Relación entre el índice de seguimiento comparativo y la tensión laboral

La idea en resumen

La mejora del índice de seguimiento comparativo permite que los paquetes pequeños alcancen altas tensiones de trabajo.

La tensión máxima de trabajo de un sistema aislado depende de una serie de parámetros según la norma IEC 60950. Entre ellos, la distancia de fuga, el grado de contaminación y el grupo de materiales. El grado de contaminación, una medida de la contaminación de la superficie, está definido por el sistema y tiene un valor típico de 2, pero la distancia de fuga y el grupo de materiales dependen de los materiales utilizados en los elementos aislantes, como los aisladores digitales y los optoacopladores. La tabla 1, tomada de la norma IEC 60950, muestra las relaciones entre estos parámetros.

Para alcanzar una tensión de funcionamiento de 400 V rms en un sistema diseñado para el grado de contaminación 2, un aislante necesita 4 mm de fuga para un grupo de materiales de III para el aislamiento básico. Esto se duplica a 8 mm para el aislamiento reforzado. Por comodidad, se pueden determinar otras tensiones de trabajo interpolando linealmente las distancias de fuga (como se indica en la Tabla 1).

Ten en cuenta que, para una tensión de trabajo determinada, la distancia de fuga puede reducirse si se puede mejorar el grupo de materiales; esto permite a los diseñadores ahorrar espacio utilizando paquetes más pequeños sin dejar de cumplir la norma IEC 60950.

Para medir el grupo de materiales de un aislante, se aplica al material una solución de cloruro de amonio al 0,1%, y se aplica una tensión a través del aislante, permitiendo que fluya la corriente. El material se evalúa en función de la tensión más alta a la que no se forman rastros de carbono en la superficie. Este método de ensayo se especifica en la norma IEC 60112. La tabla 2 muestra la clasificación del grupo de materiales para una serie de mediciones de tensión CTI.

Según las directrices de la CEI 60112, el grupo de materiales por defecto es el IIIb. Analog Devices, Inc (ADI) iAcoplador^® sin embargo, se ha probado y demostrado que el material de embalaje del producto alcanza un CTI de más de 600 V rms, cumpliendo así los requisitos del Grupo de Materiales I. Por razones de simplicidad y protección, ADI especifica el grupo de materiales II para los nuevos productos. Por ejemplo, el ADuM347x utiliza un encapsulado SSOP con una fuga de 5,1 mm y un grupo de materiales II, que está clasificado para una tensión de funcionamiento máxima de 360 V rms con aislamiento reforzado. Si el ADuM347x estuviera clasificado en el Grupo de Materiales III, estaría limitado a sólo 250 V rms.

Midiendo y especificando el ITC de iProductos de acoplamiento, ADI puede ofrecer aisladores con factores de forma más pequeños sin comprometer la capacidad de aislamiento.