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[参考译文] ISOW7842:脉冲应用中的绝缘寿命

Guru**** 2450320 points
Other Parts Discussed in Thread: ISOW7842

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/863992/isow7842-insulation-lifetime-in-pulsed-applications

器件型号:ISOW7842

ISOW7842数据表的图42显示了预计的绝缘寿命、但该信息与60Hz 正弦电压有关。  我认为根本的故障模式是电荷注入、因此直流应用的绝缘寿命可能比交流寿命长得多。  但是、对于脉冲应用(即 MOSFET/IGBT 栅极驱动器的隔离)、我怀疑绝缘寿命也可能取决于开关频率和 dV/dt。  如果确实如此、在某些应用中、绝缘寿命似乎会显著缩短。  应用手册 SLYY063A 参考了最大重复电压(VIORM)、并给出了电机驱动系统中高侧 IGBT 的栅极控制示例、但未提及开关频率或上升/下降时间。  您能否评论一下如何根据峰值电压、上升/下降时间和频率确定此类应用的绝缘寿命?

  • 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。

    您好、Gummings、

    感谢您关注 ISOW7842并与我们取得联系。

    我理解您的问题以及您的担忧。我同意您的观点、即与交流电相比、隔离器的直流寿命大部分会更高、而寿命也取决于开关频率。 我们与您共享的脉冲应用(如电机驱动器)相关数据有限。 请允许我回答与三个独立参数相关的问题:峰值电压、上升/下降时间和频率。

    峰值电压:
    TI 隔离器在其寿命期间支持的峰值电压不会随上升/下降时间和频率而变化。 对于 ISOW7842、这将是1414Vpeak 的 VIORM。

    上升/下降时间:
    快速的高压上升和下降时间被称为共模瞬变、不会影响器件寿命、但如果不违反器件的峰值电压额定值、则会影响其信号完整性性能。 ISOW7842 µs 表中规定的100V/μ s (最小值) CMTI 规格指示共模瞬态上升/下降的速度、而不影响信号输出。 任何快于此速率但处于峰值电压限制范围内的信号都会导致输出中出现数据错误、但不会影响器件寿命。

    频率:
    我们已经针对更高的开关频率对隔离器进行了测试、以模拟电机驱动和逆变器应用中的情况。 我们的测试表明、当 HV 开关频率增加时、对 TI 隔离器寿命没有显著影响。 我们还尝试测试了一些其他竞争隔离技术、这些寿命受到了显著影响。 请在下方找到频率高达10kHz 的 TI 隔离技术 TDDB 寿命数据。 遗憾的是、我们没有超过10kHz 的更高频率的数据。
    请注意、以下数据适用于 TI 电容隔离技术、而 ISOW7842器件还包含一个非高频特性的电源变压器。

    我希望这能回答你的问题,谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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     Koteshwar、您好!

    感谢您的详细答复。  由于我们确实需要一个具有集成电源的隔离器、并且 ISOW7842电源变压器 尚未具有高频特性、因此您能否提供有关初级绕组和次级绕组之间绝缘的更多详细信息? 数据表显示、变压器的最小 DTI (绝缘穿透距离)为120um、而电容信号隔离仅为21um。  第5节和第9.1节指出、变压器绝缘栅是薄膜聚合物。  这是聚酰亚胺吗?  您是否能够对具有集成式电源变压器的代表性器件执行补充测试、以确定在高达10kHz 的频率范围内的 TDDB 寿命?

    谢谢、

    Gerald

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    您好 Gerald、

    对延迟答复表示歉意。

    ISOW7842数据表中引用的隔离额定值也适用于变压器、绝缘规格表中规定的额定值适用于整个器件。
    请允许我就与变压器绝缘栅的薄膜聚合物相关的问题向您回复。
    我恐怕无法为 ISOW7842获取此数据做出任何承诺、此测试需要我们产品组之外的其他开发团队的帮助、因此无法就此向您作出承诺。 谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    您好 Gerald、

    关于变压器绝缘栅的问题、绝缘材料不是聚酰亚胺。 这是 TI 用于实现所需隔离性能的定制材料、可与 TI 电容信号隔离级别相当。

    如果您有任何其他问题、请告诉我、谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao