モーター ドライブや太陽光発電および風力発電インバータなどの産業用システム、トラクション インバータなどの車載システムは、高い同相電圧で高精度の電圧および電流測定を必要とします。これらのシステムでは、出力電力の増加、全体的な効率の向上、コストの削減のために、動作電圧の上昇がますます進んでいます。DC バス電圧が高いほど、電流レベルを上げることなく電力定格が高くなり、銅線のコストを同じに保つことができます。これにより、発電されるエネルギーの単位コストを削減できます。電圧の上昇によるもう 1 つの利点は、電圧が高くなると総電力出力が上がるため効率が向上することです。ただし、電流が変わらなければ導通損失も同じままになります。

太陽光発電システム (PV) では、動作電圧の上昇による利点を活用するために、設計を 1000V DC 電圧から 1500V DC 電圧にアップグレードすることがトレンドになっています。太陽光発電システムには IEC 62109-2 のような法規制上の安全規格があり、電圧の上昇に関連する潜在的な電気的危険に対処しています。

モーター ドライブ (MD) システムでは、IEC61800-5-1 を使用して潜在的な電気的危険に対処しています。690V_AC のような高電圧グリッドは、大電力アプリケーション向けの設置と運用の面でコスト効率にが優れていることから、大電力の産業用環境で一般的に使用されています。

産業用および業務用の溶接機器では、IEC 60974-1 で感電から保護するための電源回路および溶接回路の安全性および性能要件を規定しています。

電気自動車 (EV) では、電気自動車のバッテリ電圧を高くするという強いトレンドが存在しています。その目的は、システムの重量の低減、充電時間の短縮、航続距離の延長です。

沿面距離と空間距離の大きい製品のニーズ

これらのシステムを設計する際、エンジニアは関連する法規制上の安全規格に加え、動作電圧と過渡電圧、汚染度、標高などのいくつかの要件を考慮して、沿面距離と空間距離の最小要件を定義する必要があります。

ほとんどの強化絶縁型アンプは SOIC パッケージで供給され、空間距離と沿面距離の仕様は 9mm 未満です。改良された幅広いパッケージにより、パッケージ表面の劣化やピン間の空気中のアーク放電を防止できるため、絶縁品質を確保できます。動作電圧が 1000V_RMS を上回るシステムやインパルス電圧要件が 8000V を上回るシステム、標高が 2000m を超える環境や汚染度が 2 以上の環境で使用するシステムを設計する場合、設計するシステムの過電圧カテゴリによっては、9mm を超える空間距離と沿面距離が必要になることがあります。

その他の資料

• 絶縁型アンプと絶縁型変調器の詳細については、こちらのビデオ トレーニング シリーズをご覧ください。
• ホワイト ペーパー：
  • AMC130x に対する高電圧絶縁の品質と信頼性
  • 絶縁型アンプと絶縁型変調器の比較
  • オンボード チャージャと DC/DC コンバータで、シャント ベースとホール ベースの電流センシング ソリューションを比較
• アプリケーション ブリーフ：絶縁型シャント電流検出と閉ループ電流検出の精度の比較