数据耦合器的增强隔离
测试使用已校准的设备正确实施。某些类型测试以采样形式定期重复,并接受审查员审查。
隔离要求发展趋势
上文主要讨论应用最广泛的标准之一。不同的标准在器件级具有完全不同的要求。一个标准的各个版本之间甚至也会发生变化。由于IEC趋向于制定统一的方法,这一问题正在得到解决。由于各标准委员会仍具有很大独立性,解决此问题可能需要很长时间。系统级标准应用的统一趋势从器件级标准IEC60747-5-5的推出可见一斑。如果此类标准延伸至器件,便可取代系统级标准的特定要求,如现代系统需要隔离有许多原因,比如与电池充电系统或电机驱动器中的高端器件通信、中断通信系统中的接地环路或保护用户免受危险线路或副边电压伤害。隔离水平取决于具体应用所要求的安全水平。功能隔离无法为用户提供保护,仅提供器件正常工作所需的绝缘。没有绝缘故障时,基本或单一绝缘的触电保护水平足以保护操作员。但为了保护人员免受危险电压伤害,法规要求在针对触电保护提供两个独立绝缘系统的基础上,还需提供补充层,以便在故障桥接一个绝缘系统时,另一个冗余系统仍能保证操作员的安全。这种设计称为双重绝缘。绝缘的首要要求是安全性而非电气功能,因此评估期间的故障准则是隔离栅在认证后是否完好无损,如果器件仍符合原有技术规格则更佳。
部分第2点所述。目前此标准仅适用于光耦合器,而不适合其他更新的数字隔离器;不过,VDE已经制定标准草案VDE0884-10,将IEC60747-5-5标准的绝缘测试应用于数字隔离器。
这些标准为强化绝缘提出了高要求,包括10 kV或更高水平下的电涌测试。极薄的绝缘层无法通过该测试,已经证明它对许多光耦合器和数字隔离器的强化绝缘认证具有很好的鉴别效果。不满足要求的器件通常会转而依据IEC60747-5-2标准,该标准适用于基本绝缘。这是另一个隔离系统设计人员容易混淆的地方,就是误以为IEC60747-5认证自动赋予强化状态。IEC委员会目前正在修订IEC60747-5-5标准,以纳入数字隔离器。下一个统一标准未来将覆盖所有IEC系统级标准,可避免此类混淆。
结束语
数字隔离器中的强化绝缘经设计和认证后可提供双重绝缘系统的保护,同时具有单个绝缘栅的数据传输性能。从外部来看,器件的爬电距离和间隙要求相当于基本绝缘要求的两倍。从内部来看,绝缘要么符合包括最短绝缘距离在内的固体绝缘要求,要么在生产期间接受广泛类型测试和装配线测试。通过测试验证强化绝缘额定值,而不是提供详细结构要求,这有利于绝缘技术创新的认证,同时不必为每种新技术重写标准。
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