本文將解釋如何進行封裝設計和材料選擇,來保證隔離特性。在iCoupler 產品中,我們關心封裝及引腳排列,如何選擇模壓成型材料,以此達到高達5kV電壓的增強隔離等級。
對于封裝而言,安全性標準對最小間距有一定的要求。爬電距離定義為隔離阻障" title="阻障">阻障兩側的導體之間最短距離,而電氣間隙" title="電氣間隙">電氣間隙定義為導體之間的空間最短距離。 iCoupler產品所采用的封裝都已獲得CSA,VDE,TUV和UL認證,其爬電距離和電氣間隙至少為4mm或8mm。這些間距足夠用于滿足常見隔離應用的安全要求。
在封裝中,為保證高達5KV的隔離等級,我們需要確保隔離阻障兩側的導體之間封裝成型材料的間距是足夠大的。
右圖所示一個可能擊穿路徑的實例。iCoupler產品在一個封裝內使用了多個管芯,用于對通過變壓器隔離阻障傳輸的信號進行編碼和解碼,該路徑位于連接到不同管芯的兩個焊盤" title="焊盤">焊盤之間,每個焊盤可能處于不同的電壓電位,可能相差幾千伏。該路徑的擊穿特性取決于兩個焊盤之間的成型材料的距離。
該距離必須足夠長,以實現iCoupler產品2.5kV/min或5KV/min的隔離等級。在大批量生產時,iCoupler產品的隔離阻障是在3kV rms或6kV rms隔離等級下測試的。我們選用的封裝成型材料具有至少20Vpeak/μm的擊穿強度。對于2.5kV rms隔離等級,該間距至少為210μm,對于5kV rms隔離等級,該間距至少為420μm。iCoupler封裝的設計滿足了該間距要求 。
與iCoupler產品有關的常見問題經常涉及“絕緣材料" title="絕緣材料">絕緣材料穿透距離”要求。但是實際上,目前對于外殼完全由絕緣材料填充的半導體器件,最常用的安全標準" title="安全標準">安全標準并未提及絕緣材料穿透距離要求。某些安全性標準需要進行額外的測試,包括溫度循環和提升電壓,用于確保內部絕緣材料的完整性。請參閱IEC 60950-1(第二版) 或 IEC 61010-1(第二版)
總之,當iCoupler隔離器使用工業級標準封裝時,對封裝,引腳分布和成型材料進行了優化,以確保iCoupler產品支持高達5kV rms的隔離等級并且符合多種安全標準。欲了解iCoupler產品安全認證的更多信息,請訪問 www.analog.com/icouplersafety。
欲了解ADI公司的最新的獲獎iCoupler技術的更多信息,請訪問www.analog.com/icoupler,下載數據手冊及申請免費樣片,或發送電子郵件至: iCoupler_Isolation@analog.com。
