今天来聊一聊绝缘检测电路中用到的隔离器件方面的内容。这两天在公众号上做了一个调研,大家的投票结果如下:下面这几种器件都是可以用做绝缘检测电路中的隔离开关,当然机械继电器方案不太常见,但不知道为啥票数也很多;而光MOS是最常见的方案,干簧管也有很多人选择。

 

 

在绝缘检测电路中,例如电桥法方案中,需要用隔离器件作为开关,这个开关可能会用到两个地方,一是作为桥臂电阻的切换开关,如下图中K1\K3所示,用来将已知阻值的电阻R3\R4并入到电路中。

 

 

还有就是作为检测电路接入车身地的开关使用,如下图中开关K2所示;为什么要设置这个开关呢?因为在某些场景下,要求绝缘检测电路不能工作,例如电池包EOL做绝缘耐压测试时;或者在快充时,由其他模块检测母线的绝缘电阻,也需要把BMS的绝缘检测功能禁用。

 

 

这里插一句,有同学可能会问,上图中使用断开K1\K3来实现绝缘检测功能的禁用也是可以的啊!理论上来讲确实是可以的,只要K1\K3的安规距离与电气参数满足要求即可,这个后面也会继续探究;下图为某厂家BMS的绝缘检测电路,可以看到用了很多光MOS作为隔离开关。

 

 

下图为某厂家的BMS使用干簧管作为隔离开关的案例。

 

 

下面我们看一下上面那两种使用隔离开关的场景中对于绝缘类别的要求:首先下图三个开关的这种形式中,K2要做到加强绝缘,而K1\K3做基本绝缘即可,甚至也可以做功能绝缘,因为即使K1\K3短路也不会发生危险,但是K2这个位置接到了车身地,如果是通过低压线束连接到外部的,可能会直接与人接触,所以要做加强绝缘。

 

 

这里插一句,现在还有一些设计中,将上图的K1\K3换成了高压MOS管,而不使用光MOS,进一步降低成本,例如下图中ST的型号,但此时只能做功能绝缘了。

 

 

继续前面的话题,下图是两个开关形式,K1\K3都要满足加强绝缘才行,所以现在回头看前面的问题,相信大家理解就更深入了。

 

 

让我们把目光再转移到光MOS与干簧管上面,之前有写过一个文章介绍干簧管(链接在此:干簧管继电器是什么?),其实选用光MOS还是干簧管的主要依据是由电压平台计算出来的安规间距,如果二者都满足要求,那么选择光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,例如TOSHIBA的TLX9160T,还有BROADCOM的QCPL-A58J,二者封装类似,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。

 

 

看一下常见的干簧管的尺寸,如下图所示:它自身的绝缘与耐压可以做到更高,而且外部的安规距离更大。所以在一些高压平台上,如果需要的安规间距很大,光MOS满足不了的话,选用干簧管更加合适;另外补充一点,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。

 

 

总结:以上所有,真的仅供参考。