用于安全电气隔离的光耦合器或数字隔离器需要关注哪些标准？

引言：

由于光耦合器具有高可靠性和长寿命的特点，因此被应用于需要对两个电路进行安全电气隔离的场合，例如开关模式电源（SMPS）中。当光耦合器用于保护系统免受电气损坏时，必须符合相关的VDE标准和/或国际标准（如IEC标准），例如DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）以及DIN EN 60747-5-5、DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)等标准，用于安全电气隔离的光耦合器或数字隔离器需要关注哪些标准？我们在最后会列出一些存在过的标准编号供您参考。

目前的趋势是将国际标准（如国际电工委员会标准）纳入德国电气工程师协会法规体系。另一方面，目标是将一项德国国家电气工程师协会标准（例如已被证实能提升安全性的标准）转化为国际认可的国际电工委员会标准。例如，德国刚刚推出了一项新的标准——德国工业标准/欧洲标准 60747-5-5（对应德国电气工程师协会标准 0884），该标准也正在多个国际标准化委员会中进行审议。

早期的德国VDE标准分为三大主要类别（2026年大部分已经失效）：

• 基础VDE标准，例如VDE 0110，该标准总体规定了电气间隙和爬电距离要求
• 规范元件的VDE标准，例如近期失效的光耦合器用VDE 0883标准
• 规范系统和设备的VDE标准，例如适用于办公机器和电子数据处理系统的VDE 0805/0806

用于计算机开关电源（SMPS）的光耦合器必须满足VDE 0883以及VDE 0805/0806的要求。

导电部件之间的固体绝缘层厚度、绝缘测试电压以及电气间隙和爬电距离，在需要可靠电气绝缘的应用中至关重要。根据应用的敏感度不同，VDE 标准中规定了不同的数值。

例如，电气控制柜可能很少被打开和操作，且仅由专业人员进行操作。然而，一杯咖啡意外洒在电动打字机键盘上的情况并不少见。因此，这两种情况需要满足的要求大不相同。

高压技术领域的最新研究成果对固体绝缘厚度和绝缘试验电压这两个参数提出了质疑。介电强度确实会随绝缘材料厚度的增加而提升，但这一结论仅适用于绝缘材料质地均匀、无杂质且无气泡的情况。优质的薄绝缘层性能可能优于含有杂质或气泡的厚绝缘层。当前的发展趋势显然是朝着减小绝缘层厚度（约0.3毫米至0.5毫米）的方向推进，以实现更经济的制造以及技术先进的光电耦合器功能。

为测试击穿强度，在合格鉴定测试中，隔离测试电压通常持续60秒；而在下面描述的方法B要求100%全检时，其持续时间最长可达1秒（具体取决于特定的VDE标准）。不过，该测试无法判断绝缘材料在测试过程中是否发生局部放电。这就需要配备极高灵敏度的测量设备，而这类设备直到最近才投放市场。

高压技术领域的研究表明，单次局部放电在低电压下很可能无法熄灭，且持续性局部放电可能会使绝缘材料劣化并造成损坏。因此，即使在正常运行条件下，施加工作电压时也可能发生局部放电。经过一定的运行时间后，很可能会发生高压击穿。

用于安全电气隔离的光耦新标准DIN EN 60747-5-5（VDE 0884）解决了此前提到的两个缺陷。如今，合适的介电强度由特定测试电压下局部放电的存在情况来决定。当绝缘材料中存在杂质或气泡，或是固体绝缘层过薄时，就会产生局部放电。

传统的耐压击穿测试（隔离测试电压）可能会对光耦造成初期损坏，且这种损坏无法被检测到。DIN EN 60747-5-5 标准已用局部放电测试取代了该测试，使用HT9464或HT-9464M可以在光耦或数字隔离器两侧施加最大10KV rms的局部放电电压，而且这两个设备还可以检测任何局部放电现象。如果您用EUTTEST的9464测试系统测试完发现您的产品未出现局部放电现象，则说明产品具有可靠的隔离能力，同时不会对绝缘材料造成任何不良的初始损伤。

按标准进行局部放电测量方法

根据DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）以及DIN EN 60747-5-5、DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)等标准中的描述，两种测量方法都已被证明对光耦合器或数字隔离器的可靠和适用性。

• 测量方法A：用于光耦合器认证以及生产中样品测试的破坏性测试

• 测量方法B：对每个元件进行无损检测（100% 全检）

下面的图1和图2展示了根据DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）/DIN EN 60747-5-5标准测试光耦/数字隔离器芯片时的两种典型电压时间曲线（交流电压峰峰值），测试状态待定。

光电耦合器合格性破坏性测试及生产中的抽样检测。

图1：DIN EN 60747-5-5 (VDE 0884-11/17) 方法A

方法A主要描述在HT9464或HT-9464M仪器上设置PD测试时间10秒，当然，也可以在软件上设置，另外，还要设置60秒的隔离电压检测时间，这两个是可以在我们的设备上依次完成的，9464测试系统搭配我们提供的分选机就能实现自动化测试需求，对于百万级别的产量，这样的测试配置能极大的减少测试时间。

特别是下图所示的方法B，这是需要对光耦合器芯片/数字隔离器芯片产品进行100%全部测试的，也就是说，每个产品都要测试一次，所以9464测试系统依然是最优选择。

图1：DIN EN 60747-5-5 (VDE 0884-11/17) 方法B

除上面提到的PD局部放电测试外， DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）/DIN EN 60747-5-5/ DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)标准还对提升光耦可靠性提出了进一步要求。例如，每款经批准且合格的元件都必须提供极限电流、温度和/或功耗等可靠性极限数据。限值通常高于最大额定值。它们用于指示在周边电路发生故障时，电路中是否需要额外的组件以确保安全的电气隔离。

在合格测试（破坏性测试）中，光耦合器需在湿度循环、温度冲击等严苛环境下接受多项测试。随后，光耦合器会被施加至极限值应力持续72小时。最后，对其进行局部放电测试。目前，无局部放电（PD）指的是用9464系统测试出来的泄露电荷数值低于5 pC。

总之，用于安全电气隔离应用的光耦合器或数字隔离器芯片产品需经过局部放电无缺陷测试，以提升可靠性，并为绝缘材料的长期稳定性提供有效参考信息。局部放电测量技术或许将适用于变压器、电容器及其他元器件。自1988年12月起，VDE 0883标准便已不再有效。不过，截至1991年底，符合VDE 0883标准的认证仍在市场上被认可。

自1992年起，光耦合器必须持有DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）/DIN EN 60747-5-5认证。采用光耦合器且需满足电气安全隔离要求的印刷电路板或系统的新设计，只能使用DIN EN 60747-5-2（VDE 0884）/DIN EN 60747-5-5认证光耦合器。

耦合器相关标准清单：

现在是2026年，如果您是一个光耦合器或数字隔离器制造商、OEM工厂都应该开始关注以下标准清单和替代关系，以下清单更新于2026年04月：