Η τάση απομόνωσης για συσκευές οπτικής απομόνωσης-θα πρέπει να επιλέγεται με βάση το επίπεδο τάσης του περιβάλλοντος λειτουργίας, τις πιθανές διακυμάνσεις της τάσης και τα σχετικά πρότυπα ασφαλείας. Γενικά, η τάση απομόνωσης απαιτείται να είναι τουλάχιστον 1,5 έως 2 φορές τη μέγιστη τάση λειτουργίας του συστήματος. Σε κοινές βιομηχανικές εφαρμογές, συνιστάται η επιλογή προϊόντων με τάση απομόνωσης που κυμαίνεται από 3,75 kV έως πάνω από 5 kV.
I. Οι βασικές συναρτήσεις της τάσης απομόνωσης
Η τάση απομόνωσης (Viso) είναι μια κρίσιμη παράμετρος ασφάλειας για τους οπτικούς συζεύκτες. αναφέρεται στη μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει συνεχώς η συσκευή μεταξύ των ακροδεκτών εισόδου και εξόδου της χωρίς να υποστεί διηλεκτρική βλάβη. Οι κύριες λειτουργίες του περιλαμβάνουν:
Προσωπική προστασία ασφάλειας: Αποτροπή εισβολής ελαττωματικών τάσεων από την πλευρά υψηλής-τάσης σε κυκλώματα ελέγχου χαμηλής-τάσης, εξαλείφοντας έτσι τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας.
Διασφάλιση αξιοπιστίας συστήματος: Καταστολή των κοινών-παρεμβολών λειτουργίας, των υπερτάσεων και του θορύβου βρόχου γείωσης για τη διασφάλιση σταθερής μετάδοσης σήματος.
Προστασία εξοπλισμού: Αποκλεισμός πιθανής ζημιάς σε ευαίσθητα εξαρτήματα (όπως MCU και PLC) που προκαλούνται από κυκλώματα υψηλής{{0}τάσης, παρατείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής τους.
II. Πώς να επιλέξετε επιστημονικά την τάση απομόνωσης;
1. Αντιστοίχιση με βάση την τάση λειτουργίας του συστήματος
Συστήματα σήματος χαμηλής-Τάσης (<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.
Ρεύμα-Σχετικά συστήματα (220V/380V AC): Όπως τροφοδοτικά μεταγωγής και μονάδες μεταβλητής συχνότητας. Συσκευές με τάση απομόνωσης μεγαλύτερη ή ίση με 3,75 kV πρέπει να επιλέγονται. 5 kV ή υψηλότερη συνιστάται για να αντέχουν αποτελεσματικά τις υπερτάσεις κεραυνών και τις μεταβατικές αλλαγές.
Βιομηχανικός εξοπλισμός υψηλής-Τάσης (π.χ. φωτοβολταϊκοί μετατροπείς, ηλεκτροκινητήρες): Συνιστάται η χρήση συσκευών υψηλής-απομόνωσης-τάσης άνω των 8 kV για να πληρούνται οι κανονιστικές απαιτήσεις ασφάλειας, όπως αυτές που καθορίζονται στο IEC 60747-5-2.
2. Λαμβάνοντας υπόψη την παροδική υπέρταση και τα περιθώρια ασφαλείας
Σε πρακτικές εφαρμογές, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παροδικές διαταραχές-όπως αιχμές τάσης και εκρήξεις ηλεκτρικού γρήγορου μεταβατικού (EFT)-. Επομένως, η ονομαστική τάση απομόνωσης θα πρέπει να περιλαμβάνει επαρκές περιθώριο ασφαλείας.
Συνήθως, επιλέγεται μια τάση απομόνωσης μεγαλύτερη ή ίση με 2 φορές την τάση αιχμής του συστήματος. Για παράδειγμα, σε ένα σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος 220 V όπου η τάση αιχμής είναι περίπου 311 V, συνιστάται η χρήση οπτικού συζεύκτη με τάση απομόνωσης 3,75 kV ή υψηλότερη. 3. Συμμόρφωση με τα πρότυπα πιστοποίησης ασφάλειας
Τομείς όπως ο ιατρικός εξοπλισμός και τα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου πρέπει να συμμορφώνονται με τα πρότυπα ασφαλείας όπως τα UL, IEC και VDE, τα οποία επιβάλλουν συγκεκριμένες απαιτήσεις σχετικά με την τάση απομόνωσης:
IEC 60601 (Ιατρικός εξοπλισμός): Τα τμήματα απομόνωσης-που έρχονται σε επαφή με τον ασθενή απαιτούν ελάχιστη τάση απομόνωσης μεγαλύτερη ή ίση με 4kV RMS.
IEC 61010 (Measurement Equipment): Καθορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις τάσης απομόνωσης με βάση τις κατηγορίες υπέρτασης (CAT II/III).
Κατά την επιλογή εξαρτημάτων, θα πρέπει να δίνεται προτεραιότητα σε μοντέλα που έχουν λάβει τις απαραίτητες πιστοποιήσεις και παρέχουν τις αντίστοιχες εκθέσεις δοκιμών.
4. Αναφορά τυπικών παραμέτρων συσκευής
|
Μοντέλο |
Τάση απομόνωσης |
Σενάρια εφαρμογής |
|
4N25 |
5,3 kV |
Γενική-απομόνωση, σχόλια τροφοδοσίας |
|
6N137 |
3kV |
High-speed digital isolation (>10 MHz) |
|
PC817 |
5 kV |
Τροφοδοτικά μεταγωγής, έλεγχος οικιακών συσκευών |
|
TLP281 |
5 kV |
Βιομηχανικές μονάδες εισόδου PLC |
Συμβουλή: Για συστήματα υψηλής-συχνότητας ή υψηλής-ταχύτητας, είναι επίσης απαραίτητο να λάβετε υπόψη παραμέτρους όπως ο λόγος απόρριψης κοινής λειτουργίας (CMR) και η καθυστέρηση διάδοσης. αποφύγετε να εστιάσετε αποκλειστικά στην τάση απομόνωσης ενώ παραβλέπετε τη δυναμική απόδοση.

