ZHCAFV5 October   2025 AMC0386-Q1 , TPS61170 , TPS61170-Q1 , TPSI2140-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1简介
    1. 1.1 背景
    2. 1.2 系统要求
    3. 1.3 典型挑战
      1. 1.3.1 Y 电容器的影响
      2. 1.3.2 高电势测试
      3. 1.3.3 宽交流电压范围
  4. 2绝缘监测架构
    1. 2.1 基本架构
    2. 2.2 双开关架构
    3. 2.3 有源单开关架构
    4. 2.4 架构比较
  5. 3主要元件
    1. 3.1 固态继电器
    2. 3.2 电压传感器
    3. 3.3 DC 电源
  6. 4总结
  7. 5参考
  8.   商标

Y 电容器的影响

车载充电器 (OBC) 的交流侧通常包含一个两级 EMI 滤波器,以及一个作为该滤波器关键元件的 Y 型电容器。在 V2L 场景中,外部负载还在负载侧配备了独立的 EMI 滤波器,为该电路进一步增加 Y 电容。由于事先不知道负载的 Y 电容器的值,因此组合电容可能会上升到高达 100nF,这会使绝缘监测设计变得非常复杂。

Y 电容器会以两种方式影响测量,电容器在瞬态周期内引入误差并使稳态读数失真。Y 电容器的影响演示了典型的交流电压检测电路。顶部的波形显示了真实的交流电压。在下部面板中,绿色迹线表示忽略 Y 电容器时检测到的电压;红色迹线表示考虑 Y 电容器的影响时实际检测到的电压。

Y 电容器的影响演示了交流电压检测环路中由 Y 电容器引入的两种不同的误差机制。

  • 瞬态误差 (图 1-2):在测量开始时 (t = 0.025s),电容器必须通过检测电阻进行充电。在此充电间期内,测得的电压偏离真实值;只有在电压稳定后,读数才会变得准确。
  • 稳态误差 (图 1-3):由于 Y 电容器表现出与频率相关的阻抗,因此检测到的波形相对于实际交流电压发生了相移。检测到的电压比真实电压超前,相位领先随着电容的升高而增加。

Y 电容器的影响

TPSI2140 AMC0381 TPS61170 瞬态误差稳定时间图 1-2 瞬态误差稳定时间
TPSI2140 AMC0381 TPS61170 稳态误差相位延迟图 1-3 稳态误差相位延迟

时间常数 (τ = R×C) 决定了两种效应的严重程度。较大的 τ 会延长充电和放电周期,从而延长稳定时间并放大相位偏差。对于给定的 Y 电容,降低 IMD 测量网络中的电阻(例如,降低 R)可降低 τ,从而提高测量精度。