电动汽车中循环的高电压和高电流使电气隔离技术的基本原理！

　　随着汽车设计走向电气化，高功率电力电子设备成为新型电子传动系统和电池系统的关键。在这些应用中，由于电流隔离，数字控制器可以安全地与现代电动汽车的高压系统连接。电流隔离对于这些电路的运行至关重要，因此回顾电气隔离的基础知识以及现代汽车电子如何实现电气隔离非常有用。

　　电流隔离是指一种防止电流在电气系统的两个部分之间流动的方法。与欧姆隔离相比，电流隔离的关键特征是两个电路之间没有直接的传导路径。换句话说，输出电源电路在电气和物理上都与输入电源电路隔离。但电流隔离仍然允许通过其他方式在两个部分之间交换能量或信息。

　　电流隔离可能是必要的主要原因有两个。首先，两个电气系统的电气接地可能处于不同的电位。在没有电流隔离的情况下，可以有接地环路电流在共享接地导体的两个单元之间流动。接地环路电流构成电噪声，可能会干扰任一电路的运行。此外，如果地电位的差异足够大，则产生的接地环路电流可能会带来安全问题。

　　是安全操作。安全性是汽车电子中要求电流隔离的主要原因。电动汽车和轻度混合动力汽车（HEV）的特点是承载致命电流的高压电路。高压部分由采用毫安级电流的数字电子设备控制。与其他类型的隔离相比，电流隔离是一种更可靠的方法，可以防止功率级故障损坏运行它们的控制电子设备。

　　几种类型的隔离技术可用于电动汽车，包括隔离变压器，光耦合器，基于电容器的半导体隔离器和基于变压器的半导体隔离器。隔离变压器使用磁场在隔离栅之间进行通信，绕组和磁芯之间具有介电绝缘，提供隔离栅。光耦合器使用LED和光解器通过隔离栅进行通信。LED和光电探测器之间的气隙通常不够宽，无法支持所需的隔离电压。因此，在光耦合器中的器件之间插入电介质带以提高隔离额定值。

　　基于半导体的隔离使用差分电容对或基于MEMS的变压器作为隔离元件。在这些设备中，信号被调制穿过障碍物以传递信息。在基于电容器的隔离器中，二氧化硅通常用作电介质。聚酰亚胺层用于基于变压器的系统。隔离通道由发射器和接收器组成，由这种基于半导体的隔离栅隔开。调制可以基于开关键控RF载波或基于边沿的检测方案。接收器包含一个解调器，可根据其RF能量含量解码输入状态。

　　基于半导体的隔离特别有用，因为汽车供应商的目标是基于氮化镓（GaN）或碳化硅（SiC）的宽带隙功率晶体管。GaN或SiC系统通常使用更高的开关速度来减小系统磁性元件的尺寸，这种做法可能导致显着更高的电噪声。半导体隔离可以处理这些更高的速度和更嘈杂的环境。

　　汽车电子产品尺寸的缩小和功率密度的上升将推动工作温度升高，这可能会给光耦合器带来压力并降低其性能。基于半导体的隔离在这些较高的温度范围内具有更好的可靠性，使其成为电动汽车设计的理想选择。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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