淺談驅動晶片的絕緣安規標準

眾所周知，各個行業各個領域都有其需要遵循的標準規範，一般會對其產品需要達到的使用條件提出各方面的要求。諸如電機驅動、光伏、乘用汽車等都有各自的應用規範，而每個零部件也有相應的規範認證。前者屬於應用安全標準，而後者屬於產品安全標準。

對於電氣設備和電子元器件的應用而言，當人體觸及帶電物體會產生電流流經身體，這就是觸電。至於觸電造成的傷害有多大和產生的電流大小以及承受時間都有關係，嚴重的會導致傷殘甚至死亡。即使是相同的電壓，人體的等效電阻也會受濕度、鞋襪或者環境粉塵含量等因素影響導致不同的電流。出於保護與其接觸的人員的生命安全考量，對於高於24V的電壓往往需要提供相應的絕緣保護。比如大家熟悉的國際標準IEC60664就對在海拔2000米以下，額定電壓1000 V以下的低壓系統內設備做出了各種的絕緣規則要求。

包括設備的電氣間隙、爬電距離，另外它還包括與絕緣配合有關的電氣測試方法。今天我們就聊聊驅動晶片的絕緣安規標準，英飛凌的隔離型驅動晶片已全面走入認證時代，新出的產品大都帶有各種標準認證，證書可在相關產品的網頁鏈接上下載到，或者也可以需求當地英飛凌產品技術支持的幫助。



功率半導體驅動晶片的安規體系

從體系上看，常常會用到有UL、VDE和IEC標準。從下圖看三者的演變歷史可以發現， UL對於驅動晶片的認證標準沒有什麼變化，而針對光耦驅動類產品的認證IEC60747-5-5和VDE0884-5也無明顯變化。只有針對磁隔和容隔驅動產品的認證標準在20年里有了較大升級，對產品的要求變得更嚴苛了。從原來的VDE0884-10更替成VDE0884-11，首次提出了驅動器件壽命需滿足預測要求。在2020年IEC標準大會後，推出了同樣針對磁隔和容隔驅動產品的IEC60744-17，它是以VDE0884-11為模板的，但在局放測試那塊略有不同，本文後面會提到。



其中UL的絕緣標準相對簡單，一般會給出1分鐘和1秒鐘的條件下需要承受的電壓值。比如英飛凌1ED3321產品，符合UL1577（文件號 E311313）下VISO為5700V的要求規範。一般出口美國的電子產品都需要有UL的認證。



VDE認證是德國電氣工程師協會的認證，是歐洲最有經驗的也是在世界上享有很高聲譽的認證機構之一。而IEC標準就是國際電工委員會制定的標準。國際電工委員會(International Electro technical Commission，簡稱IEC)成立於1906年，是世界上成立最早的非政府性國際電工標準化機構，IEC標準的權威性是世界公認的。這兩個體系的標準對於絕緣有著細緻的等級描述，有必要在這裡稍微解釋一下各種絕緣名詞。