절연과 안전: 고전압을 다룰 때

왜 절연하나

• 사람 보호: 상용 전원이나 고전압 배터리가 USB, 디버거, 사람 손에 닿지 않게
• 노이즈와 그라운드 분리: 인버터의 큰 전류가 신호 그라운드를 흔들지 않게
• 전위차: 하이사이드 게이트처럼 기준 전위가 계속 바뀌는 곳 구동

절연 소자

소자	용도
포토커플러	디지털 신호, 느림
디지털 아이솔레이터 (용량/자기 결합)	빠른 SPI, UART, CAN
절연형 게이트 드라이버	고전압 인버터 MOSFET/IGBT
절연형 DC-DC	절연된 쪽의 전원 공급
절연 증폭기, 절연 ADC	고전압 측 전류·전압 측정

PCB 절연 거리

• 연면 거리 (creepage): 표면을 따라 잰 거리. 먼지와 습기로 표면 누설이 생기므로 중요
• 공간 거리 (clearance): 공기 중 직선 거리

전압과 오염도에 따라 규격(IEC 62368, IEC 60664)으로 정해집니다. 부족하면 PCB에 슬롯을 파서 연면 거리를 늘립니다.

작업 안전

• 전원을 끄고도 DC 링크 커패시터에 전압이 남습니다. 방전 확인 후 작업
• 오실로스코프 그라운드 클립을 고전압 노드에 물리지 않기 → 차동 프로브
• 절연 변압기, 한 손 작업, 보호 장구