原创 磁隔离技术透视——如何实现5KV隔离

磁隔离技术透视——如何实现5KV隔离

Baoxing Chen，设计工程师

在本期的介绍中，我们将解释如何进行封装设计和材料选择，来保证隔离特性。在磁隔离产品中，我们关心封装及引脚排列，如何选择模压成型材料，以此达到高达5kV电压的增强隔离等级。

对于封装而言，安全性标准对最小间距有一定的要求。爬电距离定义为隔离阻障两侧的导体之间最短距离，而电气间隙定义为导体之间的空间最短距离。磁隔离产品所采用的封装都已获得CSA，VDE，TUV和UL认证，其爬电距离和电气间隙至少为4mm或8mm。这些间距足够用于满足常见隔离应用的安全要求。

在封装中，为保证高达5KV的隔离等级，我们需要确保隔离阻障两侧的导体之间封装成型材料的间距是足够大的。

右图所示一个可能击穿路径的实例。磁隔离产品在一个封装内使用了多个管芯，用于对通过变压器隔离阻障传输的信号进行编码和解码，该路径位于连接到不同管芯的两个焊盘之间，每个焊盘可能处于不同的电压电位，可能相差几千伏。该路径的击穿特性取决于两个焊盘之间的成型材料的距离。

该距离必须足够长，以实现磁隔离产品2.5kV/min或5KV/min的隔离等级。在大批量生产时，磁隔离产品的隔离阻障是在3kV rms或6kV rms隔离等级下测试的。我们选用的封装成型材料具有至少20Vpeak/µm的击穿强度。对于2.5kV rms隔离等级，该间距至少为210µm，对于5kV rms隔离等级，该间距至少为420µm。磁隔离封装的设计满足了该间距要求 。

与磁隔离产品有关的常见问题经常涉及“绝缘材料穿透距离”要求。但是实际上，目前对于外壳完全由绝缘材料填充的半导体器件，最常用的安全标准并未提及绝缘材料穿透距离要求。某些安全性标准需要进行额外的测试，包括温度循环和提升电压，用于确保内部绝缘材料的完整性。请参阅IEC 60950-1（第二版） 或 IEC 61010-1（第二版）

总之，当磁隔离器使用工业级标准封装时，对封装，引脚分布和成型材料进行了优化，以确保磁隔离产品支持高达5kV rms的隔离等级并且符合多种安全标准。

本文摘自ADI网站《数字隔离快讯》
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