失效模式 2：靠近隔离栅的高电压和高电流组合

在异常或故障事件下，隔离器一侧的电压或电流可能相对于同一侧的接地非常高（请参见图 5）。这方面的一个示例是低阻抗输出引脚上的短路事件。另一个示例是任何引脚对高压直流总线短路，导致电气击穿。这些是大功率事件，因为高电压和高电流同时存在。

图 5 隔离器一侧的高功率耗散。

当发生这些事件时，电过应力 (EOS) 或内部发热会导致隔离栅性能下降。例如，如果图 6 中的光耦合器在 2 侧发生大功率事件，则会导致检测器芯片上发热或发生 EOS。这种损坏很容易延伸到绝缘材料中，从而降低隔离性能。可以假定绝缘层没有完全损坏，但同时很难准确量化剩余的绝缘层量。

图 6 隔离器一侧的高功率耗散。

观察图 7，对于基于串联电容器的隔离器，2 侧的高压/高功率事件可能会损坏右芯片，包括作为右芯片一部分的隔离电容器。但是，由于相互交错的塑封，损坏不会延伸到左芯片，也不会延伸到放置在该芯片上的隔离电容器。这样可以保持隔离，同时保留大约一半的原始绝缘层。例如，如果原始隔离器的额定值为增强型隔离，则在大功率事件后，预计它会保留一个电容器的完全隔离额定值。因此，虽然隔离器“失效断开”，但“基本绝缘”仍保持不变。

图 7 隔离器一侧的高功率耗散。

防止失效模式 2 的一种方法是通过外部方式，例如通过限流电源，确保即使发生故障，隔离器内部散发的热量也限制为一定的安全限值。该限值是通过隔离器数据表中电流和功率的“安全限值”指定的，低于该限值，隔离性能保持不变。

但是，这样的电流限制并不总是可行的。返回至图 1，如果 IGBT (1) 受到集电极到栅极击穿的影响，直流总线的高电压出现在栅极驱动器输出引脚上，并在连接到该引脚的电路上产生电过应力。没有一种简单的方法可以在系统级别防止这种情况发生。在此类情况下，以下各项的“失效断开”行为：

TI 增强型隔离器可以极大地提高系统的电气安全性。