ZHDU006A December   2025  – January 2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 绝缘监测
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 TIDA-010985 概述
      2. 2.2.2 求解未知隔离电阻
      3. 2.2.3 处理大时间常数情况
      4. 2.2.4 预测算法
      5. 2.2.5 了解误差源
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LP-MSPM0G3507
      2. 2.3.2 TPSI2240-Q1
      3. 2.3.3 RES60A-Q1
      4. 2.3.4 TLV9002-Q1
      5. 2.3.5 TPSM33620-Q1
      6. 2.3.6 TPS7A2033
      7. 2.3.7 ISOW1044
      8. 2.3.8 TSM24CA
      9. 2.3.9 TLV431B
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 硬件测试设置
      2. 3.3.2 软件测试设置
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
        1. 4.1.3.1 布局图
    2. 4.2 工具和软件 [必填主题]
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5关于作者
  12. 6修订历史记录

1.1 绝缘监测

有多种测量绝缘层的方法。但是，较常用的两种方法是交流电流注入和电阻电桥。一般来说，交流电流注入方法可在各种工作条件下灵活调整，广泛用于直流充电，但与电阻电桥方法相比，其复杂性和成本更高。无论采用哪种方法，该方法都必须满足精度、响应时间和工作电压限制等标准要求。与电阻电桥方法相关的关键挑战之一是处理较大的 RC 时间常数。某些系统（如兆瓦充电器）需要非常大的 Y 电容（例如 4µF）。此参考设计 TIDA-010985 实现了电阻电桥方法，专门设计用于通过采用全新的预测算法来处理较大的 Y 电容，从而缩短测量时间，同时无需进行大量计算（如浮点运算）。此外，这种新设计拓扑还限制了 Y 电容上的电压变化。表 1-2 展示了各种方法的比较概览。

表 1-2 各种 IMD 方法的比较
方法 优点 缺点

交流电流注入

  • 通常作为独立模块出售
  • 可以测量通电和未通电的线路
  • 测量期间绝缘电阻不会降低
  • 支持 UL 2231-2，包括大型 Y 电容
  • 高硬件复杂性和成本
  • 软件复杂性高（交流信号处理，浮点数学）

电阻电桥

  • TIDA-01513，BQ79731 EVM
  • TIDA-010232（MCU 处于隔离 GND 状态）
  • 易于实施 – 包括硬件和软件
  • 低成本
  • 低计算工作量
  • 对于大型 Y 电容器 (> 100nF)，不支持 UL 2231-2
  • 由于测量期间相对于 PE 的高电压摆幅，因此不支持 IEC 61851-23。将应用限制在 500Vbus 以下
  • 仅能测量通电线路
  • 可略微降低测量期间的绝缘电阻

平衡电阻电桥 + 预测算法

  • TIDA-010985（MCU 处于接地 GND 状态）
  • 易于实施 – 包括硬件和软件
  • 低成本和较轻的计算能力
  • 测量期间相对于 PE 的有限电压摆幅，支持 IEC 61851-23
  • 支持 UL 2231-2，包括大型 Y 电容
  • 仅能测量通电线路
  • 可略微降低测量期间的绝缘电阻