隔離模塊的調(diào)整率和紋波抑制比在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中主要通過(guò)以下方式進(jìn)行約束:
一、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系
1. IEC 61000-4-17(GB/T 17626.17):直流電源紋波抗擾度試驗(yàn)
核心要求:規(guī)定了設(shè)備對(duì)直流電源輸入端口紋波的抗擾度試驗(yàn)方法,明確紋波電壓的幅值以額定直流電壓的百分比表示(如 5%、10% 等),并要求設(shè)備在特定紋波干擾下保持功能正常。
應(yīng)用場(chǎng)景:適用于工業(yè)控制、通信設(shè)備等對(duì)電源穩(wěn)定性敏感的系統(tǒng),確保隔離模塊在紋波干擾下不致誤動(dòng)作。
2. IEC 61000-3-2:諧波電流限制
間接關(guān)聯(lián):通過(guò)限制設(shè)備的諧波電流發(fā)射,間接要求隔離模塊的電源輸入級(jí)具備低紋波特性,避免諧波疊加導(dǎo)致電網(wǎng)污染。
行業(yè)影響:新能源、醫(yī)療等領(lǐng)域的隔離模塊需符合該標(biāo)準(zhǔn),以確保與電網(wǎng)兼容。
3. UL 62368-1(EN 62368-1):音視頻及通信設(shè)備安全
安全導(dǎo)向:雖未直接規(guī)定調(diào)整率,但要求隔離模塊的絕緣性能(如隔離電壓≥3kVrms)和漏電流指標(biāo),間接影響其紋波抑制能力。
認(rèn)證要求:消費(fèi)電子、工業(yè)通信設(shè)備的隔離模塊常需通過(guò)該認(rèn)證,隱含對(duì)電源穩(wěn)定性的要求。
二、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
1. GB/T 17626.17-2005:直流電源紋波抗擾度試驗(yàn)
等同采用 IEC 61000-4-17:明確試驗(yàn)等級(jí)(如 2%、5%、10% 紋波電壓)和測(cè)試方法,要求設(shè)備在疊加紋波后仍能正常工作。
典型應(yīng)用:電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置(如電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)設(shè)備)需通過(guò)該測(cè)試,確保在電網(wǎng)紋波干擾下數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確。
2. GB/T 19862-2016:電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求
間接約束:規(guī)定監(jiān)測(cè)設(shè)備的電壓 / 電流精度(如 0.2 級(jí)),隱含要求隔離模塊的輸出紋波和調(diào)整率需控制在較低水平(如紋波≤5mV,負(fù)載調(diào)整率≤±0.5%)。
行業(yè)實(shí)踐:電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的隔離模塊通常需滿足該標(biāo)準(zhǔn)的隱含要求,以確保整體精度達(dá)標(biāo)。
3. GB/T 28471.1-2012:工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制系統(tǒng)用隔離式安全柵
功能安全導(dǎo)向:雖未明確調(diào)整率,但要求隔離式安全柵的信號(hào)傳輸線性度(如 0.1% F.S.)和隔離性能,間接關(guān)聯(lián)電源穩(wěn)定性。
防爆場(chǎng)景:化工、石油等領(lǐng)域的隔離模塊需符合該標(biāo)準(zhǔn),隱含對(duì)電源紋波的嚴(yán)格限制。
三、行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
1. 工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域
GB/T 38800-2020:應(yīng)急醫(yī)用模塊化隔離單元
環(huán)境適應(yīng)性:要求隔離單元的電源系統(tǒng)在 - 25℃~45℃范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,隱含對(duì)電源調(diào)整率和紋波抑制的要求。
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn):如明緯(Mean Well)的 AC-DC 模塊(如 GS15E05)通過(guò) EN 61558-2-16 認(rèn)證,紋波≤12mV,負(fù)載調(diào)整率≤±0.5%,滿足工業(yè)級(jí)需求。
2. 汽車電子領(lǐng)域
AEC-Q100:汽車電子元件可靠性標(biāo)準(zhǔn)
寬溫與穩(wěn)定性:要求隔離模塊在 - 40℃~125℃范圍內(nèi)保持性能(如 TI UCC14240-Q1 的負(fù)載調(diào)整率≤±1.3%),隱含對(duì)紋波抑制的嚴(yán)格控制。
功能安全:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的隔離模塊需符合 ISO 26262,間接要求電源穩(wěn)定性(如紋波≤10mV)。
3. 醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域
IEC 60601-1:醫(yī)用電氣設(shè)備安全
漏電流與紋波限制:雖未直接規(guī)定調(diào)整率,但要求隔離模塊的漏電流≤50μA,隱含對(duì)電源紋波的嚴(yán)格控制(如紋波≤2mV)。
典型案例:醫(yī)療影像設(shè)備的隔離模塊常需通過(guò)該認(rèn)證,確保患者安全和圖像質(zhì)量。
四、核心參數(shù)的行業(yè)共識(shí)
盡管缺乏直接針對(duì)隔離模塊調(diào)整率和紋波抑制比的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但以下參數(shù)在行業(yè)實(shí)踐中被廣泛采用:
| 參數(shù)類型 | 工業(yè)級(jí)要求 | 高精度場(chǎng)景(如醫(yī)療、軍工) |
|---|---|---|
| 負(fù)載調(diào)整率 | ≤±1% | ≤±0.5% |
| 線性調(diào)整率 | ≤±0.5% | ≤±0.2% |
| 輸出紋波(峰峰值) | ≤10mV | ≤2mV |
| 紋波抑制比 | ≥40dB | ≥60dB |
驗(yàn)證方法:
負(fù)載調(diào)整率測(cè)試:固定輸入電壓,調(diào)整負(fù)載從 0% 到 100%,測(cè)量輸出電壓波動(dòng),計(jì)算偏差百分比。
紋波抑制比測(cè)試:在輸入端正弦波干擾(如 100mV,100kHz)下,測(cè)量輸出紋波衰減量(20×log (輸入紋波 / 輸出紋波))。
五、選型與合規(guī)建議
優(yōu)先選擇通過(guò)認(rèn)證的模塊:如通過(guò) UL 62368-1、EN 61558-2-16、AEC-Q100 認(rèn)證的產(chǎn)品,隱含對(duì)電源穩(wěn)定性的要求。
匹配應(yīng)用場(chǎng)景:
工業(yè)控制:選擇負(fù)載調(diào)整率≤±1%、紋波≤10mV 的模塊(如金升陽(yáng) HLK-5M05)。
醫(yī)療設(shè)備:選擇線性調(diào)整率≤±0.2%、紋波≤2mV 的模塊(如 ADI ADuM5000)。
驗(yàn)證實(shí)測(cè)數(shù)據(jù):通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試(如使用高精度示波器)確認(rèn)模塊的調(diào)整率和紋波抑制比是否符合設(shè)計(jì)要求。
總結(jié)
隔離模塊的調(diào)整率和紋波抑制比主要通過(guò) EMC 標(biāo)準(zhǔn)(如 IEC 61000 系列)、行業(yè)應(yīng)用規(guī)范(如電力、醫(yī)療、汽車)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行約束。選型時(shí)需結(jié)合具體場(chǎng)景,參考行業(yè)共識(shí)參數(shù),并通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證實(shí)際性能,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和合規(guī)性。
審核編輯 黃宇
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