新能源充电桩当中光耦隔离的重要作用

新能源汽车之风已经吹遍全球，我国也开始逐渐支持新能源汽车的制造与配套设施的建设。因此现阶段可以说是充电桩和新能源汽车的爆发期，一些传统的技术也加入到这一新兴市场中，以光耦隔离为例，采用光耦隔离的电路便能实现更好的安全性，本文就将对这种技术进行介绍。

充电桩可以为新能源汽车提供充电服务，类似于加油站里的加油机。其可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩上的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏可显示充电量、费用、充电时间等数据。

图1 充电桩原理图

交流电经过整流后变为直流电，经过PFC升压，再经过DCTODC隔离转换得到输出电压，提供给汽车充电。主控MCU通过对强电侧电压电流信息的采样监控，控制功率器件的开通与关断，保障系统安全可靠运行。

光耦除了提供绝缘与隔离，还能保证信号的完整性。在充电桩中需要采集外部信息，进而与充电桩外部系统经行通信，这种情况下需要数字隔离光耦，而数字隔离光耦将充电桩的弱点部分(包括控制部分)与外接端口进行隔离和绝缘，一方面防止充电桩弱点部分(包括控制部分)被干扰，另一方面防止通信信息被干扰，保证信息信号的完整性。

在产品设计中，工业产品要求高可靠性，并且产品需要经过各种安规认证和EMC测试认证。强电侧的干扰一般较大，非常容易对弱电造成干扰，比较严重的情况会干扰系统主控部分，造成系统无法正常工作，甚至更严重时造成系统损坏炸机。为防止强电侧的干扰影响弱电侧部分，设计者需要将强弱电隔离。在充电桩系统中，需要对母线的电压和电流以及输出端口的电压和电流进行监控，这时就需要用隔离型的电压电流采样器件。

通过以上的介绍可以看到，光耦隔离在充电桩当中能够帮助设计得到无干扰的电压和电流采样信号。想要提高充电桩系统的可靠性，无干扰的电压和电流采样信号能为人们提供非常大的帮助。当充电桩发生过载、短路、电压异常等情况时，这些无干扰信号能够起到迅速切断电路保证系统安全的重要作用。