使用電流檢測電阻器是電機控制系統(tǒng)設(shè)計趨勢的一部分，受益于采用新的數(shù)字隔離技術(shù)。這些技術(shù)基于組件級標(biāo)準(zhǔn)IEC 60747-17的引入，為設(shè)計人員提供了更高的可靠性水平，其中規(guī)定了電容和磁耦合隔離器的性能、測試和要求。數(shù)字隔離提供了其他優(yōu)勢，例如更快的環(huán)路響應(yīng)、允許集成過流保護以及更窄的死區(qū)時間。這樣可以實現(xiàn)更平滑的輸出電壓，進(jìn)而提供更好的扭矩控制。本文總結(jié)了基于光耦合器的傳統(tǒng)技術(shù)與用于增強隔離的電感和電容技術(shù)之間的標(biāo)準(zhǔn)差異。它還概述了使用電機驅(qū)動器數(shù)字控制的系統(tǒng)，該電機驅(qū)動器包含用于檢測繞組電流的電流檢測電阻器。本文還將提供有關(guān)為該應(yīng)用選擇電流檢測電阻器的建議。

應(yīng)用于電機驅(qū)動器的隔離標(biāo)準(zhǔn)更新

電機驅(qū)動器的設(shè)計者很可能意識到需要遵守國際隔離標(biāo)準(zhǔn)。隔離是必要的，原因有很多：

• 它可以防止高功率電路接地連接的電噪聲被感應(yīng)到低功率信號線上。

• 它通過防止危險電壓和電流轉(zhuǎn)移到良性的低電壓環(huán)境，為終用戶提供電氣安全。

IEC 61010-1 第 3 版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系統(tǒng)級設(shè)計人員必須了解導(dǎo)體之間的距離、空氣中的距離（電氣間隙）和表面上的距離（爬電距離）。它還規(guī)定他們必須知道導(dǎo)體和金屬部件在灌封、模塑料和薄膜絕緣中的分離。設(shè)計人員應(yīng)確保所選組件在符合IEC61010-1的系統(tǒng)上使用時能保證一定程度的安全性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 60747-17，增強型隔離使用行業(yè)公認(rèn)的時間相關(guān)電介質(zhì)擊穿 (TDDB) 分析進(jìn)行測試，這有助于推斷設(shè)備的使用壽命和連續(xù)工作電壓 (VIORM)。   

雖然采用 IEC 60747-17 (DIN V VDE V 0884-11) 專門定義了使用電感和電容技術(shù)的絕緣，但成熟的 IEC 60747-5-5 標(biāo)準(zhǔn)用于定義使用光耦合器技術(shù)的絕緣。但是，IEC 60747-5-5沒有指定 TDDB 分析來確定連續(xù)工作電壓或壽命。它依靠局部放電電壓測試來確定工作電壓，但沒有定義設(shè)備的工作壽命。因此，電感和電容技術(shù)的額定壽命為 37.5 年，而基于光耦合器的隔離器沒有定義。  

表 1 總結(jié)了光耦合器和非基于光耦合器的標(biāo)準(zhǔn)之間的主要區(qū)別。結(jié)論是，隨著時間的推移，非基于光耦合器的標(biāo)準(zhǔn)將獲得更多的認(rèn)可，因為它們?yōu)樵O(shè)計工程師提供了更高的安全性和更長的使用壽命。

表 1：基于光耦合器和非光耦合器的隔離之間的主要區(qū)別  

圖 1：具有數(shù)字隔離和檢測電阻的三相電機驅(qū)動框圖。