【经验】国产PhotoMOS Pai8558EQ应用于充电桩绝缘检测设计经验分享

时间： 2023-02-03 来源：世强

技术问答

绝缘检测顾名思义是对电力电子设备的绝缘程度检测，由于多种因素会导致绝缘等级下降，使电流从绝缘材料中泄露，产生漏电流，这种泄露是对电路以及设备不利，甚至使设备外壳带电，使用时会对使用者的人身安全产生不可预知的危害。

目前市场上绝缘阻抗检测方案比较多，包括平衡电桥法、不平衡电桥法、低频探测法，参考GB/T 18487.1-2015中给出了绝缘检测标准。

用于做绝缘检测电路中的隔离开关，通常会有光MOS即光继电器，以及干簧管，本文重点介绍荣湃光兼容固态继电器Pai8558E是基于融派独特的隔离技术和成熟的标准半导体CMOS工艺开发的光兼容输入1500V固态继电器。

图1 Pai8558EQ功能框图

由于目前电动车新国标的变化，新能源电动汽车的绝缘检测将不放在汽车内，将设计在充电桩内，考虑充电桩的使用频率，绝缘检测的高频，采用继电器以及干簧管设计，由于机械触点的吸合次数以及寿命考虑，将采用PhotoMOS Pai8558EQ应用于充电桩绝缘检测设计，干簧管有个缺点，就是外部的磁场可能会干扰到它的簧片触点动作，应用时应注意避免非预期的外部磁场出现。光MOS更合适，因为它相对会便宜很多；目前可以找到的尺寸比较大的光MOS不是很多，自身的耐压与绝缘确实可以做到很高，但外部的安规间距没有干簧管大。

以下为绝缘阻抗检测方案和相关计算方法：

Vbus+对应的电压为Um, Vbus+对PE的绝缘阻抗为Rz，Vbus-对PE的绝缘阻抗为Rx。

检测原理：

1、闭合K1断开K2，测试Ubus-对PE电压为Ua；2、断开K1闭合K2，测试Ubus-对PE电压为Ub

如下计算公式：

Ua=(Rx/((Rz*R1/Rz+R1)+Rx))*Um

Ub=((Rx*R1/Rx+R1)/(Rx*R1/Rx+R1)+Rz))*Um

可求出Rz和Rx的值：

Uz=((Ua-Ub)/Ub)*R1，Ux=((Ua-Ub)/(Um-Ua))*R1

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选型指南 - 荣湃半导体 - 2022/9/26 PDF 中文下载

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型号- PAI8552EQ-W2R,PAI8557EQ-W2R,PAI8558XQ,PAI8555E-W5R,PAI8556EQ-W5R,PAI8552EQ-W4R,PAI855XEQ,PAI85564E,PAI8558XE,PAI8555EQ-W5R,PAI855XE,PAI8558E,PAI8556E,PAI8552E-W4R,PAI8554EQ-W2R,PAI8552E-W2R,PAI8554EQ-W4R,PAI85552E,PAI8558EQ-W2R,PAI8556E-W5R,PAI8555E,PAI8558E-W2R,PAI8555(2)E,PAI8557E-W2R,PAI8554E-W4R,PAI8554E-W2R,PAI8558EQ,PAI8557E

数据手册 - 荣湃半导体 - Rev. 0.2 - 2022-08-30 PDF 英文下载