李麗

丹東浩元儀器有限公司 遼寧丹東 118009

在對(duì)電子電氣電路進(jìn)行隔離時(shí)，利用一些隔離的元器件可以抑制噪音的產(chǎn)生，這可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的有效隔離，靈活地運(yùn)用此技術(shù)，可以使得電子電氣設(shè)備更好地發(fā)揮自身功能。目前，對(duì)電子電器的電路進(jìn)行隔離的主要方式有利用光電耦合器進(jìn)行隔離或者利用變壓器進(jìn)行隔離等技術(shù)。本文對(duì)電路隔離進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，對(duì)電子電氣電路的隔離技術(shù)進(jìn)行了深入探討分析，希望可以為相關(guān)領(lǐng)域的研究者提供一定的幫助。

1 電子電氣設(shè)備的電路隔離技術(shù)的種類(lèi)分析

1.1 數(shù)字電路隔離技術(shù)

數(shù)字電路是指利用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路，是一種極具有邏輯性的電路。數(shù)字電路隔離技術(shù)是運(yùn)用變壓器、光電耦合器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)電子電氣設(shè)備隔離的技術(shù)。當(dāng)前使用較多的數(shù)字電路隔離技術(shù)有三種，分別是iCoupler技術(shù)、脈沖變壓器隔離、光電耦合器隔離。除此之外，在數(shù)字量輸出時(shí)也會(huì)采用繼電器隔離、高頻變壓器隔離等電路隔離技術(shù)。

1.2 模擬電路隔離技術(shù)

模擬電路的隔離技術(shù)與數(shù)字電路隔離技術(shù)存在著不同，模擬電路隔離技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)疏通道路的全面分系，之后再單獨(dú)對(duì)疏通通道的精度進(jìn)行提升，當(dāng)系統(tǒng)的內(nèi)部性能與現(xiàn)實(shí)情況沖突時(shí)，需要酌情選擇科學(xué)合理的方式對(duì)電路進(jìn)行隔離，以便于提升疏通通道的整體運(yùn)行效果，然而，從傳統(tǒng)情況來(lái)看，一般的隔離元器件無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際過(guò)程的需要，所以，電力企業(yè)需要將直流電壓隔離的技術(shù)、線(xiàn)性隔離的技術(shù)以及其他隔離技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以更好地應(yīng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)生活過(guò)程中多樣的電路隔離問(wèn)題。

2 電子電氣設(shè)備應(yīng)用電路隔離技術(shù)的必要性分析

電路隔離技術(shù)作為電子電氣設(shè)備正常運(yùn)行的基本保障是十分重要的技術(shù)之一。首先，電路隔離技術(shù)是切斷干擾電子電氣設(shè)備噪音線(xiàn)路的主要手段。噪音干擾是影響電子電氣設(shè)備正常運(yùn)行的主要因素之一[1]。因?yàn)殡娮与姎庠O(shè)備在運(yùn)行中，電路極容易受到電磁的影響，從而產(chǎn)生噪音干擾。而電路隔離技術(shù)在電子電氣設(shè)備遭受噪音干擾時(shí)，會(huì)及時(shí)切斷產(chǎn)生噪音干擾的途徑。其次，電路隔離技術(shù)是增強(qiáng)電子電氣設(shè)備電磁兼容性的具體措施。電磁兼容性的強(qiáng)弱是體現(xiàn)電子電氣設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)弱的表征。在電子電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)，電磁兼容性將設(shè)備內(nèi)部各個(gè)元件產(chǎn)生的電磁以及設(shè)備周?chē)h(huán)境中的電磁很好儲(chǔ)存在一起，互不影響。電路隔離技術(shù)在電子電氣設(shè)備中的有效運(yùn)用和時(shí)間在一定程度上增強(qiáng)了電子電氣設(shè)備的電磁兼容性，增強(qiáng)了電子電氣設(shè)備的抗干擾能力。最后，電路隔離技術(shù)是促進(jìn)電子電氣設(shè)備性能的主要途徑。

3 電子電氣設(shè)備的電路隔離技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐分析

3.1 模擬電路的隔離技術(shù)

①變壓器與直流電壓隔離技術(shù)。傳統(tǒng)的變壓器一次繞組與二次繞組之間是絕緣的，雖然能夠降低噪音對(duì)設(shè)備的干擾，但是電流傳輸?shù)蕉蝹?cè)時(shí)卻不能完全的降低噪聲的干擾問(wèn)題。出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題的主要原因是繞組與鐵芯，繞組之間的引線(xiàn)存在，設(shè)備在運(yùn)行時(shí)交流電中的噪聲利用分布電容耦合傳遞到二次側(cè)[2]。所以需要在變壓器中的繞組之間設(shè)置屏蔽層，利用有屏蔽層的變壓器對(duì)交流電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)行消除，增加設(shè)備電磁兼容。電流通過(guò)變壓器時(shí)的噪聲在一定程度上減少了。②線(xiàn)性隔離放大器隔離。

3.2 數(shù)字電路隔離技術(shù)分析

①利用光電耦合器對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行隔離，光電耦合器的隔離技術(shù)主要是利用光電耦合器的作用將數(shù)字電路的內(nèi)部電路與輸入的信號(hào)進(jìn)行隔離，或者是將數(shù)字電路內(nèi)部的輸出信號(hào)與數(shù)字電路外的電路進(jìn)行隔離。經(jīng)過(guò)大量的研究，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的光電耦合器對(duì)電路進(jìn)行隔離時(shí)的電壓大都保持在二點(diǎn)五千伏以上，有些電氣設(shè)備的隔離電壓甚至已經(jīng)達(dá)到了八千伏左右，光電耦合器的隔離電壓不僅有高壓大電流大功率的特點(diǎn)又有頻率高達(dá)十兆赫的高速高頻脈沖信號(hào)的特點(diǎn)。我們通常用到的光電耦合器芯片型號(hào)主要有4N25，這一型號(hào)的光電耦合器芯片在進(jìn)行電路隔離時(shí)的電壓可以達(dá)到五點(diǎn)三千伏左右；還有6N137這一型號(hào)的光電耦合器在對(duì)電路進(jìn)行隔離時(shí)的電壓可以達(dá)到三千伏，頻率高達(dá)十兆赫。②利用脈沖變壓器來(lái)進(jìn)行數(shù)字電路的隔離的主要特點(diǎn)是：它的匝數(shù)較少，并且它的一次繞組和二次繞組都分別在鐵氧體磁芯的兩側(cè)。這一特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)是可以分化脈沖變壓器的電容，也因?yàn)檫@一特點(diǎn)它被運(yùn)用在數(shù)字電路的脈沖信號(hào)隔離上，脈沖變壓器在不會(huì)對(duì)數(shù)字電路的脈沖信號(hào)的輸出輸入信號(hào)進(jìn)行直流分量，微電子技術(shù)控制系統(tǒng)也在廣泛的對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，一般情況下脈沖變壓器在進(jìn)行信號(hào)傳遞時(shí)的頻率大概在一千赫到一兆赫之間。③繼電器對(duì)數(shù)字電路電氣設(shè)備進(jìn)行隔離的方法分析[3]。

3.3 數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離技術(shù)

一個(gè)電子電氣設(shè)備中的電路隔離技術(shù)通常是模擬電路隔離技術(shù)和數(shù)字電路隔離技術(shù)共同作用的。但是由于數(shù)字電路隔離過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高頻信號(hào)干擾，影響模擬電路隔離的正常運(yùn)行。因此必須隔離數(shù)字電路隔離與模擬電路隔離。首先，使用轉(zhuǎn)換器。適當(dāng)使用轉(zhuǎn)換器，保證數(shù)字電路隔離與模擬電路隔離的正常運(yùn)行。其次，使用光電耦合器。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間加入光電耦合器，可以有效地將數(shù)字電路與模擬電路隔離。為了提高電路隔離技術(shù)的準(zhǔn)確度，還可以在轉(zhuǎn)換器之間加入線(xiàn)性隔離放大器。數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離技術(shù)通常稱(chēng)為A/D、D/A的隔離技術(shù)。常用隔離方式有隔離的微處理器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（常見(jiàn)）；隔離的模擬信號(hào)（不常見(jiàn)）；隔離的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器：使用HCPL-900（3個(gè)4路器件即可，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)、控制信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)要求）。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際進(jìn)行電子電氣設(shè)備使用過(guò)程中，實(shí)際的電氣設(shè)備電路隔離的技術(shù)操作中，其技術(shù)人員就要從電氣設(shè)備的電路技術(shù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，不斷地總結(jié)和分析自身所存在的不足和實(shí)際操作的應(yīng)變能力，才能使對(duì)應(yīng)的電路隔離技術(shù)在操作的過(guò)程中更具經(jīng)濟(jì)性和安全性。