電源隔離耐壓選擇不容疏忽
相信下面這則新聞很多人都看過，“南航一名23歲空姐在iPhone5充電時(shí)打電話被電死”，此則新聞在網(wǎng)上引起廣泛關(guān)注。充電器也能能危害生命？專家分析是220VAC交流電傳導(dǎo)到手機(jī)上，導(dǎo)致人員觸電身亡?？吹竭@里我們就知道罪魁禍?zhǔn)走€是充電器被擊穿并將220VAC的交流電通過數(shù)據(jù)線傳導(dǎo)到了手機(jī)上，最終導(dǎo)致觸電身亡。
那么手機(jī)充電器輸出端為什么會(huì)帶有220V的交流電呢？這就回到了我們的主題電源的隔離耐壓?jiǎn)栴}。電源的隔離耐壓在GB4943國標(biāo)中又叫抗電強(qiáng)度，這個(gè)GB4943標(biāo)準(zhǔn)就是我們常說的信息類設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)，就是為了防止人員受到物理和電氣傷害的國家標(biāo)準(zhǔn)，其中包括避免人受到電擊傷害、物理傷害、爆炸等傷害。下面我們就簡(jiǎn)單介紹一下電源的隔離耐壓及如何選擇隔離耐壓的問題。
隔離耐壓主要是檢測(cè)設(shè)備中使用的固體絕緣是否具有足夠的抗電強(qiáng)度。絕緣應(yīng)承受的試驗(yàn)電壓波形基本上為正弦波形、頻率為 50Hz 或60Hz 的交流電壓，直流電源一般的試驗(yàn)電壓為直流電壓。
一般人會(huì)將電源的隔離耐壓與電源的輸入沖擊電壓混淆，下面從測(cè)試方法來區(qū)分一下。我們常說的電源耐壓是指初級(jí)電路與次級(jí)電路之間的抗電強(qiáng)度，為了避免損壞與測(cè)試無關(guān)的元器件或絕緣，可將集成電路或類似的電路斷開，或者采用等電位連接。在電源測(cè)試時(shí)一般采用較簡(jiǎn)單的等電位連接測(cè)試。連接示意圖如下：
只要保證電源滿足了相關(guān)抗電強(qiáng)度要求（具體要求可參考GB4943標(biāo)準(zhǔn)），就能確保危險(xiǎn)電壓不會(huì)傳導(dǎo)到次級(jí)電路，從而不會(huì)威脅到人的生命安全。
從上面了解到電源的隔離耐壓選擇的關(guān)鍵性，但是也不是選擇的隔離耐壓越高越好，因?yàn)楦綦x耐壓越高也會(huì)影響到電源其他性能，所以只要選擇合適的耐壓值就行。一般電路中涉及到危險(xiǎn)電壓且電路中有人員能接觸到的導(dǎo)體，如一些接口端子等，都會(huì)對(duì)電路的隔離耐壓有嚴(yán)格的測(cè)試要求。下面我們就來簡(jiǎn)單介紹一下AC-DC電源與DC-DC電源的隔離耐壓選擇問題。
AC-DC電源屬于一次電源，把220V的市電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，其還可以分為隔離和非隔離之分。若您使用的是非隔離電源，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮將所有帶電部分均密封起來，防止不小心接觸到危險(xiǎn)電壓。若使用的是隔離電源，則只需要電源部分滿足相關(guān)隔離耐壓及安規(guī)要求即可。一般常用的工業(yè)電源耐壓滿足3000VAC即可，一些特殊的場(chǎng)合，如電力場(chǎng)合，一般需要滿足4000VAC及以上隔離電壓要求，具體耐壓要求可參考各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)灌膠模塊電源的隔離耐壓為3000VAC。
DC-DC電源屬于二次電源，一般其耐壓要求是根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)合而定。如一般為了隔離干擾而進(jìn)行的通訊隔離，一般隔離耐壓在1000VDC到1500VDC即可。電路中其中一端可能涉及到危險(xiǎn)電壓時(shí)，一般需要考慮將隔離耐壓提升到3000VDC。另外還有一些特殊應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，如醫(yī)療場(chǎng)合，很多對(duì)隔離電源的要求都要到4000VAC或6000VDC的隔離耐壓。
根據(jù)上面的描述電源隔離耐壓多種多樣，我們?nèi)绾蝸韺?shí)現(xiàn)呢？一般有兩個(gè)渠道，一是選用隔離特性較好的高頻變壓器和光耦等器件，二是采用灌膠方式的電源，其能進(jìn)一步提升電源的隔離性能。一般在集成電路中為了節(jié)約空間同時(shí)又能達(dá)到相應(yīng)的安規(guī)要求，大部分工程師均會(huì)考慮選用隔離電源模塊設(shè)計(jì)電路，這樣能節(jié)約空間同時(shí)能節(jié)約時(shí)間成本。
