چگونه باید ولتاژ جداسازی برای دستگاه‌های اپتو{0}}ایزوله انتخاب شود؟

ولتاژ جداسازی برای دستگاه‌های اپتو{0}}ایزوله باید بر اساس سطح ولتاژ محیط کار، نوسانات ولتاژ احتمالی و استانداردهای ایمنی مربوطه انتخاب شود. به طور کلی، ولتاژ جداسازی باید حداقل 1.5 تا 2 برابر حداکثر ولتاژ عملیاتی سیستم باشد. در کاربردهای معمول صنعتی، توصیه می شود محصولاتی با ولتاژ جداسازی از 3.75 کیلو ولت تا بیش از 5 کیلو ولت انتخاب کنید.

I. توابع اصلی ولتاژ جداسازی

ولتاژ جداسازی (Viso) یک پارامتر ایمنی حیاتی برای اپتوکوپلرها است. به حداکثر ولتاژی اطلاق می شود که دستگاه می تواند به طور مداوم بین پایانه های ورودی و خروجی خود تحمل کند بدون اینکه دچار خرابی دی الکتریک شود. توابع اولیه آن عبارتند از:

حفاظت از ایمنی شخصی: جلوگیری از نفوذ ولتاژهای خطا از طرف ولتاژ بالا-به مدارهای کنترل ولتاژ پایین-، در نتیجه خطر برق گرفتگی را از بین می برد.

تضمین قابلیت اطمینان سیستم: سرکوب تداخل حالت معمول، نویزهای ولتاژ، و نویز حلقه زمین برای اطمینان از انتقال سیگنال پایدار.

حفاظت از تجهیزات: مسدود کردن آسیب احتمالی به اجزای حساس (مانند MCU و PLC) ناشی از{0}مدارهای ولتاژ بالا، در نتیجه طول عمر عملیاتی آنها را افزایش می دهد.

II. چگونه به صورت علمی ولتاژ ایزوله را انتخاب کنیم؟

1. تطبیق بر اساس ولتاژ عملیاتی سیستم

سیستم‌های سیگنال ولتاژ پایین-<50V): Such as sensors and communication interfaces; optocouplers with an isolation voltage of 1.5 kV to 3.75 kV may be selected to strike a balance between response speed and cost.

شبکه-سیستم های مرتبط (220V/380V AC): مانند منابع تغذیه سوئیچینگ و درایوهای فرکانس متغیر. دستگاه‌هایی با ولتاژ جداسازی بیشتر یا مساوی 3.75 کیلو ولت باید انتخاب شوند{4}} کیلوولت یا بالاتر توصیه می‌شود تا به طور موثر در برابر نوسانات صاعقه و گذرگاه سوئیچینگ مقاومت کنند.

تجهیزات صنعتی با ولتاژ بالا (مثلاً اینورترهای PV، درایوهای موتور): توصیه می‌شود برای برآورده کردن الزامات نظارتی ایمنی، مانند مواردی که در IEC 60747-5-2 مشخص شده است، از دستگاه‌های{3}}ایزوله- با ولتاژ بالا بیش از 8 کیلو ولت استفاده کنید.

2. در نظر گرفتن اضافه ولتاژ گذرا و حاشیه های ایمنی

در کاربردهای عملی، اختلالات گذرا-مانند افزایش ولتاژ و انفجارهای گذرا سریع الکتریکی (EFT)-باید در نظر گرفته شوند. بنابراین، ولتاژ جداسازی نامی باید دارای حاشیه ایمنی کافی باشد.

معمولاً ولتاژ ایزوله بزرگتر یا مساوی 2 برابر پیک ولتاژ سیستم انتخاب می شود. به عنوان مثال، در یک سیستم AC 220 ولت که ولتاژ پیک آن تقریباً 311 ولت است، توصیه می شود از یک اپتوکوپلر با ولتاژ جداسازی 3.75 کیلو ولت یا بالاتر استفاده کنید. 3. با رعایت استانداردهای گواهی ایمنی.

زمینه هایی مانند تجهیزات پزشکی و سیستم های کنترل صنعتی باید با استانداردهای ایمنی مانند UL، IEC و VDE مطابقت داشته باشند که الزامات خاصی را در مورد ولتاژ جداسازی تحمیل می کنند:

IEC 60601 (تجهیزات پزشکی): بخش‌های ایزوله{1}در تماس بیمار به حداقل ولتاژ جداسازی بیشتر یا مساوی 4 کیلوولت RMS نیاز دارند.

IEC 61010 (تجهیزات اندازه گیری): حداقل الزامات ولتاژ جداسازی را بر اساس دسته های اضافه ولتاژ (CAT II/III) مشخص می کند.

هنگام انتخاب قطعات، اولویت باید به مدل هایی داده شود که گواهینامه های لازم را کسب کرده و گزارش های آزمایشی مربوطه را ارائه می دهند.

4. مرجع پارامترهای دستگاه معمولی

نکته: برای سیستم‌های با-فرکانس بالا یا سرعت بالا{1}}، در نظر گرفتن پارامترهایی مانند نسبت رد حالت معمول (CMR) و تأخیر انتشار نیز ضروری است. از تمرکز صرفاً بر روی ولتاژ جداسازی و در عین حال نادیده گرفتن عملکرد دینامیکی خودداری کنید.