变频驱动及电源设计中的隔离技术.pdf

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1、ProjectCode:APM_ISO_VFD_2015变频驱动及电源设计中的隔离技术应用简介地电平上，如果没有隔离器件的存在，这些信号链路上的器件可能因为不同的地电平之间的压差而损坏。另外，部分电在电力电子设备上选用的元器件中，隔离器件是十分重要的器路可能存在浪涌和雷击的影响下(比如较长的通讯信号线和码件类型之一，尤其在高电压及大功率应用中不可或缺。以变频盘信号线等)，这部分电路也应该与主要电路隔离开，从而保驱动及电源设计为例，典型的隔离器件被用于功能性隔离和护主要功能器件。安全隔离等功能电路，分别用于实现高压功率电路和低压控制电路的隔离，以及控制电路及可能被人体触摸的接口

2、电路X安规绝缘要求—电力电子设备的部分电路可能会和人体或导的隔离。电外壳接触，这部分电路应当处于安全电压并与危险电压电路完全隔离开来以满足绝缘要求。比较典型的是设备的显使用隔离器件的原因示、键盘或者通讯接口，这些地方需要使用满足安规绝缘要之所以需要在变频驱动及电源设计中使用隔离电路，其原因主求的隔离器件。要在于以下几方面：隔离电路的应用X降低噪声干扰—现代的电力电子变换器主要依靠功率半导体典型的变频驱动及电源系统架构中，通常电路可以被划分为三的PWM控制实现对输出电压及电流的控制。对于大功率应用个部分，功率电路，控制电路，接口电路。由于这三部分电路来说，功率器件开关动作产生的

3、di/dt和dv/dt信号变化，经由的接地、电压等级不同，安规要求也不同，因此他们之间通常PCB布线的寄生参数或者其他电路的耦合通路，会在低压电都需要使用隔离器件实现电气分离。路信号中产生较高的噪声，干扰电路正常工作。通过引入隔离器件，可以有效的分离功率电路和低压控制电路，减小控不同的应用需求下有不同的隔离方案，这主要取决于这几个制电路的噪声。因素：X器件耐压要求—通常变频驱动及电源设备的主功率电路连接X功率电路的电压等级。到危险电压，比如典型的AC220V/380V电路，经过整流后的X绝缘和安规标准要求(典型的标准，IEC61800-5-1,IEC62040-1-1,直流电

4、压也高达540V以上，且电网或负载本身电气上也具有IEC60747-5-5,VDE0884-10,UL1577等)。很多不确定因素及异常工况，然而控制电路通常连接到安全X各个隔离部分选用器件的方案以及系统成本。地电压，因此功率电路与住功率电路间需要隔离。X设备互联—这些设备通常还需要与其他控制器连接，形成网络化控制，然而，这些网络中的设备可能并不连接在同一个请访问：analog.com/cn2变频驱动及电源设计中的隔离技术隔离系统框图LiveCircuitInverter540VVdcULSACLSVAC380VL-LLSMotorSensorWi,iVWθ,ωiGatedc

5、DriveTO312VADCIsolationGroundedCircuitIsolatedI2CCurrentMotorFeedbackPWMControlADCCOMSerialFeedbackPortInterfaceIsolationADCCommandSystemandI/FInputCommunicationsNetwork请访问：analog.com/cn3Inverter540VVdcULSACLSVAC380VLSMotorL-LWi,iVWθ,ωSensoridcTO312VGateDriveIsolatedMotorPWMADCCurrentContro

6、lFeedbackCOMSerialFeedbackPortInterfaceLiveCircuitSafetyIsolationADCDriveCommandCommandSystemandI/FInputCommunicationsNetworkGroundedCircuit从系统架构设计的角度来看，尽可能减少需要隔离的信号通道方面可以降低成本，因为功率和控制部分之间通常只需要满数，减少高绝缘等级器件的使用，降低成本，是设计的主要方足功能绝缘要求且信号种类比较固定，而接口电路的隔离信向，以下是几种典型的系统架构：号数量通常较多较不确定，分成两个隔离层可以降低对隔离器件的选

7、型难度和成本；另一方面，对于大功率应用来说，X功率电路、控制电路、接口电路之间均有隔离：功率电路和这样也保证了控制电路及接口电路不易受功率电路干扰。控制电路之间采用隔离型功率半导体驱动芯片，隔离型的电流电压检测等。控制电路和接口电路之间采用数字输入输出此外，如果功率电路和控制电路之间的隔离已经满足了产品信号的隔离芯片，隔离型的ADC和DAC芯片等对应的全部安规及绝缘耐压要求，那么控制电路和接口电路之间可以省去隔离。出于成本或器件选型考虑，也可以通过通常这种系统架构被用于具有较丰富接口的变频驱动及电源两层