태양광 에너지 장비와 EV 충전기는 200V~1,500 이상의 전압을 사용할 수 있습니다. 절연 물질은 이러한 고전압 단자들이 의도치 않게 보호 접지에 연결되는 것을 막아줍니다. 이러한 절연 물질의 상태가 저하되고 노출 위험이 증가하면 고전류 고장, 폭발, 장비 및 재물 파손, 또는 인명 사고가 발생할 수 있는 가능성이 생깁니다.

그림 11은(는) TPSI2140-Q1절연 스위치와 AMC3330 정밀 절연 증폭기를 사용해 그리드 기반 시설 애플리케이션에서 절연 저항 모니터링용으로 설계한 고압 EV 충전 및 태양광 에너지에서 절연 모니터링용 레퍼런스 설계입니다. 동작 부품이 없기 때문에 이 SSR(솔리드 스테이트 릴레이) 솔루션은 성능 저하 없이 수십 년 동안 잦은 측정을 실시할 수 있습니다. 이 장치는 최대 125°C의 높은 온도에서 작동할 수 있도록 설계된 반면, 광계전기 같은 대체 기술의 경우 최대 작동 온도는 보통 105°C로 설계됩니다. 전원과 신호 모두 이러한 장치 내에서 절연부를 통과해 전송 가능하기 때문에 2차측 바이어스 공급 장치가 필요 없습니다. 이러한 장치는 낮은 높이와 작은 외형크기의 IC 패키지로 판매되기 때문에 솔루션 크기는 광계전기 또는 기계식 계전기 기반 솔루션에 비해 최대 50%까지 작을 수 있습니다. 온도와 무관하게 정확성을 유지하는 능력을 갖고 있어 절연부 마손을 감지할 수 있고, 그에 따라 경고 또는 장애 상태를 알릴 수 있습니다.

태양광 스트링 인버터와 DC 고속 충전기에는 고압 DC/AC 및 AC/DC 전력 변환기가 포함되어 있습니다. 광전지 패널 출력은 최대 1.50 V까지 올라갈 수 있으며, EV 배터리 팩에 따라 DC 고속 충전기 출력도 1.00 V까지 올라갈 수 있습니다. 안전상의 이유로, 양쪽 시스템에는 모두 갈바닉 절연이 필요합니다.

전력 변환 시스템 내에서 전압 및 전류 제어 루프를 구현하기 위해서는 마이크로컨트롤러에 절연 상태의 빠르고 정확한 전압 및 전류 판독이 필요합니다. AMC3302 절연 증폭기와 AMC3306M05 절연 ADC는 모두 입력 범위가 ±50mV로, 소형 션트 저항기를 사용해 전력 손실은 낮게, 측정 해상도는 높게 유지할 수 있습니다.

3레벨 전기차 충전소용 양방향 이중 활성 브리지 레퍼런스 설계(그림 12 참조)에서는 10kW 양방향 DC/DC 변환기를 사용합니다. 최대 전력 손실량이 총 변환 전력량에서 차지하는 비율은 0.01% 미만입니다. 절연 전력 공급 장치 덕분에 핫 사이드의 저압측이 필요 없습니다. 레퍼런스 설계에서는 전압 감지를 위해 AMC1311 절연 증폭기를 사용하며, UCC21530 절연 게이트 드라이버와 ISO7721 절연 디지털 인터페이스는 고전압 DC 링크 또는 DC 출력부로부터 저전압 제어 신호를 분리합니다.