【摘 要】電子電路中的隔離技術是指利用隔離元器件避免系統(tǒng)中存在的危險電壓或電流,從而達到避免破壞及損失的結果。文章通過對該項技術原理的研究,進一步探索電路隔離實現(xiàn)的方法和對策,希望在日后的生活實踐中能針對具體的電子電路問題提出合理的解決辦法。
【關鍵詞】電子電路 隔離技術 方法策略
一、電子電路隔離技術概述
(一)電路隔離技術的概念
為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,應盡可能提高電力在終端能源中的比例。電力電子作為節(jié)能智能化的方向發(fā)展。控制電路,可在微電子電路中,電壓,電流,電力電子器件通常是用一種高電壓,高電流的直接接觸,以避免高電壓,大電流損壞的電力電子器件的除了放大控制電路的控制信號的控制電路,驅(qū)動電路,而且還對所述控制電路電隔離。隔離技術在實際應用中一般存在于兩種情況:第一,電子電路在運行過程中對其他設備和人類存在著某些潛存電流浪涌;第二,在不同地位和分裂的接地回路中避免互連,在不影響數(shù)據(jù)傳送的同時避免電流通過。
(二)隔離技術的作用
隔離技術主要是指系統(tǒng)隔離和信號隔離。所謂系統(tǒng)隔離,指的就是通過利用光為電路間的聯(lián)系信號,從而在電氣特性上把兩個電子電路系統(tǒng)隔離開來。采用隔離技術的兩個系統(tǒng)兩側(cè)往往存在相差甚多的不同電壓,光電隔離讓系統(tǒng)間連接通過光信號實現(xiàn),而不需要直接的公共連接,保證系統(tǒng)間的電氣隔離。信號隔離是指通過光電轉(zhuǎn)換電路中光電轉(zhuǎn)換的特點,使得不同信號不會相互產(chǎn)生影響。
(三)隔離技術的種類
電路隔離的種類主要分為模擬電路的隔離、數(shù)字電路的隔離、模擬電路與數(shù)字電路間的隔離等。其中,模擬電路的隔離較復雜,它與傳輸通道密切相關,其選擇的隔離元器件隨傳輸通道的精度發(fā)生變化;在數(shù)字電路的隔離中,輸入隔離與輸出隔離采用不同方法進行實施;在模擬電路與數(shù)字電路之間的隔離中,適宜采用模擬與數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置,同時當電路要求較高時,需在裝置兩端均配數(shù)字與模擬裝置的隔離元器件。
二、電子電路隔離技術的方法策略
在電路系統(tǒng)中,模擬電路通常采用的方法包括變壓器、互感器和直流電壓隔離器等多種隔離技術,而脈沖變壓器、光纖、光電耦合器等隔離技術則是普遍應用在了數(shù)字電路的隔離技術之中,電子電路隔離的主要辦法則是采用變壓器隔離技術、脈沖變壓器隔離技術和模擬信號電路隔離技術等。具體的實施辦法還是要根據(jù)影響電路清晰通暢的主要原因來選擇。
(一)變壓器隔離與直流電壓隔離
我們在實際工作中應用的普通變壓器有一定隔離效果,但只能起到阻止一次和兩次的絕緣作用,無法實現(xiàn)完全的抗干擾實現(xiàn)。在繞組間采用增加有效的屏蔽層,可以進一步抑制噪聲、降低干擾的頻發(fā),有效的提高設備電磁兼容性。當前市場中已出現(xiàn)了專門用來抑制噪聲的隔離變壓器,這種變壓器增加了內(nèi)部結構、鐵心材料及線圈位置的特別設計,令變壓器的自身性能與繞組設計均有多層屏蔽的功效,可以有效的切斷噪聲,成為較理想的隔離變壓器。
(二)數(shù)字電路的隔離
1.光電耦合器隔離。光電耦合隔離電路相較于其他電子電路而言,有一個十分突出的特點,即采用的是光作為傳輸載體,而不是如傳統(tǒng)使用電壓或電流[2]。光電耦合器在使用過程中主要是把輸入信號與內(nèi)部電路的隔離作為為主要方法,在隔離信號時,利用獨立的電源并且與不同的“地”相連接,防止各種干擾因素的出現(xiàn)。
2.脈沖變壓器隔離。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。脈沖變壓器,初級和次級繞組的圈數(shù)較少,纏繞在鐵氧體磁芯的兩側(cè),這一過程導致的分布電容很小,只是幾皮法,它可以被用來作為一個脈沖信號的隔離元件。脈沖變壓器與音頻變壓器、電源變壓器的基本原理類似,但是在磁芯磁化過程上存在差別。脈沖信號具有重復性,同時這種重復是有間隔的,正負電壓值均有,對波形傳輸?shù)那逦取⒄鎸嵍纫簿哂泻芨叩囊?。因此,它被廣泛應用于微電子技術控制領域中,例如在雷達技術中就時常用到。
三、模擬信號電路隔離
模擬信號隔離包括高電壓大電流信號隔離和微電壓微電流隔離。工作中為了達到隔離輸入輸出的效果,使其彼此隔離,達到消除噪聲的效果。高電壓大電流信號的隔離方法是互感器,隔離使用的隔離原理與變壓器隔離相同。微電壓微電流隔離方法是信號采用放大器支持。但是,在實踐過程中,往往會出現(xiàn)一些缺陷,比如在高頻率的振蕩信號下,對模擬電路的測量是具有一定影響的,造成精度不夠準確,在這種情況下就要采用分開布線的辦法了。所以,模擬信號電路隔離的辦法在具體的操作過程需要針對具體的應用場合進行不同程度的調(diào)試。
四、總結
電路隔離是以切斷噪聲干擾,降低噪聲干擾,使電子設備具有更穩(wěn)定的電磁兼容性為主要目的,而這一目的的實現(xiàn)主要是依靠隔離元件切斷噪聲來源來完成。對于電子電路中的隔離技術的研究,能大大提高電子設備的穩(wěn)定性,尤其對日后電磁兼容性問題的解決有很好的理論幫助。電子產(chǎn)品在研制的過程中,不僅應該結合接地問題和屏蔽問題及時全面的對于設備內(nèi)部及外部的噪聲進行分析,還應該在隔離方法與方式方面,對其進行嚴謹?shù)牟渴?,這樣才能夠設計出合格的電子電路隔離產(chǎn)品。只有在日常的實踐過程中,對電路隔離中的實際問題采用針對性的解決辦法,才能營造更好的社會生活環(huán)境。
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