉換器和模塊的專業制造，在中國無錫設有工廠，主要負責國內的產品銷售及管理。

國內知名廠商

華為HUAWEI

所屬公司：華為投資控股有限公司

簡介：華為數字能源成立于2021年，前身為華為網絡能源產品線，全球領先的數字能源產品與解決方案提供商。其嵌入式電源業務涵蓋服務器電源、AC-DC模塊、DC-DC模塊等，以被集成的方式提供高效節能、低TCO的數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：國內一站式電源解決方案提供商，集開關電源、板載式電源、行業專用電源等產品研發、生產、銷售于一體。擁有強大的自主研發和知識產權優勢，經銷網絡覆蓋全球，其商標已在全球50多個國家與地區注冊。

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研發、制造的國家高新技術企業。始終堅持“科技領先”的發展戰略，現已累計獲得各項知識產權200余項，其中發明專利超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、廣州晟蚨貿易有限公司等國內廠商也在隔離式電源模塊領域具有一定的市場份額和技術實力。

供應商A:愛浦電子

https://www.aipulnion.com/

1、產品能力

（1）主推型號1:DA3-220S05G9D4

對應的產品詳情介紹

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性能好等優點。EMC及安全規格滿足國際EN55032、IEC/EN61000的標準。該系列產品在電力、工業、儀器儀表及智能家居等多個領域都有廣泛的應用。當產品應用于電磁兼容比較惡劣的環境需參考我司給出的應用電路。

封裝尺寸

硬件參考設計

核心料（哪些項目在用）

奇跡物聯智能空開4G DTU

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

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

（如有侵權，聯系刪除）

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