KOKY033A January   2021  – June 2022 AMC1300 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1305M25-Q1 , AMC1306M25 , AMC1311 , AMC1311-Q1 , AMC1336 , AMC1336-Q1 , AMC1350 , AMC1411 , AMC3301 , AMC3301-Q1 , AMC3330 , AMC3330-Q1 , AMC3336 , AMC3336-Q1 , ISOW1044 , ISOW1412 , ISOW7741 , ISOW7840 , ISOW7841 , ISOW7841A-Q1 , ISOW7842 , ISOW7843 , ISOW7844 , UCC12040 , UCC12041-Q1 , UCC12050 , UCC12051-Q1 , UCC14240-Q1 , UCC21222-Q1 , UCC21530-Q1 , UCC21540 , UCC21710-Q1 , UCC21750-Q1 , UCC23513 , UCC25800-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   한눈에 보기
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  4.   갈바닉 절연이란?
  5.   고전압 갈바닉 절연 문제
  6.   절연 방법
    1.     광학 절연
    2.     정전식 절연
    3.     자기 절연
    4.     솔루션 크기와 비용은 줄이면서 절연 요구사항은 충족하세요
    5.     EV 애플리케이션
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    7.     공장 자동화 애플리케이션
    8.     모터 드라이브 애플리케이션
  7.   결론
  8.   기타 리소스

정전식 절연

정전식 절연 기술은 커패시터가 본질적으로 DC 신호를 차단하기 때문에 온오프 키잉, 위상 변이 키잉, 에지 기반 전송, 또는 그 외 더 높은 고차 변조 유형과 같은 체계를 사용해 유전체를 통과하는 AC 신호 전송 방식을 기반으로 합니다. 그림 5은(는) 차동 신호를 사용해 직렬 정전식 절연 장벽을 통과하는 매우 기초적인 변조기/복조기입니다. 이러한 커패시터는 데이터와 매우 제한적인 양의 전류를 전달할 수 있습니다. 그림 5을(를) 보면 절연 장벽을 구축하는 데 2개의 커패시터를 사용하고 있지만, 제품 요구 사항과 원하는 절연 등급에 따라 커패시터 1개만 사용해도 충분합니다.

직렬 정전식 절연기는 트랜스미터(왼쪽 다이)와 리시버(오른쪽 다이)로 구성된 멀티칩 모듈입니다. 그림 6에서 보듯이, 각 다이에는 두 가지 수준의 기본 절연에 해당하는 강화 절연을 충족하면서 고전압 절연 및 감전 보호를 제공하는 전용 커패시터가 있습니다.

그림 5 정전식으로 형성된 절연 장벽을 통과하 정보를 전달하기 위해 변조를 사용합니다.
그림 6 정전식 절연 예시.

어느 한쪽이 트랜스미터 또는 리시버가 될 수 있는 단일 IC 패키지에 여러 개의 정전식 채널을 배치할 수 있으므로 양방향 신호 통신이 가능합니다. 정전식 아이솔레이터는 전파 지연이 적고, 옵토커플러에 비해 150Mbps를 초과하는 속도로 데이터를 전송할 수 있으며 바이어스 전류를 덜 소비할 수 있지만, 여전히 절연 경계의 각 측면에 대해 별도의 바이어스 공급 전압이 필요합니다.

TI의 정전식 아이솔레이터는 표 3에 나와 있는 소재 중 가장 유전체 강도가 높은 SiO2 유전체(그림 7 참조)를 사용해 구성합니다. SiO2는 다른 절연체 보다 유전체 강도가 가장 높을 뿐만 아니라 무기 물질이기도 하므로 수분과 온도에서도 매우 안정적입니다. 다계층 커패시터와 다계층 패시베이션에 대한 TI의 독점적 방법론은 단일 계층에 대한 고전압 성능의 의존도를 줄임으로써 아이솔레이터 품질과 신뢰성을 향상시킵니다. 이 기술은 2kVRMS의 작동 전압(VIOWM)을 지원하고, 7.5kVRMS의 절연 전압(VISO)을 견디며, 12.8kVPK의 서지 전압 기능을 지원합니다.

그림 7 TI의 고전압 절연 SiO2 커패시터의 단면 예시.

회로를 고장으로부터 보호하려면 절연체가 없는 부품의 수명보다 아이솔레이터 수명이 훨씬 길어야 합니다. TI는 표 2에 나와 있는 IEC 표준에 맞도록 엄격하게 테스트합니다.