電子電氣設(shè)備的電路隔離技術(shù)探究

張銳英

摘 要： 電子電氣設(shè)備必須對噪聲與干擾進(jìn)行有效隔離，電路才能穩(wěn)定工作。電氣電路中通過采用隔離法，可切斷電路中的噪聲與干擾路徑，從而使得電氣設(shè)備可以更好工作。工作狀態(tài)下的電路，具備電磁兼容性，采用多種方法可以隔離電子電氣電路。在隔離過程中，需結(jié)合電氣電路的具體運行狀況選擇正確的隔離方法，這樣才能減小噪聲與干擾對電路帶來的負(fù)面影響。本文主要論述了電子電氣電路較為常用的隔離技術(shù)，希望能夠給相關(guān)人員開展工作提供有意義的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 電子電氣設(shè)備;隔離技術(shù);電氣電路

電子電氣電路中所采用的隔離技術(shù)，可直接影響到電氣設(shè)備的性能，只有正確使用該技術(shù)，電子電氣設(shè)備才能滿足各種功能需求。電子電器設(shè)備通過應(yīng)用電路隔離技術(shù)，目前取得了顯著成效。接下來，本文從多個方面詳細(xì)論述了將隔離技術(shù)應(yīng)用于電子電器設(shè)備中的措施。

一、隔離技術(shù)在電子電氣設(shè)備中的應(yīng)用

電子電氣設(shè)備不管處于哪種形態(tài)，采用隔離技術(shù)均能快速地將噪音干擾線路切斷，達(dá)到抑制噪音目的，進(jìn)而使電路隔離技術(shù)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。此外，通過運用隔離技術(shù)來進(jìn)行電子電氣設(shè)備線路連接，能夠更好地展現(xiàn)出電氣元件的性能，進(jìn)而提高我國電子電氣設(shè)備整體質(zhì)量。

二、供電系統(tǒng)的隔離措施

（一）交流供電的隔離技術(shù)

交流電網(wǎng)在供電過程中，存在許多諧波、高頻干擾、雷擊浪涌等噪聲，只有采取相應(yīng)的隔離措施，才能達(dá)到隔離目的。我國快速發(fā)展電子技術(shù)的同時，隔離變壓器技術(shù)也取得了突破，它主要起抑制噪聲的作用。隔離變壓器主要由繞組、變壓器等部分組成，常見的有多層屏蔽變壓器，通過特殊處理線圈、鐵芯等位置，可切斷高頻噪聲的傳輸。與此同時，電子線路通過電容感應(yīng)，可向變壓器的二次側(cè)傳輸差模噪聲，這樣就能產(chǎn)生隔離作用，這種隔離技術(shù)廣泛應(yīng)用于交流供電系統(tǒng)當(dāng)中。

（二）直流供電系統(tǒng)隔離技術(shù)

直流供電系統(tǒng)一般采用穩(wěn)定的隔離技術(shù)，對電子電路設(shè)備、控制裝置進(jìn)行隔離時，需將隔離變壓器安裝在交流側(cè)，這樣才能進(jìn)行有效隔離。當(dāng)然，DC/DC變換器自流壓隔離器在電氣設(shè)備中也可起到隔離作用，它主要對電流中的噪聲與干擾有一定隔離的作用。

三、隔離技術(shù)在模擬信號測量系統(tǒng)中的應(yīng)用

模擬信號測量系統(tǒng)難免會出現(xiàn)共模噪聲、自流分量，它們?nèi)菀赘蓴_模擬測量信號，尤其對于精密測量系統(tǒng)來說，必須有效預(yù)防數(shù)字系統(tǒng)向模擬電路中傳輸脈沖干擾，前置放大電路也需采用該技術(shù)進(jìn)行隔離，這樣才能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

（一）高電壓、大電流信號的隔離技術(shù)

模擬信號測量系統(tǒng)通過應(yīng)用互感隔離器技術(shù)，可抑制噪聲與干擾信號。互感器隔離法的工作原理與隔離變壓器的工作原理相類似。對于大電流信號、高電壓的隔離比較復(fù)雜，采用的隔離技術(shù)是互感器（電壓或者電流互感器）隔離法。

（二）微電壓、微電流信號的隔離技術(shù)分析

不管是微電流信號還是微電壓模擬信號，其產(chǎn)生過程都比較復(fù)雜。隔離技術(shù)在應(yīng)用過程中，必須將電路的精度考慮在內(nèi)，結(jié)合頻帶寬度、價格成本等因素。通常共模噪聲如果量比較小的話，需用到差動、儀表放大器，這樣問題才能得到解決。共模噪聲的處理精度比較高，線性隔離放大器需達(dá)到較高的精度，由此達(dá)到隔離目的。當(dāng)然，隔離放大器允許非線性誤差保持在0.007%左右，同時要求參數(shù)沖擊耐壓為8kVPK/10s。此可見，分析微電流、微電壓信號所采用的隔離技術(shù)是一項極其重要的工作。

四、數(shù)字電路的隔離技術(shù)

數(shù)字電路通常也要采用隔離技術(shù)，一般采用光電耦合器、脈沖變壓器以及繼電器對電路進(jìn)行隔離。當(dāng)然，數(shù)字電路隔離技術(shù)與其他隔離技術(shù)有所不同，它具有更高的性價比，因此廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。接下來，本文詳細(xì)分析了隔離技術(shù)在數(shù)字電路中的應(yīng)用，具體可參照以下幾點。

（一）借助光電耦合器對電路進(jìn)行隔離

光電耦合技術(shù)，是數(shù)字電路隔離技術(shù)中的一種。通過借助光電耦合器，內(nèi)部電路與輸入信號可進(jìn)行有效、充分的隔離，這項隔離技術(shù)有效避免了遠(yuǎn)距離的傳輸信號所造成的干擾。利用光電耦合器可有效分離電路本體以及內(nèi)部輸入信息。結(jié)合目前的狀況來看，國內(nèi)的光電耦合器的隔離技術(shù)較為先進(jìn)，如果電力系統(tǒng)能夠?qū)㈦妷旱姆秶刂圃?千伏以內(nèi)，那么就可顯著提高系統(tǒng)的運行效果。光電耦合器和功率比較大的耦合器在隔離技術(shù)中都得到了很好的運用，它們有著較高的性價比，且隔離價值也比較好。

（二）借助繼電器對電路進(jìn)行隔離

數(shù)字輸出隔離元件包含了繼電器，如果繼電器能夠有效隔離直流、交流信號，就能有效屏蔽高壓側(cè)干擾。為了使繼電器能夠有效隔離電路，相關(guān)專業(yè)人員需對數(shù)字的輸出元件進(jìn)行分析，同時將繼電器元件融入其中，這樣就能進(jìn)行更好的隔離。具體實施期間，必須先隔離交流電，這樣電力運行系統(tǒng)才能具備更好的質(zhì)量。作為一種隔離元件，繼電器可廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，且其方便使用，不需要較高的成本，因此具有較高的應(yīng)用前景。

（三）借助脈沖變壓器對電路進(jìn)行隔離

結(jié)合電子電氣設(shè)備目前所采用的隔離技術(shù)來看，脈沖變壓技術(shù)發(fā)揮的作用相當(dāng)大。脈沖變壓器采用了最新的隔離技術(shù)，這是一項重大的創(chuàng)新。然而，目前該技術(shù)難免存在局限性。由于繞組線圈匝數(shù)主要分布在鐵氧芯雙側(cè)，只能使用小容量的電容器，并充當(dāng)有效隔離元件。在輸入脈沖變壓器信號過程中，由于直流分量無法用于進(jìn)行隔離，必須設(shè)定相應(yīng)的波頻率。通常，波頻率需控制為1000赫茲到1兆赫茲，在微電子系統(tǒng)中已有較多的運用。目前脈沖變壓器的頻率達(dá)到10兆赫茲，隔離技術(shù)就可以充分發(fā)揮其功效。

五、結(jié)語

當(dāng)前，電子電氣設(shè)備需要具備各種優(yōu)越的性能。電子電器電路中，已廣泛應(yīng)用隔離技術(shù)。提高電子電氣設(shè)備的安全性，有助于電氣設(shè)備的節(jié)能降耗，提高電路的隔離效果，才能減小電氣設(shè)備的噪聲與干擾信號。因此，設(shè)計人員及相關(guān)技術(shù)人員必須認(rèn)清這一現(xiàn)狀，深入分析電子電氣設(shè)備目前的實際需求，不斷改進(jìn)干擾隔斷裝置技術(shù)，確保其隔斷功效能夠在實施過程中得到充分發(fā)揮。

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