隔离模块的调整率和纹波抑制比在相关标准和规范中主要通过以下方式进行约束:
一、国际标准体系
1. IEC 61000-4-17(GB/T 17626.17):直流电源纹波抗扰度试验
核心要求:规定了设备对直流电源输入端口纹波的抗扰度试验方法,明确纹波电压的幅值以额定直流电压的百分比表示(如 5%、10% 等),并要求设备在特定纹波干扰下保持功能正常。
应用场景:适用于工业控制、通信设备等对电源稳定性敏感的系统,确保隔离模块在纹波干扰下不致误动作。
2. IEC 61000-3-2:谐波电流限制
间接关联:通过限制设备的谐波电流发射,间接要求隔离模块的电源输入级具备低纹波特性,避免谐波叠加导致电网污染。
行业影响:新能源、医疗等领域的隔离模块需符合该标准,以确保与电网兼容。
3. UL 62368-1(EN 62368-1):音视频及通信设备安全
安全导向:虽未直接规定调整率,但要求隔离模块的绝缘性能(如隔离电压≥3kVrms)和漏电流指标,间接影响其纹波抑制能力。
认证要求:消费电子、工业通信设备的隔离模块常需通过该认证,隐含对电源稳定性的要求。
二、中国国家标准
1. GB/T 17626.17-2005:直流电源纹波抗扰度试验
等同采用 IEC 61000-4-17:明确试验等级(如 2%、5%、10% 纹波电压)和测试方法,要求设备在叠加纹波后仍能正常工作。
典型应用:电力系统监测装置(如电能质量在线监测设备)需通过该测试,确保在电网纹波干扰下数据采集准确。
2. GB/T 19862-2016:电能质量监测设备通用要求
间接约束:规定监测设备的电压 / 电流精度(如 0.2 级),隐含要求隔离模块的输出纹波和调整率需控制在较低水平(如纹波≤5mV,负载调整率≤±0.5%)。
行业实践:电能质量监测装置的隔离模块通常需满足该标准的隐含要求,以确保整体精度达标。
3. GB/T 28471.1-2012:工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅
功能安全导向:虽未明确调整率,但要求隔离式安全栅的信号传输线性度(如 0.1% F.S.)和隔离性能,间接关联电源稳定性。
防爆场景:化工、石油等领域的隔离模块需符合该标准,隐含对电源纹波的严格限制。
三、行业应用标准
1. 工业自动化领域
GB/T 38800-2020:应急医用模块化隔离单元
环境适应性:要求隔离单元的电源系统在 - 25℃~45℃范围内稳定工作,隐含对电源调整率和纹波抑制的要求。
企业标准:如明纬(Mean Well)的 AC-DC 模块(如 GS15E05)通过 EN 61558-2-16 认证,纹波≤12mV,负载调整率≤±0.5%,满足工业级需求。
2. 汽车电子领域
AEC-Q100:汽车电子元件可靠性标准
宽温与稳定性:要求隔离模块在 - 40℃~125℃范围内保持性能(如 TI UCC14240-Q1 的负载调整率≤±1.3%),隐含对纹波抑制的严格控制。
功能安全:自动驾驶系统的隔离模块需符合 ISO 26262,间接要求电源稳定性(如纹波≤10mV)。
3. 医疗设备领域
IEC 60601-1:医用电气设备安全
漏电流与纹波限制:虽未直接规定调整率,但要求隔离模块的漏电流≤50μA,隐含对电源纹波的严格控制(如纹波≤2mV)。
典型案例:医疗影像设备的隔离模块常需通过该认证,确保患者安全和图像质量。
四、核心参数的行业共识
尽管缺乏直接针对隔离模块调整率和纹波抑制比的统一标准,但以下参数在行业实践中被广泛采用:
| 参数类型 | 工业级要求 | 高精度场景(如医疗、军工) |
|---|---|---|
| 负载调整率 | ≤±1% | ≤±0.5% |
| 线性调整率 | ≤±0.5% | ≤±0.2% |
| 输出纹波(峰峰值) | ≤10mV | ≤2mV |
| 纹波抑制比 | ≥40dB | ≥60dB |
验证方法:
负载调整率测试:固定输入电压,调整负载从 0% 到 100%,测量输出电压波动,计算偏差百分比。
纹波抑制比测试:在输入端正弦波干扰(如 100mV,100kHz)下,测量输出纹波衰减量(20×log (输入纹波 / 输出纹波))。
五、选型与合规建议
优先选择通过认证的模块:如通过 UL 62368-1、EN 61558-2-16、AEC-Q100 认证的产品,隐含对电源稳定性的要求。
匹配应用场景:
工业控制:选择负载调整率≤±1%、纹波≤10mV 的模块(如金升阳 HLK-5M05)。
医疗设备:选择线性调整率≤±0.2%、纹波≤2mV 的模块(如 ADI ADuM5000)。
验证实测数据:通过实验室测试(如使用高精度示波器)确认模块的调整率和纹波抑制比是否符合设计要求。
总结
隔离模块的调整率和纹波抑制比主要通过 EMC 标准(如 IEC 61000 系列)、行业应用规范(如电力、医疗、汽车)和企业标准进行约束。选型时需结合具体场景,参考行业共识参数,并通过测试验证实际性能,以确保系统稳定性和合规性。
审核编辑 黄宇
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