隔离电容耐压该如何选择

Question

1.试验电路如图所示, 试验要求为测试IGBT模块的反偏及栅偏及绝缘材料漏电流。检测方式为串联采样电阻，通过采集该电阻分压值换算电流。共有三组电源，其中两组高压电源为接地开关电源（直流GND与交流地PE直连），另外一组低压电源为浮地电源。由于四组电源的采样参考地均不相同，故采用隔离方式。电源隔离采用AC-DC隔离电源（隔离等级4kV), MCU与ADC之间使用隔离芯片（隔离等级5kV）。
2.问题如下：现发现模拟信号受到隔离电源影响，采样值有一定程度跳动。目前处理方法是在MCU的参考地和任一模拟参考地之间加一组50nF电容（由2个100nF/2kV串联），可消除采样值跳动影响。但遇到耐压问题，实测加电容情况下，隔离耐压下降，试验电压加至2kV,MCU被击穿；不加电容情况下，试验电压可加至2.5kV? 请教这个故障原因及解决方案

Answer 1

这个问题的根本原因是电容器的介质击穿。在高压下，电容器的介质会出现击穿现象，导致电容器失去隔离作用，从而影响隔离电源的隔离效果。因此，加电容会导致隔离耐压下降，从而导致MCU被击穿。

解决方案是选择耐压更高的电容器，或者采用其他的隔离方式。例如，可以使用光耦隔离器或者磁隔离器来实现隔离。这些隔离器具有更高的隔离等级，可以有效地避免电容器介质击穿的问题。另外，也可以考虑使用更高的隔离等级的AC-DC隔离电源，以提高整个系统的隔离性能。