NESY038C January   2021  – February 2024 AMC1300 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1305M25-Q1 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC131M03-Q1 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1411 , AMC3301 , AMC3301-Q1 , AMC3330 , AMC3330-Q1 , AMC3336 , AMC3336-Q1 , ISOW1044 , ISOW1412 , ISOW7741 , ISOW7840 , ISOW7841 , ISOW7841A-Q1 , ISOW7842 , ISOW7843 , ISOW7844 , UCC12040 , UCC12041-Q1 , UCC12050 , UCC12051-Q1 , UCC14130-Q1 , UCC14131-Q1 , UCC14140-Q1 , UCC14141-Q1 , UCC14240-Q1 , UCC14241-Q1 , UCC14340-Q1 , UCC14341-Q1 , UCC15240-Q1 , UCC15241-Q1 , UCC21222-Q1 , UCC21530-Q1 , UCC21540 , UCC21710-Q1 , UCC21750-Q1 , UCC23513 , UCC25800-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   1
  2.   概覽
  3.   摘要
  4.   什麼是電氣隔離?
  5.   高壓電隔離問題
  6.   隔離方式
    1.     光隔離
    2.     電容性隔離
    3.     磁隔離
    4.     在縮減解決方案尺寸和成本的同時,需可靠地實現隔離需求
    5.     EV 應用
    6.     電網基礎架構應用
    7.     工廠自動化應用
    8.     馬達驅動應用
  7.   結論
  8.   其他資源

電網基礎架構應用

太陽能設備和電動車充電器可使用 200V 至 1.50 V 或更高的電壓。絕緣材料有助於防止這些高壓端子不小心連接到保護接地。如果這些絕緣材料開始劣化,進而增加暴露風險,則可能發生高電流故障、爆炸、設備和財產損壞或致命意外事故。

圖 11 顯示隔離監控採用高電壓 EV 充電和太陽能的 AFE 參考設計,其旨在使用 TPSI2140-Q1 隔離開關和 AMC3330 精密隔離放大器,在電網基礎設施應用中監測絕緣電阻。由於沒有可動零件,這種固態繼電器解決方案可以執行頻繁測量數十年之久,完全不會降低性能。這些裝置的設計主要用於高達 125°C 的高溫操作,而光繼電器等替代技術通常設計用於高達 105°C 的操作溫度。電源和訊號都可以在這些裝置中跨隔離傳輸,因此不需要二次側偏壓電源。由於這些裝置採用薄型小尺寸 IC 封裝,因此它們的解決方案尺寸可以比光繼電器或機械繼電器型的解決方案小 50%。在溫度範圍內保持準確度的能力,使得偵測和監控絕緣磨損並發出對應的警告或故障成為可能。

太陽能串列式轉換器和直流快速充電器包含高壓 DC/AC 和 AC/DC 功率轉換。光電板輸出可高達 1.50 V,DC 快速充電器輸出可高達 1.00 V,具體取決於電動車電池組。基於安全理由,這兩個系統都需要電隔離。

為了在電源轉換系統中實現電壓和電流控制迴路,微控制器需要隔離、快速和準確的電壓和電流讀數。AMC3302 隔離式放大器及 AMC3306M05 隔離式 ADC 二者均具有 ±50-mV 輸入範圍,使小分流電阻保持較小的功率損耗和較高的測量解析度。

適合於 Level 3 電動車充電站的雙向有源電橋參考設計 (請參閱 圖 12) 使用 10-kW 雙向 DC/DC 轉換器。最大功率損耗量不到總功率轉換的 0.01%。隔離電源無需在熱端使用低壓電源。參考設計使用 AMC1311 隔離放大器進行電壓感測,而 UCC21530 隔離式閘極驅動器及 ISO7721 隔離式數位介面會將低壓控制訊號從高壓 DC 連結或 DC 輸出隔離開來。

GUID-20220504-SS0I-WGPK-QKRD-G3R751N5VSRD-low.svg圖 11 隔離監控採用高電壓電動車充電和太陽能的 AFE 參考設計配置圖。
GUID-20220504-SS0I-4NM3-NR8J-N9X0QSBCJXKT-low.svg圖 12 雙向雙有源電橋參考設計配置圖。