一句话总结:IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) 把光耦当作"可以靠器件认证走捷径"的元器件——5.5.4 允许光耦按 5.4 评价内部间距,或者采用符合 Annex G.12(引用 IEC 60747-5-5)的光耦;继电器没有这条捷径,5.5.5 只要求按 5.4 评价。所谓"加强绝缘一律 ≥6.4 mm"在标准中没有依据,实际数值来自 5.4.2 与 5.4.3 的查表结果。
两条路径:间距评价 vs 器件认证
| 路径 | 依据 | 做法 | 代价 |
|---|---|---|---|
| 路径 A:按间距评价 | 5.5.4 + 5.4 | 逐项核算光耦内部(LED 与光敏侧之间)的间隙、爬电距离与固体绝缘 | 需要供应商提供内部结构尺寸,审查工作量大 |
| 路径 B:按器件认证 | G.12(IEC 60747-5-5) | 采用符合该标准的光耦,其内部绝缘由器件标准覆盖 | 需要器件证书与型号对应 |
两条路径是"或"的关系,不是"且"。选路径 B 的前提是型号、等级、制造商都在证书范围内——证书与实物对不上,等于没走这条路。
光耦:G.12 到底放宽了什么
G.12 的思路是:光耦的内部结构(LED 与光敏器件之间的透明绝缘层)在器件层面已经被 IEC 60747-5-5 评价过,因此整机不必再逐颗核算内部间距。这就是"以器件认证代替结构核算"。
但要注意边界:
- G.12 覆盖的是光耦内部绝缘,不覆盖光耦引脚到周边电路的板级间距;
- 板级间距仍按 5.4.2 与 5.4.3 计算,见 [[PCB 绝缘与 PIS 隔离]];
- 光耦外部若还有附加绝缘(如开槽、灌封),这些仍要单独评价。
继电器:只能按 5.4
5.5.5 的处理很干脆:继电器作为保障措施时,按 5.4 评价。因为继电器的断开靠机械触点,触点开距与沿绝缘件表面的路径直接决定能否阻断电压,这与间距的逻辑一致。
评价时容易漏掉的三处:
- 触点开距:断开状态下的空气间隙;
- 触点间的爬电:沿继电器基座表面的路径,受污染等级与材料组影响;
- 线圈与触点之间:这是另一个绝缘部位,常被忽略。
G.2 是另一条线——它规定继电器作为元件的试验(G.2.2 过载试验、G.2.3 控制连接器供电的继电器、G.2.4 试验方法与判据),与 5.5.5 的"作为保障措施时的间距评价"分工不同。
数字隔离器:没有专条,但路径清楚
容性耦合与磁耦合的数字隔离器在标准中没有专门条款。它们的绝缘本质是穿过一层固体介质(电容介质或变压器隔离层),因此归入 5.4.4 的固体绝缘评价:
- 介质的厚度与层数;
- 抗电强度试验(5.4.9);
- 生产过程中的例行试验(若作为保障措施)。
需要提醒的是:标准没有为数字隔离器设定"必须满足某器件标准"的要求,因此不能套用 G.12。器件厂提供的 UL 1577 或 IEC 60747-17 证书可以作为支持性证据,但条款依据仍是 5.4.4。
纠正:6.4 mm 不是标准数值
"光耦两侧加强绝缘 ≥6.4 mm"这句话在标准里找不到出处:
- 5.4.2 的间隙按要求的耐受电压查表,随过电压类别变化;
- 5.4.3 的爬电距离按工作电压、污染等级、材料组查表,随 CTI 变化;
- 加强绝缘在 5.4.3 中取基本绝缘值的 2 倍,且不小于间隙值。
因此同一个光耦在不同工作电压、不同污染等级下,要求的间距并不相同,"6.4 mm"既不是下限也不是通用值。
关键事实
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 5.5.4 规定光耦可按 5.4 评价内部间距,或采用符合 Annex G.12 的光耦
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Annex G.12 引用 IEC 60747-5-5 作为光耦器件的绝缘评价依据
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 5.5.5 规定继电器作为保障措施时按 5.4 评价
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 5.4.4 规定固体绝缘的评价要求,适用于无专条的数字隔离器
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 5.4.3 规定加强绝缘的爬电距离为基本绝缘值的 2 倍,数值随工作电压、污染等级与材料组变化
常见问题
Q: IEC 62368-1 光耦两侧的爬电距离要求是多少? A: 没有固定值。按 5.4.3 由工作电压、污染等级、材料组查表,加强绝缘取基本绝缘的 2 倍且不小于间隙值;"≥6.4 mm"不是标准数值。
Q: IEC 62368-1 里光耦能不能不做间距核算? A: 可以,前提是采用符合 G.12(IEC 60747-5-5)的光耦,且证书覆盖该型号;板级引脚到周边电路的间距仍需按 5.4 计算。
Q: IEC 62368-1 的继电器为什么不能按 G.12 走? A: G.12 只针对光耦。5.5.5 规定继电器按 5.4 评价,重点是触点开距、触点间爬电与线圈-触点之间的绝缘。
Q: IEC 62368-1 对数字隔离器有专门条款吗? A: 没有。容性与磁耦合隔离器都归入 5.4.4 的固体绝缘评价路径,不适用 G.12。
Q: 继电器作为保障措施还要做 G.2 的试验吗? A: 要分清两条线:5.5.5 管"作为保障措施时的间距评价",G.2 管继电器元件的过载与试验要求,二者并行。
参考文献
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 5.5.4 — Optocouplers
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 5.5.5 — Relays
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Annex G.12 — Optocouplers
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Annex G.2 — Relays
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 5.4.4 — Solid insulation
- IEC 60747-5-5, Semiconductor devices — Optoelectronic devices — Photocouplers
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