在电力电子设备上选用的元器件中,隔离器件是十分重要的器件类型之一,尤其在高电压及大功率应用中不可或缺。以变频驱动及电源设计为例,典型的隔离器件被用于功能性隔离和安全隔离等功能电路,分别用于实现高压功率电路和低压控制电路的隔离,以及控制电路及可能被人体触摸的接口电路的隔离。 使用隔离器件的原因 之所以需要在变频驱动及电源设计中使用隔离电路,其原因主要在于以下几方面: 降低噪声干扰——现代的电力电子变换器主要依靠功率半导体的PWM控制实现对输出电压及电流的控制。对于大功率应用来说,功率器件开关动作产生的di/dt和dv/dt信号变化,经由PCB布线的寄生参数或者其他电路的耦合通路,会在低压电路信号中产生较高的噪声,干扰电路正常工作。通过引入隔离器件,可以有效的分离功率电路和低压控制电路,减小控制电路的噪声。 器件耐压要求——通常变频驱动及电源设备的主功率电路连接到危险电压,比如典型的AC 220V/380V电路,经过整流后的直流电压也高达540V以上,且电网或负载本身电气上也具有很多不确定因素及异常工况,然而控制电路通常连接到安全地电压,因此功率电路与住功率电路间需要隔离。 设备互联——这些设备通常还需要与其他控制器连接,形成网络化控制,然而,这些网络中的设备可能并不连接在同一个地电平上,如果没有隔离器件的存在,这些信号链路上的器件可能因为不同的地电平之间的压差而损坏。另外,部分电路可能存在浪涌和雷击的影响下(比如较长的通讯信号线和码盘信号线等),这部分电路也应该与主要电路隔离开,从而保护主要功能器件。 安规绝缘要求——电力电子设备的部分电路可能会和人体或导电外壳接触,这部分电路应当处于安全电压并与危险电压电路完全隔离开来以满足绝缘要。比较典型的是设备的显示、键盘或者通讯接口,这些地方需要使用满足安规绝缘要求的隔离器件。
转载自——东方资讯
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