ZHDA181 June   2026 ISO1042 , ISO1050 , ISO1410 , ISO6440 , ISO6440-Q1 , ISO6441 , ISO6441-Q1 , ISO6442 , ISO6442-Q1 , ISO7740 , ISO7741 , ISO7741-Q1 , ISO7742 , ISO7742-Q1 , ISO7831 , ISO7842

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2区分不同的安全标准
    1. 2.1 安全标准管理机构的层级关系
    2. 2.2 安全标准类型
      1. 2.2.1 系统和设备标准
      2. 2.2.2 元件标准
      3. 2.2.3 协调与支持标准
      4. 2.2.4 UL 1577 标准与 IEC 60747-17 (VDE 0884-17) 标准
    3. 2.3 示例–太阳能和储能系统 (ESS) 的安全标准
  6. 3了解安全标准在系统应用中的作用
    1. 3.1 安全要求的目的
    2. 3.2 安全绝缘等级
      1. 3.2.1 功能性绝缘
      2. 3.2.2 基础型绝缘
      3. 3.2.3 辅助绝缘
      4. 3.2.4 双重绝缘
      5. 3.2.5 增强型绝缘
    3. 3.3 示例–1500V 串式逆变器的安全要求
  7. 4总结
  8. 5参考资料

示例–1500V 串式逆变器的安全要求

作为标准映射示例,以图 3-3中具有 1500V 总线电压的串式逆变器为例。串式逆变器通常分为几个部分:

  • 主控板
  • 电弧故障断路器 (AFCI) ARC 板
  • 比例-积分-微分 (PID) 板
  • 通信板

前三个部件均位于高压侧,若这些部件之间需要通信,则基础型绝缘即可满足要求。通信板位于低压侧并连接到外部人机界面 (HMI),用户可以在其中触摸或操作接口,因此需要增强型绝缘。

ISO6441 ISO7741 ISO7831 ISO1410 ISO1042 串式逆变器功能块图 3-3 串式逆变器功能块

确定所需的绝缘等级后,第一步是确认隔离器是否能够长期在系统高压电平下运行,即 VIOWM。如图 3-4所示,ISO1050DW VIOWM 器件仅支持 1200VDC,这不是 1500V 串式逆变器系统适用的隔离式 CAN 收发器。而 ISO1042DWV 器件可满足 1500VDC 的系统高压电平要求。

ISO6441 ISO7741 ISO7831 ISO1410 ISO1042 比较 ISO1050DW 和 ISO1042DWV VIOWM图 3-4 比较 ISO1050DW 和 ISO1042DWV VIOWM

相关安全标准综合考虑了过电压类别 (OVC)、相对漏电起痕指数 (CTI)、污染等级和海拔等因素,以确定整体绝缘间隙和爬电距离的要求。如表 3-1 所示,根据 IEC 62477-1:2022 标准,在海拔 4,000m 的应用环境下,基础型绝缘间隙必须大于 7.095mm,爬电距离必须大于 7.514mm,而增强型绝缘间隙必须大于 10.320mm,爬电距离必须大于 15.029mm。在海拔 5,000m 的应用环境下,基础型绝缘间隙和爬电距离均必须大于 8.140mm,而增强型绝缘的间隙必须大于 11.840mm,爬电距离必须大于 15.029mm。

为了满足部署在海拔 5000m 高度的 1500V 逆变器或功率控制系统 (PCS) 对限流电抗器 (CLR) 和爬电距离与间隙 (CPG) 要求,如图 3-5所示,TI 推出了最新的数字隔离器 ISO64xxDWISO77xxDUW,它们分别可实现基础型隔离和增强型隔离。此外,ISO77xxDUW 器件不仅支持 1500V 应用,还根据 IEC 62477-2:2018 标准支持 2000V 的应用。

有关更多设计详细信息,请参阅第 II 部分:选择 ISO 器件并揭秘电气间隙和爬电距离的主要注意事项第 III 部分:应用手册系列太阳能和 ESS 系统的安全调节设计示例

表 3-1 1500V 系统的 IEC 62477-1:2022 CLR 和 CPG 要求
1500VDC、OVC I(1)、CTI-I 和污染等级 2
间隙 (CLR) 爬电距离 (CPG)
高度 基础型 增强型 基础型 增强型
4000m 7.095mm 10.320mm 7.514mm 15.029mm
5000m 8.140mm 11.840mm 8.140mm 15.029mm
元件 OVC I 与 SPD 协同工作以实现系统 OVC II
ISO6441 ISO7741 ISO7831 ISO1410 ISO1042 TI 最新推出的数字隔离器 ISO64xxDW 和 ISO77xxDUW图 3-5 TI 最新推出的数字隔离器 ISO64xxDW 和 ISO77xxDUW