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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Aufteilung Luft-Kriechstrecke auf zwei koppler (ADUMs)


Autor: Andi W. (Gast)
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HALLO an alle!

Für ein Projekt womit ich aktuell betraut bin sind wir gerade in der 
detailierten Prototypen Phase und stehen aufgrund der einerseits sehr 
scharfen Forderungen bezüglich der Luft- und Kriechstrecke von etwa 
10-12mm der für diese Anwendung geltenden Norm und der dazu im Gegensatz 
stehend sehr hoch performanten Übertragung von Daten und Gatesignalen 
vor der Frage ob eine Aufteilung der LKs zulässig ist.

Konkret wäre angedacht z.b. einen 4 Kanal ADUM mit integrieten DC/DC mit 
4 seperaten ADUM Gate-Treibern zu kombinieren.

mit den beiden ADUMs hätten wir die geforderte LKs
mit dem im ersten ADUM integrierten DC/DC könnten der Eingangsteil der 
weitern ADUMs gespeißt werden
weitere DC/DC für jeden Gate-treiber würden die Leistung für je einen 
Gate-Treiber zur Verfügung stellen (diese auch gemäß Norm ausgewählt)


Ich bin sehr gespannt auf eure Antworten.

Mir ist schon klar das für derart Sicherheitsrelevante Konstruktionen 
eine einschätzung des TÜVs unabdingbar ist dies ist auch vorgesehen 
allerdings erst zu einem späteren Zeitpunkt jedoch müssen wir bis dahin 
die Schaltung schon verbaut haben und möchten nicht später alles 
umdesignen müssen.

mfg
Andreas

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Ich behaupte mal nein.
Es müsste sichergestellt sein, dass sich das Potential gleichmässig auf 
beide Trennstellen aufteilen, und das kann man nicht.
Wirst wohl bei hohen Datenraten nicht um Lichtleiter herumkommen.

Autor: Andi W. (Gast)
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ein durchaus plausibler Einwand!
haben wir auch schon diskutiert!

leider sind LWLs eigentlich kaum zu realisieren da wir soooo viele Gates 
und ADCs zum abfragen haben das mir jetzt schon ganz übel ist.
Das wäre mit LWLs zu aufwendig und schlußendlich auch zu teuer.

Andi

Autor: Anja (Gast)
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Andi W. schrieb:
> leider sind LWLs eigentlich kaum zu realisieren da wir soooo viele Gates
> und ADCs zum abfragen haben

Soll das etwa heißen daß auf der Hochvoltseite kein eigener Prozessor 
verbaut ist der eine Vorverarbeitung der Daten durchführt?

Gruß Anja

Autor: Andi W. (Gast)
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ANJA ganz richtig auf der "HOT" Seite wären eigentlich nur ein paar ADCs 
und eben ein ganzer haufen GATEs von diversen FETs IGBTs Thyristoren 
hochlade Schaltungen etc.

Technisch wäre es dennoch mit LWLs lösbar aber meiner ansicht nach 
unschön denn: wir würden ca. 10-12 LWLs für die Gates benötigen und 
weiters für die ADCs 3 LWLs + je einen ChipSelect.

ANDI

Autor: Freies Elektron (Gast)
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Die Einhaltung von Luft- und Kriechstrecken gilt nicht für "..das 
abgeschlossene Innere einer Umhüllung..."(Siehe EN 50178 5.2.15.1, 
Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln)

Soll heißen, bei Lunkerfreier Vergießung(Vakuumverguß) oder Umhüllung 
mit
"... einer qualitativ ausreichenden Lack- oder Schutzschicht..."( IEC 
60664-3, Abschnitt 6, Schärfegrad 2) gelten die Vorschriften für Luft- 
und Kriechstrecken NICHT.


Also, ich würde mir überlegen, wie der ADUM+DC/DC hermetisch dicht 
geschützt werden kann, ohne die Wärmeabfuhr dieses ICs zu behindern.


>..stehen aufgrund der einerseits sehr
>scharfen Forderungen bezüglich der Luft- und Kriechstrecke von etwa
>10-12mm der für diese Anwendung geltenden Norm und der dazu im Gegensatz

Kannst du mal eine Norm benennen?

Autor: Andi W. (Gast)
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wenn man verschmutzungsklasse 3 hat und dazu ggf. noch kondensat dann 
ist die Luft- und Kriechstrecke gleich mal über 10mm.

Es geht da um sehr spezielle Schaltnetzteile im mobilen Outdoor 
Industrie Einsatz.


Der DC/DC hält die Isolationsabstände ein der ist kein Problem.

Problematisch ist der ADUM einer alleine genügt nicht.

lg
ANDI

Autor: Martin (Gast)
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Hey Andi!

Kannst du noch mehr über deine Schaltung sagen? Zwischenkreisspannung, 
Netzspannung, Ausgangsspannung, isolationsanforderung, zugrundegelegte 
Norm, Topologie  etc.
Sind die 10mm für eine Basis oder eine verstärkte Isolierung?
wie werden die isolationsanforderungen denn sonst noch gelöst? du bist 
bestimmt nicht der erste, der sich damit beschäftigt.

Gruß Martin

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Isolation ist eine nichtlineare Geschichte. Dort, wo die hohen 
Feldstaerken sind hat man auch die Ablagerungen. Ich wuerd zwar auch 
zwei Koppler hintereinander schalten, die aber eingiessen. Was ist denn 
zu trennen ?
Spannung ? Frequenz ?

Autor: Andi W. (Gast)
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kurze Feedback:

wir haben einerseits Gatesignale zu trennen.
und andererseits SPI zu den ADCs mit denen wir messen.

Nach freigabe durch den zeritifizierer werden wir wahrscheinlich die 
doppel ADUM Geschichte in einzelne Module also kleine Prints als 
funktionsbaugruppen zusammen fassen und diese dann vakuum vergießen.


Dies stellt aus unserer Sicht im Moment die Effizenteste Lösung dar.

mfg

Andreas Wagner

DANKE für euren Input und die Hilfe

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