作者Bencool (酷班)
看板Electronics
标题[问题] 电力电子为何开关需要隔离?
时间Tue Oct 22 01:40:38 2013
各位先进大家好，
最近开始专攻电力电子学门，以往关於电力电子知识方面只停留在课本上，
在实做方面遇到些问题想请问，
为何开关非直接电路总地就需要做隔离(变压器、光隔离等)?
例如Buck、Half Bridge、Full Bridgeg上臂开关等
以前课堂只解说需要电气隔离就带过，没有多做解释，
而开始做之後学长也只解释弱电与大电需要做区隔就带过，感觉对他们来说就是理所当然
想去问老板又觉得有点小题大作...
我的想法是，浮接开关不做隔离，代表开关地接於整体电路地端，
以直观电路来看，
若是此时开关导通即是代表着是将电源直接短路而造成电路不正常动作?
而若是有隔离则代表为两个地端，电路将会照着电路该有特性进行动作，
我这样的看法是否正确，对於做於解说是否合适?还是说其实并不能如此解释？
烦请各位先进提出看法，以解惑我心中的小问题，谢谢。
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◆ From: 114.33.100.143
1F：推 Maybetrue:嗯...我觉得你的解释方式太复杂了。你就简单想像，若是 10/22 07:49
2F：→ Maybetrue:不作隔离的话，MOSFET或开关短路会发生什麽事？要不是电 10/22 07:50
3F：→ Maybetrue:死後级的使用者，要不就是弄坏後级设备。 10/22 07:50
4F：→ Maybetrue:至於所谓的「弱电与大电需要作区隔」，我的想法是你的问 10/22 07:52
5F：→ Maybetrue:法不对。第一，二次侧之间的地未必隔离、切开。第二，第 10/22 07:53
6F：→ Maybetrue:一次侧与二次侧的隔离，我已经用开关短路的失效情形说明 10/22 07:54
7F：→ Maybetrue:过了，相信是可以理解。 10/22 07:54
8F：→ Maybetrue:总之呢，隔离是为了「保护」「安全」，除此之外没有太特 10/22 07:55
9F：→ Maybetrue:别的理由。 10/22 07:55
10F：推 bxxl:大电那边的波动藉由共地跑到弱电这边会干扰控制电路吧 10/22 08:26
11F：推 Maybetrue:大电并不是每一处都在波动。 10/22 11:10
12F：→ Razavi5566:因为很多安规都有规定隔离,如果今天没规定隔离的话 10/22 19:41
13F：→ Razavi5566:cost down的极致就是用阻容降压,连变压器都省下来 10/22 19:41
14F：→ Razavi5566:早就出一堆公安事故了 10/22 19:42
15F：推 LaLuLa:原po说法完全正确，并非M大与R大错误 10/22 22:12
16F：→ LaLuLa:而是，原po指的是mosFET的驱动，而非电路的隔离。 10/22 22:13
17F：→ Bencool:是的 我是指MOSFET开关的驱动为何要隔离 10/22 22:53
18F：→ Bencool:电气安规部份我还没涉猎到... 10/22 22:54
19F：推 Maybetrue:喔喔，抱歉，我会错意了。 10/22 23:10
20F：→ tonybin:就是为了安规和保护呀.至於会不会炸是另一个问题,把水火 10/22 23:22
21F：→ tonybin:两线其一当作系统参考电位,一样电路照样能动 10/22 23:23
22F：→ tonybin:有隔离的话,二次侧要求比一次侧松.没隔离整个系统都算一次 10/22 23:26
23F：推 LaLuLa:假如不喜欢隔离，可以参考bootstrap线路，蛮常使用的 10/22 23:46
24F：推 LaLuLa:还有，其实应该说不是开关导通的时候会短路之类的 10/22 23:58
25F：→ LaLuLa:而是无法导通floating的mos，使得电路动作异常 10/22 23:59
26F：→ LaLuLa:因为mos是看vgs，但假如Vg的电位是参考输入/输出的地 10/23 00:00
27F：→ LaLuLa:那麽在接地的开关截止时，vs将会变成输出电压vo 10/23 00:02
28F：→ LaLuLa:那麽Vgs=Vg-Vs, 就会出现Vgs的电位不足以驱动floating mos 10/23 00:02
29F：→ LaLuLa:上述以buck为例，floating mos就是high side mos 10/23 00:03
30F：→ LaLuLa:就是课本里常写的开关。接地的开关就是low side mos 10/23 00:04
31F：→ LaLuLa:就是课本里常使用diode作为freewheeling的，只是用mos 10/23 00:04
32F：→ LaLuLa:效率比较高，以上。 10/23 00:05
33F：→ Bencool:所以buck没做隔离会出现不足以驱动该颗mos 而致出现什麽 10/23 00:28
34F：→ Bencool:情况?? 目前我做半桥故意不做隔离就是输入电源端NFB会跳开 10/23 00:29
35F：→ Bencool:Buck我还没做过 也是会出现这种事情? 半桥也适用这说法解 10/23 00:30
36F：→ Bencool:释吗? 10/23 00:31
37F：推 LaLuLa:的确会跳开，会有一瞬间短路的情况。Hb和buck类似！ 10/23 09:30
38F：推 WeCanGo:就只是MOSFET 驱动要对Vgs啊 High Side Mosfet就是要处理 10/23 23:40
39F：→ WeCanGo:没有很难理解吧 当然1F说的是安规上的初次级隔离 10/23 23:40
40F：→ WeCanGo:你上桥本来S点就是浮电位 位於Driver而言 就是要不共地 10/23 23:42
41F：推 HiJimmy:安规有时可以接受电路采用无隔离，但是这就变成要外壳 10/27 22:03
42F：→ HiJimmy:隔离，使人不会暴露在危险的环境 10/27 22:03