Μια μη απομονωμένη μονάδα μετατροπέα DC-DC μοιράζεται ένα κοινό έδαφος μεταξύ της εισόδου και της εξόδου της, αλλάζοντας τη μια τάση συνεχούς ρεύματος σε μια άλλη χωρίς φράγμα μετασχηματιστή. Αυτή η μεμονωμένη απόφαση καθιστά αυτές τις μονάδες μικρότερες, φθηνότερες και συνήθως πιο αποτελεσματικές από μεμονωμένα ισοδύναμα — και επίσης αποφασίζει πού μπορείτε να τις χρησιμοποιήσετε. Εάν το φορτίο σας και η πηγή σας αναφέρονται ήδη στο ίδιο έδαφος, μια μη απομονωμένη μονάδα είναι συνήθως η καλύτερη επιλογή μηχανικής και εμπορικής χρήσης. Εάν δεν το κάνουν, είναι το λάθος μέρος ανεξάρτητα από το πόσο καλή φαίνεται η καμπύλη της απόδοσής του. Αυτός ο οδηγός καλύπτει τι σημαίνει το 'μη απομονωμένο', πού ανήκουν αυτές οι μονάδες και τις έξι διαστάσεις προδιαγραφών που αποφασίζουν για ποιον αριθμό ανταλλακτικού ζητάτε προσφορά.

Βασικά Takeaways

• Το κοινό έδαφος είναι η καθοριστική ιδιότητα. Η επιστροφή εισόδου και η επιστροφή εξόδου είναι ο ίδιος κόμβος. Το μέγεθος, το κόστος, η αποτελεσματικότητα και ο σχεδιασμός προστασίας προκύπτουν από αυτό.

• Επιλέξτε ανά περιοχή εισόδου πριν από την τάση εξόδου. Το εύρος εισόδου καθορίζεται από το δίαυλο σας. Η έξοδος μπορεί συνήθως να περικοπεί μέσα σε ένα δημοσιευμένο παράθυρο.

• Μέγεθος ρεύματος για τη χειρότερη περίπτωση και μετά μειώστε. Η βαθμολογία στους 25 °C δεν είναι αυτή που παρέχει η μονάδα μέσα σε ένα σφραγισμένο περίβλημα στους 60 °C.

• Η απομόνωση είναι απαίτηση συστήματος, όχι προτίμηση. Μια απομονωμένη μονάδα κοστίζει περισσότερο και καταλαμβάνει περισσότερο χώρο, επομένως τακτοποιήστε το πριν συγκρίνετε τις τιμές.

• Η στεγανοποίηση και οι κραδασμοί καθορίζουν τις εγκαταστάσεις του οχήματος. Οι κραδασμοί, ο θερμικός κύκλος και η είσοδος σκόνης σκοτώνουν τις μονάδες πριν συμβεί ένα μεμονωμένο συμβάν νερού.

• Μόνο ο πίνακας προδιαγραφών μετράει. Επιβεβαιώστε το εύρος εισόδου, το συνεχές ρεύμα και τα όρια προστασίας από το φύλλο δεδομένων και όχι από τη σύνοψη μάρκετινγκ.

Τι σημαίνει στην πράξη «Μη Απομονωμένος».

Γιατί οι μη απομονωμένες μονάδες μοιράζονται μια διαδρομή εδάφους;

Σε μια μη απομονωμένη τοπολογία, η επιστροφή εισόδου και η επιστροφή εξόδου είναι ηλεκτρικά ο ίδιος κόμβος. Το στάδιο μεταγωγής εξακολουθεί να ανεβάζει ή να μειώνει την τάση, αλλά κανένας μετασχηματιστής δεν παρέχει γαλβανικό διαχωρισμό. Ένα δημοσιευμένο παράδειγμα το κάνει ξεκάθαρο: ο μη απομονωμένος αδιάβροχος μετατροπέας buck 12V/24V σε 5V αναφέρει τον τύπο απομόνωσής του ως 'Μη απομονωμένο (κοινό έδαφος)', μια ονομαστική είσοδο 12V / 24V DC, μια έξοδο 5V DC, 10A μέγιστη συνεχή απόδοση θερμοκρασίας 90% και μεγάλο εύρος θερμοκρασίας εξόδου 90 −40 °C έως +85 °C. Χωρίς φράγμα, δεν χρειάζονται οι αποστάσεις ερπυσμού και απόστασης που απαιτεί ένας μετασχηματιστής και δεν υπάρχουν απώλειες πυρήνα στη διαδρομή ισχύος — επομένως το μικρότερο αποτύπωμα, ο χαμηλότερος λογαριασμός υλικών και η υψηλότερη απόδοση στο ίδιο επίπεδο ισχύος.

Πότε αυτή η κοινή διαδρομή γίνεται μη ασφαλής;

Τρεις καταστάσεις επαναλαμβάνονται. Η πηγή σας μπορεί να βρίσκεται σε μια αντίστροφη ή αιωρούμενη αναφορά σε σχέση με το φορτίο, την οποία μια μη απομονωμένη μονάδα δεν μπορεί να διορθώσει. Το φορτίο σας μπορεί να είναι ένα μπροστινό άκρο μέτρησης που δεν πρέπει να συνδέεται με το δίαυλο ισχύος — συνηθισμένο με ενισχυτές οργάνων, διακλαδώσεις ρεύματος και μεμονωμένες διεπαφές αισθητήρων. Ή το σύστημά σας μπορεί να χρειαστεί να σπάσει έναν βρόχο γείωσης όπου δύο κομμάτια εξοπλισμού είναι συνδεδεμένα σε διαφορετικά σημεία.

Όπου ισχύει οποιοδήποτε από αυτά, καθορίστε μια απομονωμένη ενότητα. Ο Η σειρά απομονωμένων μετατροπέων DC-DC προσφέρει μια χρήσιμη σύγκριση: η οικογένεια οργάνων SD-350 δέχεται 19–36 VDC, 36–72 VDC ή 72–144 VDC ανάλογα με το επίθημα μοντέλου, δημοσιεύει χρόνο αναμονής 30 ms σε πλήρες φορτίο και καθορίζει την τάση εισόδου 1-5-5 και εξόδου AC. Είσοδος σε πλαίσιο KVAC με αντίσταση απομόνωσης 100 MΩ στα 500 VDC. Αυτό το εμπόδιο είναι αυτό για το οποίο πληρώνετε.

Πόση αποτελεσματικότητα κερδίζετε πραγματικά;

Το κέρδος είναι πραγματικό αλλά δεν πρέπει να υπερεκτιμάται. Μη απομονωμένες ενότητες buck στο Το μη απομονωμένο εύρος DC-DC συνήθως δημοσιεύει απόδοση μετατροπής πάνω από 90%, ενώ ένας απομονωμένος μετατροπέας με παρόμοια ισχύ προσγειώνεται ελαφρώς χαμηλότερα. Αυτό το κενό σπάνια καθορίζει μια προμήθεια - το αποτύπωμα, το κόστος και το κατά πόσον απαιτείται απομόνωση είναι οι καθοριστικοί παράγοντες.

Πίνακας 1: Μη απομονωμένες έναντι μεμονωμένων μονάδων μετατροπέα DC-DC

Όπου οι μη απομονωμένες ενότητες είναι η σωστή επιλογή

Συστήματα οχημάτων, μπαταριών και κινητικότητας

Τα ηλεκτρικά συστήματα οχημάτων είναι το κλασικό σπίτι της μη απομονωμένης μονάδας, επειδή το πλαίσιο είναι ήδη το κοινό σημείο αναφοράς για οτιδήποτε στο σκάφος. Το δημοσιευμένο εύρος αντικατοπτρίζει ότι: 12V έως 24V σε 1–50A, 12V έως 48V σε 1–20A, 24V έως 48V σε 3–42A για αυτοκίνητα γκολφ, 36V/48V έως 12V στα 3–100A για ηλεκτρικά οχήματα και 24V έως 48V για ηλεκτρικά οχήματα και 24V έως 48V για αυτοκίνητα γκολφ. Οι οικογένειες Boost-buck καλύπτουν εισόδους που μπορεί να βρίσκονται σε κάθε πλευρά του στόχου, συμπεριλαμβανομένων 8–40V έως 12V στα 3–60A και 9–40V έως 24V στα 2–30A.

Υποχώρηση του ηλιακού και τηλεπικοινωνιακού λεωφορείου DC

Οι δίαυλοι συνεχούς ρεύματος υψηλότερης τάσης είναι η δεύτερη σημαντική εφαρμογή. ΕΝΑ Ο μετατροπέας 48V σε 24V με ονομαστική τιμή 3A σε 85A με αδιάβροχο περίβλημα IP68 είναι κατασκευασμένος για ηλιακά συστήματα και Η οικογένεια 72V έως 12V / 13,8V εκτείνεται από 5Α έως 60Α. Η περίπτωση των τηλεπικοινωνιών είναι διδακτική: το rack παρέχει ήδη μια κοινή αναφορά, επομένως τα χρήματα που εξοικονομούνται από την απομόνωση πηγαίνουν στη βαθμολογία του περιβλήματος.

Βιομηχανικά ηλεκτρονικά ελέγχου διαύλου 24V τροφοδοσίας 5V και 12V

Μέσα σε έναν πίνακα ελέγχου, ο δίαυλος 24 V είναι συνήθως η μοναδική αναφορά για μονάδες PLC, αισθητήρες, ρελέ και κυκλώματα ενδείξεων, επομένως η μείωση στα 5 V ή τα 12 V είναι μια εφαρμογή εγχειριδίου. Ένας μετατροπέας buck 12V/24V σε 5V IP68 που καλύπτει 3A σε 60A ή ένας υποβιβασμός 24V σε 12V που καλύπτει 1,5A έως 100A, χειρίζεται το καθήκον. Ο πλεονασμός ανήκει στο στρώμα τροφοδοσίας και στη δική του μονάδα.

Πίνακας 2: Δημοσιευμένοι συνδυασμοί εισόδου, εξόδου και ρεύματος

Έξι διαστάσεις επιλογής που καθορίζουν τον αριθμό εξαρτήματος

Τι εύρος εισόδου παρουσιάζει στην πραγματικότητα ο δίαυλός σας;

Ξεκινήστε με το λεωφορείο, όχι το φορτίο. Ένα ονομαστικό σύστημα 24V δεν κάθεται στα 24V — ανεβαίνει κατά τη φόρτιση και πέφτει κάτω από το φορτίο εκκίνησης, και ένας μετατροπέας που καθορίζεται μόνο στην ονομαστική τιμή θα πέσει έξω τη λάθος στιγμή. Σημειώστε το ελάχιστο και το μέγιστο που μπορεί να φτάσει το λεωφορείο σας και, στη συνέχεια, επιλέξτε μια ενότητα της οποίας το δημοσιευμένο εύρος καλύπτει και τα δύο άκρα με περιθώριο.

Πόσο εύρος επένδυσης χρειάζεστε στην έξοδο;

Ορισμένα φορτία δέχονται μια σταθερή ράγα. Άλλοι θέλουν ένα ρυθμιζόμενο έτσι ώστε ένας αριθμός ανταλλακτικού να καλύπτει πολλές παραλλαγές προϊόντων. Αποφασίστε νωρίς, γιατί αυτή η επιλογή εξαλείφει ολόκληρες οικογένειες από τη σύντομη λίστα. Τα κλειστά αναλώσιμα υψηλότερης ισχύος συχνά δημοσιεύουν ένα παράθυρο συνεχούς ρύθμισης, ενώ οι συμπαγείς μονάδες υποβάθμισης καθορίζονται σε σταθερές εξόδους. Η απομονωμένη οικογένεια SD-350 σε αυτό το χαρτοφυλάκιο δημοσιεύεται ως μετατροπέας οργάνων πολλαπλής τάσης, που είναι το πρότυπο που πρέπει να αναζητήσετε όταν το σχετικό υλικό χρειάζεται πολλές ράγες εξόδου.

Έχετε μετρήσει το ρεύμα για τη χειρότερη περίπτωση;

Το συνεχές ρεύμα σε θερμοκρασία αναφοράς είναι το σημείο εκκίνησης και όχι η απάντηση. Πάρτε το δημοσιευμένο σχήμα, προσθέστε περιθώριο για την έναρξη εκκίνησης και, στη συνέχεια, εφαρμόστε την καμπύλη μείωσης για τη θερμοκρασία που θα δει πραγματικά η μονάδα. Αντιμετωπίστε τις αξιολογήσεις αιχμής ξεχωριστά: μια μονάδα πλεονασμού με ονομαστική συνεχή 20Α μπορεί να μεταφέρει 30Α μόνο για πέντε δευτερόλεπτα.

Υπάρχει η θερμική διαδρομή για την απόδοση που αναφέρατε;

Μια μονάδα που αναφέρεται περισσότερο από 90% μετατρέπει το υπόλοιπο σε θερμότητα και αυτή η θερμότητα πρέπει να φύγει από το περίβλημα. Όπου η μονάδα είναι τοποθετημένη σε γλάστρα και σφραγισμένη, η ίδια η βαθμολογία του περιβλήματος που την προστατεύει παγιδεύει επίσης τη θερμότητά της, επομένως η καμπύλη μείωσης έχει μεγαλύτερη σημασία, όχι λιγότερο. Οι μορφές τοποθέτησης πλαισίου παραμένουν δημοφιλείς επειδή το πλαίσιο γίνεται μέρος της θερμικής διαδρομής.

Ποιες λειτουργίες προστασίας είναι αδιαπραγμάτευτες;

Επιβεβαιώστε την προστασία υπερφόρτωσης και υπερθέρμανσης και επαληθεύστε τα πραγματικά όρια. Η απομονωμένη οικογένεια οργάνων SD-350 παρέχει ένα χρησιμοποιήσιμο σημείο αναφοράς: προστασία υπερφόρτωσης στο 105% έως 135% της ονομαστικής ισχύος εξόδου και μια λειτουργία υπερθέρμανσης που κλείνει την έξοδο και ανακτά αυτόματα μόλις πέσει η θερμοκρασία. Η τάση αντοχής του δημοσιεύεται ως είσοδος-έξοδος 1,5 KVAC και είσοδος-προς-πλαίσιο με 0,5 KVAC έξοδο-προς-πλαίσιο, σε αντίσταση απομόνωσης 100 MΩ στα 500 VDC. Τα σημεία ταξιδιού πρέπει να βρίσκονται έξω από τον κανονικό φάκελο του φορτίου σας αλλά μέσα στον φάκελο επιβίωσής του.

Ποια βαθμολογία περιβλήματος απαιτεί πραγματικά η εγκατάσταση;

Για εργασίες οχημάτων, ηλιακών και εξωτερικών τηλεπικοινωνιών, η βαθμολογία του περιβλήματος συχνά αποφασίζει την αγορά. Η αδιάβροχη και αδιάβροχη βαθμολογία IP68 προστατεύει τη μονάδα από την υγρασία, την είσοδο σκόνης και τους κραδασμούς ταυτόχρονα, που είναι ο συνδυασμός που έχει σημασία σε ένα κινούμενο όχημα ή σε ένα υπαίθριο ντουλάπι. Μην συγχέετε τη βαθμολογία της μονάδας με τη βαθμολογία της διάταξης στην οποία βρίσκεται: ένα σφραγισμένο περίβλημα με μια ασφράγιστη είσοδο καλωδίου δεν παρέχει τίποτα.

Προσαρμογή μεγέθους μιας μονάδας για βιομηχανικό φορτίο 24V έως 12V

Ας υποθέσουμε ότι ένας ονομαστικός δίαυλος 24 V φτάνει τα 28 V κατά τη φόρτιση και κρεμάει στα 20 V υπό φορτίο, τροφοδοτώντας μια ράγα 12 V που τραβάει 8Α συνεχώς με μια εισροή 12Α για 200 ms.

Βήμα 1 — Επιβεβαιώστε το παράθυρο εισαγωγής. Το λεωφορείο εκτείνεται από 20V έως 28V. Μια μονάδα που καθορίζεται μόνο στα 24 V δεν πληροί τις προϋποθέσεις. το δημοσιευμένο Η πλήρης σειρά μετατροπέων DC-DC περιλαμβάνει οικογένειες των οποίων τα παράθυρα εισόδου την καλύπτουν.

Βήμα 2 — Μετατροπή σε ισχύ, με περιθώριο. Στα 12V και 8A το σταθερό φορτίο είναι 96W. Προσθέστε 20% περιθώριο μηχανικής για τη γήρανση και την ανοχή στις μετρήσεις, δίνοντας περίπου 115 W.

Βήμα 3 — Ελέγξτε το ρεύμα ξεχωριστά. Η σταθερή ισοπαλία είναι 8Α και η εισβολή 12Α. Ένας μετατροπέας 24V σε 12V που καλύπτει 1,5A έως 100A βρίσκεται και στα δύο, αλλά επιβεβαιώστε τη διάρκεια εισόδου στο φύλλο δεδομένων.

Βήμα 4 — Εφαρμόστε θερμική απομάκρυνση. Καθορίστε το περιβάλλον του ντουλαπιού και, στη συνέχεια, διαβάστε την καμπύλη μείωσης εκεί. Εάν η καμπύλη μειώνει την βαθμολογία κατά 30% στο περιβάλλον σας, αυτή η μειωμένη τιμή είναι το σημείο εκκίνησης σας.

Βήμα 5 — Επιλύστε τελευταία την ερώτηση απομόνωσης. Εάν το φορτίο χρειάζεται τη δική του αναφορά, καθορίστε μια απομονωμένη μονάδα, όπως η οικογένεια SD-350 με την τάση αντοχής εισόδου-εξόδου 1,5 KVAC. Εάν όχι, προχωρήστε με το μη απομονωμένο τμήμα.

Μόνο ενδεικτική μέθοδος. δεν είναι προδιαγραφή προϊόντος SMUN.

Παγίδες εγκατάστασης και προστασίας

Μικρή καλωδίωση εισόδου. Ένας μετατροπέας που κατεβαίνει τα 48 V στα 13,8 V στο υψηλό ρεύμα αντλεί ένα παραπλανητικά μεγάλο ρεύμα εισόδου στο χαμηλό άκρο του εύρους εισόδου του. Μέγεθος αγωγών για ρεύμα εισόδου στη χειρότερη περίπτωση, όχι ο ονομαστικός αριθμός.

Αγνοώντας τη διαδρομή επιστροφής. Σε ένα μη απομονωμένο σχέδιο η επιστροφή είναι κοινή, επομένως οποιαδήποτε αντίσταση σε αυτή τη διαδρομή εμφανίζεται και στα δύο κυκλώματα. Συνδέστε σωστά την επιστροφή αντί να βασίζεστε σε μια άρθρωση πλαισίου.

Τοποθέτηση στεγανοποιημένης μονάδας σε θερμή επιφάνεια. Η στεγανοποίηση μονώνει τα ηλεκτρονικά από το σασί καθώς και από το περιβάλλον. Όπου μια μονάδα πρέπει να είναι στεγανοποιημένη και τοποθετημένη στο πλαίσιο, επαληθεύστε την απόκλιση με την πραγματική διάταξη τοποθέτησης.

Υποθέτοντας ότι η απόλυση έρχεται δωρεάν. Ο πλεονασμός είναι ένα ξεχωριστό στοιχείο. Μια αποκλειστική μονάδα πλεονασμού DIN-rail 20A που λειτουργεί από 12V, 24V ή 48V DC υποστηρίζει διαμορφώσεις 1+1 και N+1 και πρέπει να προβλεφθεί ρητά στον προϋπολογισμό αντί να λαμβάνεται υπόψη από τον μετατροπέα.

Σύναψη

Μια μη απομονωμένη μονάδα μετατροπέα DC-DC είναι η σωστή και οικονομική απάντηση κάθε φορά που το φορτίο σας μοιράζεται μια αναφορά με την πηγή σας. Η περίπτωση της μηχανικής είναι απλή: κοινόχρηστη γείωση, χωρίς φράγμα μετασχηματιστή, μικρότερο αποτύπωμα, χαμηλότερο κόστος και απόδοση μετατροπής συνήθως πάνω από 90%.

Η εμπορική υπόθεση είναι εξίσου απλή, αρκεί να προσδιορίσετε σωστά. Πάρτε το εύρος εισόδου από το λεωφορείο σας, το ρεύμα μεγέθους για τη χειρότερη περίπτωση, διαβάστε την καμπύλη μείωσης στο πραγματικό περιβάλλον του ντουλαπιού σας και επιβεβαιώστε τα όρια προστασίας έναντι του φακέλου φορτίου σας. Όπου η εφαρμογή απαιτεί γνήσιο διαχωρισμό, αποδεχτείτε ότι μια απομονωμένη ενότητα είναι το σωστό μέρος.

Πριν εκδώσετε μια ερώτηση, επιβεβαιώστε το ελάχιστο και το μέγιστο του διαύλου, μετατρέψτε το φορτίο σε ισχύ με περιθώριο, ελέγξτε το inrush έναντι της δημοσιευμένης βαθμολογίας αιχμής, διαβάστε την καμπύλη μείωσης στο περιβάλλον σας και προσδιορίστε εάν το φορτίο σας μπορεί να μοιράζεται ένα έδαφος.

FAQ

Ε: Τι είναι μια μη απομονωμένη μονάδα μετατροπέα DC-DC;

A: Ένας μετατροπέας DC σε DC του οποίου η είσοδος και η έξοδος μοιράζονται μια κοινή γείωση, χωρίς μετασχηματιστή να παρέχει γαλβανική απομόνωση. Ο μη απομονωμένος αδιάβροχος μετατροπέας buck 12V/24V σε 5V δηλώνει τον τύπο απομόνωσής του ως 'Non-Isolated (Common Ground)' και αποδίδει 5V DC έως και 10A συνεχή με απόδοση μεγαλύτερη από 90%.

Ε: Πότε πρέπει να επιλέξω έναν απομονωμένο μετατροπέα;

Α: Όταν το φορτίο χρειάζεται αναφορά χωριστή από την πηγή: μπροστινά άκρα μέτρησης, απομονωμένες διεπαφές αισθητήρων, συστήματα που απαιτούνται για τη διάσπαση ενός βρόχου γείωσης και οποιαδήποτε εφαρμογή της οποίας η πηγή και τα εδάφη φορτίου βρίσκονται σε διαφορετικά δυναμικά. Εάν δεν ισχύει καμία, μια μη απομονωμένη ενότητα συνήθως κερδίζει με βάση το αποτύπωμα και το κόστος.

Ε: Πώς μπορώ να μετρήσω σωστά την τρέχουσα βαθμολογία;

Α: Ξεκινήστε από συνεχές ρεύμα εξόδου, προσθέστε περιθώριο για την εκκίνηση και μετά εφαρμόστε την καμπύλη μείωσης για τη θερμοκρασία περιβάλλοντος του περιβλήματος σας. Οι τιμές αιχμής είναι χρονικά περιορισμένες — 20 Α συνεχές μπορεί να σημαίνει 30 Α μόνο για πέντε δευτερόλεπτα — επομένως αντιμετωπίζετε τη συνεχή και την αιχμή ως ξεχωριστούς περιορισμούς.

Ε: Μια υψηλότερη βαθμολογία απόδοσης σημαίνει ότι μπορώ να αγνοήσω τον θερμικό σχεδιασμό;

Α: Όχι. Ακόμη και μια μονάδα άνω του 90% μετατρέπει το υπόλοιπο σε θερμότητα και ένα σφραγισμένο περίβλημα που προστατεύει τα ηλεκτρονικά συγκρατεί επίσης αυτή τη θερμότητα. Η καμπύλη μείωσης στο πραγματικό περιβάλλον του ντουλαπιού σας καθορίζει τι μπορεί να προσφέρει η μονάδα.

Ε: Ποια βαθμολογία περιβλήματος πρέπει να ορίσω για χρήση οχήματος ή εξωτερικού χώρου;

Α: Τα αδιάβροχα και αδιάβροχα περιβλήματα IP68 είναι κοινά για εγκαταστάσεις οχημάτων, ηλιακών και εξωτερικών τηλεπικοινωνιών, επειδή προστατεύουν τη μονάδα από την υγρασία, την είσοδο σκόνης και τους κραδασμούς ταυτόχρονα. Επιβεβαιώστε επίσης τη μέθοδο σύνδεσης: ένα σφραγισμένο περίβλημα με ασφράγιστη είσοδο καλωδίου δεν αποδίδει την απαιτούμενη βαθμολογία.