隔离器是一种器件，可更大限度地减少两个系统或电路之间的直流 (DC) 和不需要的瞬态电流，同时允许在两者之间传输数据和动力传动。在大多数应用中，除了使系统正常运行外，隔离器还充当抑制高电压的屏障。例如，在图 1 所示的电机驱动系统中，隔离式绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 栅极驱动器将低电压信号从控制模块电平转换为以逆变器输出为基准的 IGBT 栅极驱动控制。同时，它们还会在高压（直流总线、逆变器输出和输入电源线）和控制模块（可能具有人可触及的连接器和接口）之间形成保护屏障。

在高电压应用中，隔离栅发生故障可能会对操作人员造成潜在危害，或对敏感控制电路造成损坏，从而进一步导致系统故障。因此，在正常和故障条件下，了解导致隔离器失效的原因非常重要。您还需要了解每种情况下的故障性质，以检查是否需要采取额外措施来防止发生电气危险。

在本文中，我们将讨论隔离器的两种可能的失效模式。第一种情况是当隔离栅上的电压超过隔离器的额定限值时。第二种情况是集成在隔离栅附近的隔离器中的电路或元件因高电压和高电流组合而受损。这可能会导致隔离栅损坏。在我们的分析中，我们以 TI 的全新增强型隔离技术和传统光耦合器为例。我们展示了虽然所有隔离器都在首次失效模式时发生“失效短路”，但 TI 隔离器会由于更高的隔离性能而降低失效的可能性。我们还通过分析和测试结果表明，TI 增强型隔离器会在第二种失效模式下“失效断开”。

图 1 交流电机驱动的简化方框图。