JAJU825 設計ガイド

JAJU825C december 2022 – june 2023

2.3.3 PE 喪失検出

多くのシステムでは、PE と絶縁監視デバイスの接続のテストが必須です。その理由は、PE 接続が失われた場合、スイッチイン測定分岐を流れる電流がなく、AMC3330 の入力に電圧が印加されないためです。これは、無限の絶縁抵抗と解釈され、図 2-12 に示すように絶縁のブレークダウンが検出できなくなります。

図 2-12 PE 接続喪失の問題

接続の喪失を避けるため、PE 接続の喪失を検出する方法を実装します。

図 2-13 に示すように、低 MΩ 範囲で DC+ と PE および DC– と PE 間に既知の 2 つの抵抗を追加することで、このような方法を実装できます。

注: これらの追加抵抗は、PE と個別に接続する必要があります。

図 2-13 PE の損失を検出するため抵抗を追加した等価回路

これらの抵抗は、寄生絶縁抵抗と並列に配置されているため、絶縁抵抗の上限値が制限されます。絶縁抵抗が固定されているため、AMC3330 の入力電圧は、PE 接続が有効な場合にのみ特定の値を下回ることができます。

DC+ から PE へ、および DC- から PE への追加抵抗により、残りの絶縁抵抗の計算をそれに応じて調整する必要があります。R_isoN および R_isoP の元の式 13 および式 14 を使用して R_isoP || R_PE,P および R_isoN || R_PE,N の並列抵抗を計算できるようになりました。R_isoN および R_isoP の値は、式 21 および式 21 を使用して計算できます。

式 21.

R_{isoN} = \frac{R_{PE, N} \times (R_{isoN} | | R_{PE, N})}{(R_{PE, N} - (R_{isoN} | | R_{PE, N}))}

式 22.

R_{isoP} = \frac{R_{PE, P} x (R_{isoP} | | R_{PE, P})}{(R_{PE, P} - (R_{isoP} | | R_{PE, P}))}

DC ラインと PE の間に永続的に高抵抗値の抵抗を接続できない場合は、別のペアの TPSI2140 絶縁スイッチを追加することもできます。この場合、PE 喪失の検出のため追加の抵抗を切断することもできます。