Tensiunea de izolație pentru dispozitivele opto-de izolare trebuie selectată pe baza nivelului de tensiune al mediului de operare, a potențialelor fluctuații ale tensiunii și a standardelor de siguranță relevante. În general, tensiunea de izolare trebuie să fie de cel puțin 1,5 până la 2 ori tensiunea maximă de funcționare a sistemului. În aplicațiile industriale obișnuite, se recomandă selectarea produselor cu o tensiune de izolare cuprinsă între 3,75 kV și peste 5 kV.
I. Funcțiile de bază ale tensiunii de izolare
Tensiunea de izolare (Viso) este un parametru critic de siguranță pentru optocuple; se referă la tensiunea maximă pe care dispozitivul o poate suporta continuu între bornele sale de intrare și ieșire fără a suferi defecțiuni dielectrice. Funcțiile sale principale includ:
Protecție pentru siguranța personală: prevenirea pătrunderii tensiunilor de defect din partea de-tensiune înaltă în circuitele de control de-joasă tensiune, eliminând astfel riscul de șoc electric.
Asigurarea fiabilității sistemului: suprimarea interferențelor în mod obișnuit-, supratensiunii și a zgomotului buclei de masă pentru a asigura o transmisie stabilă a semnalului.
Protecția echipamentelor: blocarea potențialelor deteriorări ale componentelor sensibile (cum ar fi MCU-urile și PLC-urile) cauzate de circuitele de-înaltă tensiune, extinzând astfel durata de viață a acestora.
II. Cum se selectează științific tensiunea de izolare?
1. Potrivire pe baza tensiunii de operare a sistemului
Sisteme de semnal-de joasă tensiune (<50V): Such as sensors and communication interfaces; optocouplers with an isolation voltage of 1.5 kV to 3.75 kV may be selected to strike a balance between response speed and cost.
Sisteme legate de rețea-(220V/380V AC): cum ar fi sursele de alimentare cu comutare și unități de frecvență variabilă; dispozitivele cu o tensiune de izolare mai mare sau egală cu 3,75 kV trebuie să fie selectate. 5 kV sau mai mare este recomandat pentru a rezista în mod eficient la supratensiunile fulgerelor și tranzitorii de comutare.
Echipamente industriale de -înaltă tensiune (de exemplu, invertoare fotovoltaice, acționări cu motor): se recomandă utilizarea dispozitivelor de-izolare-înaltă tensiune de peste 8 kV pentru a îndeplini cerințele de reglementare de siguranță, cum ar fi cele specificate în IEC 60747-5-2.
2. Luând în considerare supratensiunea tranzitorie și marjele de siguranță
În aplicațiile practice, perturbațiile tranzitorii-cum ar fi vârfurile de tensiune și exploziile electrice rapide tranzitorii (EFT)-trebuie să fie luate în considerare; prin urmare, tensiunea nominală de izolare ar trebui să includă o marjă de siguranță suficientă.
De obicei, este selectată o tensiune de izolare mai mare sau egală cu de 2 ori tensiunea de vârf a sistemului. De exemplu, într-un sistem de 220 V AC în care tensiunea de vârf este de aproximativ 311 V, se recomandă utilizarea unui optocupler cu o tensiune de izolare de 3,75 kV sau mai mare. 3. Respectarea standardelor de certificare de siguranță
Domenii precum echipamentele medicale și sistemele de control industrial trebuie să respecte standardele de siguranță precum UL, IEC și VDE, care impun cerințe specifice privind tensiunea de izolare:
IEC 60601 (Echipament medical): Secțiunile de izolare-care contactează pacientul necesită o tensiune de izolare minimă mai mare sau egală cu 4kV RMS.
IEC 61010 (Echipament de măsurare): Specifică cerințele minime de tensiune de izolare pe baza categoriilor de supratensiune (CAT II/III).
La selectarea componentelor, trebuie să se acorde prioritate modelelor care au obținut certificările necesare și care furnizează rapoarte de testare corespunzătoare.
4. Consultați parametrii tipici ai dispozitivului
|
Model |
Tensiune de izolare |
Scenarii de aplicare |
|
4N25 |
5,3 kV |
Izolare generală-, feedback sursă de alimentare |
|
6N137 |
3kV |
High-speed digital isolation (>10 MHz) |
|
PC817 |
5kV |
Comutarea surselor de alimentare, controlul electrocasnicelor |
|
TLP281 |
5kV |
Module de intrare PLC industriale |
Sfat: pentru sistemele de-frecvență înaltă sau de-viteză mare, este, de asemenea, esențial să luați în considerare parametri precum raportul de respingere în mod comun (CMR) și întârzierea de propagare; evitați să vă concentrați exclusiv pe tensiunea de izolare în timp ce treceți cu vederea performanța dinamică.
