浅谈驱动芯片的绝缘安规标准

众所周知，各个行业各个领域都有其需要遵循的标准规范，一般会对其产品需要达到的使用条件提出各方面的要求。诸如电机驱动、光伏、乘用汽车等都有各自的应用规范，而每个零部件也有相应的规范认证。前者属于应用安全标准，而后者属于产品安全标准。

对于电气设备和电子元器件的应用而言，当人体触及带电物体会产生电流流经身体，这就是触电。至于触电造成的伤害有多大和产生的电流大小以及承受时间都有关系，严重的会导致伤残甚至死亡。即使是相同的电压，人体的等效电阻也会受湿度、鞋袜或者环境粉尘含量等因素影响导致不同的电流。出于保护与其接触的人员的生命安全考量，对于高于24V的电压往往需要提供相应的绝缘保护。比如大家熟悉的国际标准IEC60664就对在海拔2000米以下，额定电压1000 V以下的低压系统内设备做出了各种的绝缘规则要求。

包括设备的电气间隙、爬电距离，另外它还包括与绝缘配合有关的电气测试方法。今天我们就聊聊驱动芯片的绝缘安规标准，英飞凌的隔离型驱动芯片已全面走入认证时代，新出的产品大都带有各种标准认证，证书可在相关产品的网页链接上下载到，或者也可以需求当地英飞凌产品技术支持的帮助。



功率半导体驱动芯片的安规体系

从体系上看，常常会用到有UL、VDE和IEC标准。从下图看三者的演变历史可以发现， UL对于驱动芯片的认证标准没有什么变化，而针对光耦驱动类产品的认证IEC60747-5-5和VDE0884-5也无明显变化。只有针对磁隔和容隔驱动产品的认证标准在20年里有了较大升级，对产品的要求变得更严苛了。从原来的VDE0884-10更替成VDE0884-11，首次提出了驱动器件寿命需满足预测要求。在2020年IEC标准大会后，推出了同样针对磁隔和容隔驱动产品的IEC60744-17，它是以VDE0884-11为模板的，但在局放测试那块略有不同，本文后面会提到。



其中UL的绝缘标准相对简单，一般会给出1分钟和1秒钟的条件下需要承受的电压值。比如英飞凌1ED3321产品，符合UL1577（文件号 E311313）下VISO为5700V的要求规范。一般出口美国的电子产品都需要有UL的认证。



VDE认证是德国电气工程师协会的认证，是欧洲最有经验的也是在世界上享有很高声誉的认证机构之一。而IEC标准就是国际电工委员会制定的标准。国际电工委员会(International Electro technical Commission，简称IEC)成立于1906年，是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构，IEC标准的权威性是世界公认的。这两个体系的标准对于绝缘有着细致的等级描述，有必要在这里稍微解释一下各种绝缘名词。