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增强型隔离:当 1 大于 2 时
2021-06-27 来源:深圳市腾恩科技有限公司
需要在暴露于高压的应用中工作的工业系统设计人员必须符合系统级IEC标准,以确保其最终设备具有足够的绝缘。 这些标准(例如,用于可调速驱动器的IEC 61800-5-1)规定了设备在其使用寿命内与稳定的高压绝缘,偶尔出现的过电压瞬变和极端的高压峰值浪涌的绝缘性能。 加强隔离是在工业自动化,电机驱动,人机界面和医疗电子设备等应用中抵御危险高压的最终保护。 将加强隔离视为在单个设备中为您的系统提供两倍的绝缘保护。 那么,1大于2到底是多少呢?
隔离标准要求在人与危险电压源之间建立一个主要的“基本”隔离屏障,并带有一个独立的附加“补充”绝缘屏障,以确保如果一个屏障失效,仍然存在足够的绝缘层来保护用户和组件。 这称为双重绝缘。
增强隔离提供了与双重绝缘相同的高压保护水平,但是它没有可以独立测试为基本绝缘层或补充绝缘层的绝缘层。 在绝缘组件通常位于IC内部的高度集成的隔离系统中,使用具有优异绝缘性能的材料(例如二氧化硅,SiO2)可提供等于或高于双重绝缘的绝缘水平。 由于从IC封装外部将这些集成隔离器识别为基本绝缘层或补充绝缘层是不切实际的,因此诸如VDE-0884-11和更高版本的IEC 60747-17之类的标准对组件的最低要求给出了要求,以使其符合并通过认证。 加强隔离器。
VDE-0884-11和更高版本的IEC 60747-17将管理电容性和磁耦合隔离器的性能,测试和认证要求。 增强型隔离器的关键隔离要求包括:电压浪涌容限> 10 kVPK,在额定工作电压下保证37.5年的连续寿命,且缺陷水平<1ppm。 最新的电容和电磁隔离器标准要求将全面加速的寿命测试,生产线上的审核测试以及每台设备的100%高压生产测试结合在一起,以确保隔离的质量。 除了标准要求外,由于涉及到很高的电压水平,因此在每个生产批次上进行加速的势垒应力测试可确保对增强的性能水平具有更高的信心。
该标准规定的电涌,寿命和工作电压水平上的任何裕度对于安全应用都是重要的好处。 例如,隔离栅在12 kVPK时固有的高压浪涌承受能力可提供至少2kV的裕量。 同样,在具有特定工作电压的给定应用中,额定工作电压为1500 Vrms的隔离器的实际寿命将比额定工作电压为650-Vrms的隔离器的实际寿命高一个数量级。
尽管具有固有的隔离强度,但外部封装的尺寸仍然是高压保护的限制因素,因为数字隔离器的爬电距离和电气间隙通常会限制可容纳的最大允许系统电压轨。 但是,具有更高的爬电距离和电气间隙距离的新型封装所提供的高压性能远远超过了现有组件标准中为加强隔离而定义的任何隔离级别要求。 在电机控制或医疗设备等应用中,这些裕度直接转化为更高的可靠性水平和更强大的性能,使系统设计人员充满信心,他们选择的隔离组件可支持其终端设备并满足系统使用寿命内的安全级别可靠性要求 。