失效模式 2：靠近隔離柵的高電壓和高電流組合

在異常或故障事件下，隔離器一側(cè)的電壓或電流可能相對(duì)于同一側(cè)的接地非常高（請(qǐng)參見(jiàn)圖 5）。這方面的一個(gè)示例是低阻抗輸出引腳上的短路事件。另一個(gè)示例是任何引腳對(duì)高壓直流總線短路，導(dǎo)致電氣擊穿。這些是大功率事件，因?yàn)楦唠妷汉透唠娏魍瑫r(shí)存在。

當(dāng)發(fā)生這些事件時(shí)，電過(guò)應(yīng)力 (EOS) 或內(nèi)部發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致隔離柵性能下降。例如，如果圖 6 中的光耦合器在 2 側(cè)發(fā)生大功率事件，則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)器芯片上發(fā)熱或發(fā)生 EOS。這種損壞很容易延伸到絕緣材料中，從而降低隔離性能。可以假定絕緣層沒(méi)有完全損壞，但同時(shí)很難準(zhǔn)確量化剩余的絕緣層量。

觀察圖 7，對(duì)于基于串聯(lián)電容器的隔離器，2 側(cè)的高壓/高功率事件可能會(huì)損壞右芯片，包括作為右芯片一部分的隔離電容器。但是，由于相互交錯(cuò)的塑封，損壞不會(huì)延伸到左芯片，也不會(huì)延伸到放置在該芯片上的隔離電容器。這樣可以保持隔離，同時(shí)保留大約一半的原始絕緣層。例如，如果原始隔離器的額定值為增強(qiáng)型隔離，則在大功率事件后，預(yù)計(jì)它會(huì)保留一個(gè)電容器的完全隔離額定值。因此，雖然隔離器“失效斷開(kāi)”，但“基本絕緣”仍保持不變。

防止失效模式 2 的一種方法是通過(guò)外部方式，例如通過(guò)限流電源，確保即使發(fā)生故障，隔離器內(nèi)部散發(fā)的熱量也限制為一定的安全限值。該限值是通過(guò)隔離器數(shù)據(jù)表中電流和功率的“安全限值”指定的，低于該限值，隔離性能保持不變。

但是，這樣的電流限制并不總是可行的。返回至圖 1，如果 IGBT (1) 受到集電極到柵極擊穿的影響，直流總線的高電壓出現(xiàn)在柵極驅(qū)動(dòng)器輸出引腳上，并在連接到該引腳的電路上產(chǎn)生電過(guò)應(yīng)力。沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的方法可以在系統(tǒng)級(jí)別防止這種情況發(fā)生。在此類(lèi)情況下，以下各項(xiàng)的“失效斷開(kāi)”行為：

TI 增強(qiáng)型隔離器可以極大地提高系統(tǒng)的電氣安全性。