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[参考译文] ISO7821：隔离论坛

admin
Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7821, ISO7841

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/906943/iso7821-isolation-forum

器件型号：ISO7821
主题中讨论的其他器件： ISO7841

我们计划在铁路应用中的 IGBT 牵引转换器的栅极驱动系统中使用 ISO7821 DWW16。 组件上的工作电压形状为矩形、具有电阻负载(过压限制器)的斩波功能。 在这种情况下、rms 电压值取决于脉宽和导通时间之间的调制度、根据 Urms = UIOWM = U_dclink *平方根(t1/t)、该调制度可介于0%至100%之间。

应用的最大电压是  

最大重复峰值隔离电压 VIORM (PK)： 2770Vpk (ISO7821数据表最大值= 2828Vpk)

最大工作隔离电压 VIOWM (DC)：2300Vdc (ISO7821数据表最大值= 2828Vdc)

最大工作隔离电压 VIOWM (RMS)：2185Vrms (ISO7821数据表最大值= 2000Vrms)

除 VIOWM (RMS)外、应用的最大值低于数据表值。 超出该值185Vrms。 转换器的这个运行点大约为总使用寿命的1%。

根据我的理解、我们低于隔离值和寿命相关值、 VIOWM (RMS)是直流值的某种"计算等效值"。可能是仅使用正弦形状的测试电压执行了时间依赖型制动器降压(TDDB)测试。  

问题1：即使超出 VIOWM (RMS)、我们也可以在应用中使用 ISO7821吗？  

问题2：是否可以使用 PWM 形状的电压执行 TDDB 测试以验证寿命？ 如果是、测试规格是什么？

问题3：是否有备用组件、或者可能以串联方式堆叠2个(具有定义的中心点)。 堆叠不是首选解决方案。

该组件对于铁路系统中的牵引转换器而言非常有趣、因为我们具有正弦和矩形电压、具体取决于转换器功能。

感谢您提供宝贵的答案、请稍后再回答详细的问题

Klaus

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    TI__Guru**** 2445440 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Klaus、您好！

    欢迎访问 TI E2E 论坛！

    感谢您分享有关您对采用 DWW 封装的 ISO7821感兴趣的要求的详细信息。 采用 DWW 封装的 ISO7821是最适合需要高工作电压的应用的利基器件、您的应用适合此类应用。 请查看下面我对您列出的问题的回答。

    解答1：根据您的描述、我了解到在2185Vrms 下工作的电压超出了 ISO7821DWW 的 VIOWM 规格185Vrms。 您还提到、超过185Vrms 的工作点仅在产品总寿命的1%时间内发生。

    我认为、在 VIOWM 额定值范围内185Vrms 的值相对较小、并且该过压的发生持续时间也仅为1%。 我认为这对于 ISO7821DWW 来说不应该是问题、并且器件寿命不应该有任何明显的下降。 请参阅下面显示的 ISO78xx 的 TDDB 数据(也可在 ISO7841数据表中找到)。 该器件支持2400Vrms、使用寿命为63年、具有 VDE 安全裕度。该器件的额定寿命为2000Vrms、使用寿命为34年。 当我平均输出2185Vrms 的1%和2000Vrms 的99%时、我得到2001.85Vrms、该电压下的寿命为~33.9年、并具有下图中考虑的安全裕度。 因此、我认为这不应该成为问题。

    A2：TI 的 TDDB 测试是在交流电压下以50/60Hz 频率进行的、所有直流参数均来自交流测试。 我认为矩形或正弦交流波形的性能应该保持不变。 这些器件已广泛用于牵引逆变器、牵引逆变器上出现矩形 HV。

    A3：根据上述分析、ISO7821DWW 应该已经满足您的要求、您可能不需要替代解决方案。 在需要时、可使用2个串联器件来实现更高的工作电压、但需要对这一参数进行充分评估、以了解器件间的电压分布。

    我希望共享信息能帮助您决定选择器件。 如果您有任何其他问题、请告诉我、谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    TI__Guru**** 2445440 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Koteshwar

    很抱歉、我对您非常有价值和详细的信息的答复很晚。 您完全符合主题。 我已经与同事一起调查并验证了有关我们应用中实际任务剖面的更多详细信息、并提出了3个问题、对于 ISO7821、这些问题应该已经完成。

    1：如果连续加载2185Vrms、ISO7821的使用寿命是多长？

    2：更高的应力电压频率(例如1000Hz 或4000Hz)是否会影响寿命？

    3：我看到您有 ISO7821系列连接方面的经验。 您有应用提示吗？

    来自瑞士的最诚挚的问候、Klaus

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    TI__Guru**** 2445440 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Klaus、您好！

    感谢您就更新后的要求提供意见和分享意见。 请在下面查看我对您列出的问题的意见。

    1. 根据原始测试数据、2400Vrms 下 ISO7821DWW 的寿命为63年、2185Vrms 下的寿命为169年。 当考虑 VDE 裕度(即高电压额定值20%的裕度、寿命87.5%的裕度)时、2000Vrms 时的寿命为34年、2185Vrms 时的寿命为15年。
    2. 由于我们的隔离器常用于以几 kHz 频率进行开关的电机驱动和光伏逆变器应用、因此我们确实运行了一些测试来确定 HV 开关频率对器件寿命的影响。 我们的研究表明、更高的开关频率对器件寿命没有明显的影响。 请注意、由于 HV 设备的开关频率限制、我们只能以10kHz 的频率运行这些测试。 请参阅下面的测试结果。
      2. 另请注意、这些测试是在较高电压(3.5kV)下运行的、以将寿命保持在较低的值(28小时)、以便在给定测试频率下在合理的时间内完成测试。
    3. 我们确实收到了寻求工作电压>2kVrms 隔离器件的客户的请求。 在这种情况下、我们要求客户串联多个器件以增加总工作电压。
      1. 请注意、串联隔离器上的工作电压分布主要与其各自的隔离电容成正比(在数据表中称为 CIO)。
      2. 为了避免不同器件之间的 HV 分裂发生变化、用户可以使用值比器件 CIO 高得多的外部 Y 电容器来更好地控制 HV 分布。
      3. 在使用的外部 Y 电容器的电容变化范围内并对电压分布进行充分测试也很重要。

    我希望这些问题能回答你的问题，谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    TI__Guru**** 2445440 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Koteshwar  

    感谢您的详细信息。 我的所有问题都会得到解答。

    我们现在将在实际应用中测试 ISO7821、并注意两个隔离器上的对称电压。

    再次感谢您提供了非常有用的信息以及专业背景。

    此致、Klaus