Перейти к содержанию

Основная, двойная и усиленная изоляция

В даташите изолятора или оптопары рядом с вольтами пишут: «basic» или «reinforced». Это класс изоляции — от него зависит, можно ли отделить таким барьером сеть от цепей, к которым прикасается человек.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Классы изоляции описывают, какую защиту от поражения электрическим током даёт барьер между цепями. TI в глоссарии по изоляции приводит пять (SLLA353, разд. 1.1):

КлассОпределение
Функциональнаянужна только для правильной работы оборудования
Основная (basic)даёт основную защиту от поражения током
Дополнительная (supplementary)независимая изоляция поверх основной — на случай её отказа
Двойная (double)основная плюс дополнительная
Усиленная (reinforced)одна система изоляции с защитой, равноценной двойной

Усиленная изоляция — самый строгий класс для одного барьера. Её выбирают, когда нужна защита как у двойной изоляции, но два барьера ставить негде — например, в корпусе изолятора или оптопары (SLYY063).

Где какая

Требования задаёт стандарт на конкретное изделие, а не даташит компонента. Vishay для оптопар в импульсных блоках питания формулирует так: между опасной цепью, например сетью, и цепью сверхнизкого напряжения, доступной для прикосновения (SELV), — усиленная изоляция; между опасной цепью и недоступной низковольтной (ELV) — основная. Чаще всего в таких блоках применяют усиленную изоляцию (AN42). Функциональная изоляция встречается там, где развязка нужна только для работы схемы — например, чтобы разорвать земляную петлю в линии связи (наш пример).

Как подтверждают класс

Класс подтверждают испытаниями по компонентной норме, и для усиленной изоляции они строже. По описанию TI, сделанному по редакции VDE 0884-10, изолятор с заявленным импульсным напряжением VIOSM испытывают при 1,3·VIOSM для основной изоляции и 1,6·VIOSM для усиленной; усиленным на уровне компонента изолятор можно назвать, только если он выдержал импульс выше 10 кВ (SLYY063). Для рабочего напряжения усиленной изоляции VDE требует запаса по сроку службы изоляции.

У одного и того же семейства бывают оба варианта. ISO774x сертифицирован по DIN EN IEC 60747-17 и на усиленную, и на основную изоляцию, а вариант ISO7741B с основной изоляцией имеет меньшие напряжения — VIORM 1414 В против 2121 В пикового значения у ISO774x в корпусе DW-16 (SLLSEP4K, разд. 5.6–5.7).

Что ещё входит в изоляцию

Класс барьера — не вся защита. Нужны пути утечки и воздушные зазоры по корпусу и на плате, материал с подходящим CTI и учёт категории перенапряжения. Строки VIORM, VIOTM и VISO объясняет термин «Напряжение изоляции», полный разбор с примерами — статья «Гальваническая развязка».

Частые вопросы

Чем усиленная изоляция отличается от двойной?

Двойная — это два независимых барьера: основная изоляция плюс дополнительная, на случай отказа основной. Усиленная — один барьер, который даёт защиту, равноценную двойной (TI SLLA353). Для компактных изоляторов и оптопар это удобнее: защита как у двух барьеров в одном корпусе.

Когда нужна усиленная изоляция, а когда хватит основной?

Решает стандарт на изделие. Vishay в AN42 приводит правило для оптопар: между сетью и цепью сверхнизкого напряжения, доступной для прикосновения (SELV), — усиленная; между сетью и недоступной низковольтной цепью (ELV) — основная. Функциональная изоляция защиты от поражения не даёт вовсе.

Как проверяют, что изолятор усиленный?

По описанию TI, сделанному по редакции VDE 0884-10, импульсом: изолятор с заявленным VIOSM испытывают при 1,3·VIOSM для основной изоляции и 1,6·VIOSM для усиленной, а усиленным на уровне компонента его можно назвать, только если он выдержал испытание выше 10 кВ (SLYY063). Сертификат указывают в даташите отдельно для каждого класса.

Источники

  1. Texas Instruments. Isolation Glossary (SLLA353A, October 2014, revised September 2017) — разд. 1.1: функциональная изоляция — нужна для работы оборудования; основная — даёт основную защиту от поражения током; дополнительная — независимая, на случай отказа основной; двойная — основная плюс дополнительная; усиленная — одна система изоляции с защитой, равноценной двойной
  2. Texas Instruments. High-voltage reinforced isolation: definitions and test methodologies (SLYY063, white paper, A. S. Kamath, K. Soundarapandian) — определения функциональной, основной, двойной и усиленной изоляции; по IEC 60747-5-5 и VDE 0884-10 изолятор с заявленным VIOSM проходит импульсное испытание 1,3·VIOSM (основная) или 1,6·VIOSM (усиленная); усиленным на уровне компонента его можно назвать, только если он выдержал импульс выше 10 кВ; испытания усиленных строже; документ ссылается на редакцию VDE 0884-10
  3. Vishay. Application Note 42: Optocouplers in Switching Power Supplies (doc. 80065, Rev. 1.7, 29-Nov-11) — усиленная изоляция — между опасной цепью (сетью) и доступной для прикосновения цепью SELV; основная — между опасной цепью и недоступной цепью ELV; в импульсных блоках питания чаще всего усиленная (класс II)
  4. Texas Instruments. ISO774x Reinforced and Basic Quad-Channel Digital Isolators (SLLSEP4K, revised August 2026) — разд. 5.7: сертификаты VDE по DIN EN IEC 60747-17 — отдельно на усиленную и на основную изоляцию; ISO7741B — вариант с основной изоляцией и меньшими напряжениями (VIORM 1414 против 2121 В пик.)

Нашли ошибку?

Смотрите также