ZHDA048 January   2026 AMC3330-Q1 , INA148-Q1 , TPS61170-Q1 , TPSI2240-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 背景
    2. 1.2 工作原理
  5. 2硬件设计
    1. 2.1 固态继电器 (SSR)
    2. 2.2 电阻器
      1. 2.2.1 最小电阻
      2. 2.2.2 最大电阻
      3. 2.2.3 电阻比
    3. 2.3 辅助电源
    4. 2.4 放大器
      1. 2.4.1 低电压侧的 MCU
      2. 2.4.2 交流侧的 MCU
  6. 3软件设计
    1. 3.1 趋稳时间
    2. 3.2 SSR 序列
    3. 3.3 电压阈值
    4. 3.4 移动平均值
    5. 3.5 合理性检查
    6. 3.6 控制方案摘要
  7. 4仿真结果
    1. 4.1 趋稳时间
    2. 4.2 输入电压范围
    3. 4.3 合理性检查
    4. 4.4 精度
    5. 4.5 Y 电容器的影响
  8. 5总结
  9. 6参考资料

3.1 趋稳时间

如方程式 5 所示，IMD 系统需要设置足够长的趋稳时间，以减少 Y 电容器对 IMD 精度的影响。根据方程式 5，不同的绝缘电阻对应不同的最小趋稳时间。当发生绝缘故障时，趋稳时间要求低于正常状态下的趋稳时间要求。趋稳时间的最坏情况是处于正常状态，此时绝缘电阻远高于接通电阻；这种情况下方程式 5 可以表示为：

方程式 23. τ =   0.5 × R s t + R i n × C y L + C y N

假设 VDC 为 40V，Y 电容器为 10nF，将表 2-2 中的电阻值代入方程式 23，时间常数为 16.15ms，因此最小趋稳时间为 48.45ms。

首选趋稳时间为 48.45ms，因为在任何情况下，10nF Y 电容器的影响都会保持在 5% 以下。但是，这种情况会导致绝缘监测持续时间过长。在实际应用中，无需计算正常状态下的绝缘电阻。只有在接近绝缘故障阈值时才需要精确测量绝缘电阻。

因此，假设 0Ω 到 500kΩ 的绝缘电阻是需要更高测量精度的值范围；在方程式 5 中将 RisoP 和 RisoN 替换为 500kΩ，所需的时间常数可计算为 τ = 6ms，因此最小趋稳时间为 18ms。由于移动平均块的窗口时间为 20ms，这意味着在 SSR 闭合后，持续时间至少为 20ms 以准确滤除交流电压的影响。因此，趋稳时间设置为 20ms。