隔离电源的隔离耐压和爬电距离介绍
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发布时间：2024-10-07 20:40
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时间：2024-11-30 11:39
随着微电子行业高速发展，产品应用场景的电磁环境日益复杂，产品稳定性受到严重影响。为降低干扰，嵌入式产品生产公司采用隔离器件或电路，增强设备稳定性。
电源作为嵌入式设备能源供给部分，其稳定性至关重要。电源隔离成为必备设计，隔离模块的应用成为设计趋势。
工业设备中，要求两个设备之间电源隔离，采用带变压器的直流变换器，实现电源独立，减少干扰。
一、隔离电源的隔离耐压和爬电距离介绍
1、隔离电源的隔离耐压介绍
如图1所示，隔离DC-DC电源模块内部框图。
隔离耐压是指两个无直接电气连接的系统所能承受的最高绝缘电压。根据应用场合，隔离耐压参数选择不同。例如，AD-DC电源隔离在工业场合要求隔离耐压在3000VAC到4000VAC；DC-DC电源隔离一般工业场合要求1000VDC到2000VDC，特殊行业可能更高，医疗行业要求6000VDC。
常见电压指标单位包括ADC、VAC和RMS。VAC/VDC分别指交流电压与直流电压，但隔离耐压中交流与直流不能简单换算。例如，3000VAC的幅值电压有4242V，但实际应用中3000VAC与4242VDC并不等效。原因包括隔离电容对直流信号影响不大，对交流信号影响较大；AC与DC的频率会影响绝缘介质的介电常数。
2、隔离电源爬电距离介绍
为保障隔离耐压的稳定性和安全性，防止隔离电源模块被击穿，需计算爬电距离。爬电距离是指两个导电部件之间或一个导电部件与设备及易接触表面之间沿绝缘材料表面测量的最短空间距离。爬电距离=表面距离/系统最高电压，根据污秽程度不同。
二、隔离电源的应用
嵌入式产品应用场景复杂，干扰威胁产品稳定性。在设计阶段，选择合适的隔离电源模块和隔离通信模块，可屏蔽干扰，保障产品稳定工作，保护使用者生命和财产安全。
隔离电源使用有两种方式：器件分立搭建和采用DC-DC电源模块。方案选择、物料选型和PCB设计是设计开发的关键环节。
方案选择方面，市电交流输入转直流输出的工频变换电路方案效率低，体积大，且存在工频涡流声。模块方案可选用合适的变压器，保证产品性能。
物料选型方面，专业模块电源厂商可提供不同规格需求、应用条件下的最优物料规格。PCB设计需考虑散热设计、EMC设计、干扰设计和生产工艺设计等，是模块电源产品开发过程中的重要环节。
