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通过引入加强型隔离器增强电池充电系统防触电保护

作者: 时间:2013-11-16 来源:网络 收藏
两倍。如图2所示,此为两组常见作业情况以及所需沿面距离与空隙的範例。採用这种方式是因为外部环境与表面属性会决定外部空间的需求。这些需求包括预期的污染量、空气压力以及元件外部表面受到表面放电所侵蚀的倾向─被称为电痕(Tracking)。

通过引入加强型隔离器增强电池充电系统防触电保护

  图2 沿面距离与空隙範例图

  此外,对于元件内部属性的方案则是绝缘的品质远比所需的绝缘厚度更加重要。因此生产厂商可能会展示该元件具有能够承受长期与短期电压应力的所需电气属性。IEC60950标准的要求乃是针对办公室与电信设备,以及很大的程度是针对医疗装置所设定。外形尺寸与材料可以很容易的经由微测计以及某些使用于电痕指数的散装材料测试加以验证。

  对于外部的需求,目前有叁个方案可对元件进行验证。首先是该元件可以被当成只具有固态绝缘而进行评估,这是最简单的方案。因为其只需要所有穿透绝缘或是沿着胶合接点的内部距离大过0.4毫米(mm)即可。然而,想要建构一个可符合这些需求的高性能资料耦合器是很困难的,一般普遍认为0.4毫米的最小绝缘厚度可应用到所有的加强型隔离元件上;但其实并非如此,而且这是一个会让许多工程师感到混淆的问题点。

  其次,假如该元件是光耦合器,那么就必须採用IEC60747-5-5标准。这是一项严苛的标准,专门针对加强型绝缘光耦合器的验证所设计,并且具有一系列的型式测试与寿命测试,而且在每个测试之后会接续隔离承受验证测试。

  第叁,隔离器可被当成是半导体元件。这个类别的元件具有类似于IEC60747-5-5需求的全套型式测试。这个方案适用于数位隔离器,因为光耦合器标准的测试需求乃是特别针对光耦合器的结构所制订。

  至于加强型隔离等级的验证与维护则须分成叁方面来实行。首先是材料与尺寸必须加以估算,而电气测试也必须施行。测试项目包括会导致过热或是灾难性绝缘失效的热循环、有限寿命测试,以及电气过载等。隔离功能的整合性则是在每个环境或是测试之后以电压承受测试进行检查。IEC60747型式测试的内容总结于表1当中。

通过引入加强型隔离器增强电池充电系统防触电保护

  其次,当元件依据其尺寸与型式测试而获得验证之后,接着就会检查每个元件的绝缘整合性,因为这些元件是根据电压承受测试而生产。在IEC60747-5-5或是同类型的认证状况中,部分的放电绝缘品质测试也需要在每个元件上执行。

  最后由认证机构施行定期查核,以便确认材料与尺寸没有被修改,所有的组装线测试都有利用校正过的设备适当执行。有些型式测试会以抽样方式週期性的重复执行,并且由审查员加以检阅。

  满足各种隔离标准 加强型绝缘设计获青睐

  先前的讨论都专注在最广为应用的标准,不同的标准对于元件层级则可能会有不同的要求。这些要求甚至会在单一标准中随版本的不同而改变。关于这点,随着IEC朝向统一方案的方向发展而已经渐渐的不再是问题。这很可能需要很长的时间才能达成,因为各个独立的标准委员会仍然存在有显着的独立性。

  系统层级标准应用的统一化趋势,就是可供使用的元件层级标准,例如IEC60747-5-5。如果有这样一个因应元件而存在的标准,那么它就能够加以应用,而非如同前述「元件层级的要求」中第二点所提到的系统层级标准的特定要求。目前这个标准只适用于光耦合器,不能应用在较新的数位隔离器;然而VDE已经建立了VDE0884-10标准的草案,能够将IEC60747-5-5标准的绝缘测试应用在数位隔离器上。

  新的标准都设定了对于加强型绝缘的高标准,其中包括有在10kV或是更高位准的浪涌测试。现今非常薄的绝缘层都将无法通过这项测试,且对于许多的光耦合器与数位隔离器在加强型绝缘的验证上而言,此项测试已被证实是具有鑑别性的测试。无法符合这些要求的元件通常会倒煺回可以应用在基本绝缘的IEC60747-5-2标准,如此一来应用市场将无法扩大。对于隔离系统的设计厂商而言,这又是一个令人感到混淆的问题点,因

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