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电子工程中设备电路隔离浅谈

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：孙振鹏

[导读] 摘要：电磁兼容性是判断电子工程中设备安全性能强弱的重要指标之一，即设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

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        摘要：电磁兼容性是判断电子工程中设备安全性能强弱的重要指标之一，即设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。简单来讲，电子工程中设备的电磁兼容性就是空间共存、互不影响。电路隔离技术是利用隔离元器件、变压器等设备以及电子技术降低电子电器设备的噪音和增强电子工程中设备的电磁兼容性的重要技术。因此为增强电子工程中设备的电磁兼容性，保障电子工程中设备的正常运行，必须注重电子工程中设备的电路隔离技术的研究。为此，本文将主要就电子工程中设备电路隔离展开探讨，以供广大同行参考。
        关键词：电子工程；设备;电路隔离技术;运用
        1电子工程中设备的电路隔离技术分析
        1.1电子工程中设备的电路隔离技术的种类分析
        电子工程中设备的电路隔离技术可以在最短的时间内有效地隔离影响电子工程中设备正常运行的因素。例如电磁波影响因素、噪音影响因素等等。目前我国电子工程中设备的电路隔离技术主要分为两种。（1）数字电路隔离技术。数字电路是指利用数字信号完成对数字量的算术运算和逻辑运算的电路，是一种极具有逻辑性的电路。数字电路隔离技术是运用变压器、光电耦合器等设备实现电子工程中设备隔离的技术。当前使用较多的数字电路隔离技术有三种，分别是iCoupler技术、脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离。除此之外，在数字量输出时也会采用继电器隔离、高频变压器隔离等电路隔离技术。（2）模拟电路隔离技术。模拟电路与数字电路不同的是模拟电路的作用对象是模拟信号，即模拟电路通过对连续信号的放大、传输、变换等作用，完成电路的放大、信号运算以及调制和解电路电源等工作。随着数字化产品以及数字系统的增多，模拟电路在电子工程中设备中的使用日益增多。模拟电路隔离技术主要是对电路的传输通道进行隔离，其目的是为了提高电路的传输通道的精度，但模拟电路隔离技术在运用的过程中所使用的成本较高，特别是对电路传输通道的精度要求角较精准的时候。目前主要使用的模拟电路隔离技术有互感器隔离、直流电压隔离器隔离以及线性隔离放大器隔离等等。
        1.2电子工程中设备应用电路隔离技术的必要性分析
        随着人们生活现代化的不断增进，电子工程中设备的使用领域越来越宽泛。例如人们在日常生活中使用的电冰箱、洗衣机、烤箱以及工厂中使用的各种大型设备等等。电路隔离技术作为电子工程中设备正常运行的基本保障是十分重要的技术之一。首先，电路隔离技术是切断干扰电子工程中设备噪音线路的主要手段。噪音干扰是影响电子工程中设备正常运行的主要因素之一。因为电子工程中设备在运行中，电路极容易受到电磁的影响，从而产生噪音干扰。而电路隔离技术在电子工程中设备遭受噪音干扰时，会及时切断产生噪音干扰的途径。其次，电路隔离技术是增强电子工程中设备电磁兼容性的具体措施。电磁兼容性的强弱是体现电子工程中设备抗干扰能力强弱的表征。在电子工程中设备运行时，电磁兼容性将设备内部各个元件产生的电磁以及设备周围环境中的电磁很好储存在一起，互不影响。电路隔离技术在电子工程中设备中的有效运用和时间在一定程度上增强了电子工程中设备的电磁兼容性，增强了电子工程中设备的抗干扰能力。最后，电路隔离技术是促进电子工程中设备性能的主要途径。电路隔离技术在电子工程中设备中的有效运用不仅促进了电路隔离技术的不断提升，还保障了电子工程中设备的正常运行，提高了电子工程中设备的性能。
        2电子工程中设备的电路隔离技术运用
        2.1模拟电路隔离技术
        供电系统、模拟信号测量系统以及模拟信号控制系统等是一台电子工程中设备的重要组成部分，在电子电器设备运行中发挥着至关重要的作用。

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所以电子工程中设备的模拟电路隔离技术通常包括供电系统的隔离、模拟信号测量系统的隔离和模拟信号控制系统的隔离。首先，供电系统的隔离包括交流供电系统的隔离和直流供电系统的隔离两个部分。因为交流供电系统本身就比较复杂，再加上影响交流供电系统的因素很多，例如，雷击、高频干扰等，所以交流供电系统的隔离难度远远高于直流供电系统。在交流供电系统的隔离中一般会使用电源隔离变压器辅助交流供电系统的隔离，而在直流供电系统中则采用直流电压隔离器隔离。其次，为了防治噪音干扰模拟系统的正常运并且其运行顺序和原理符合人的思维逻辑，在一般情况下都会对模拟信号的测量系统和控制系统使用模拟电路隔离技术。当模拟系统对交流信号作用时一般采用变压器隔离，直流信号则使用直流电压隔离器或线性隔离器隔离。
        2.2数字电路隔离技术
        数字电路隔离技术是电子工程中设备的电路隔离技术的主要技术之一，到目前为止。主要有以下几种数字隔离技术。第一，光电耦合器隔离。光电耦合器隔离主要是针对电源和PCB电路之间的隔离，在电源开关中有较多的使用，有效降低了信号输出和输入时的外界环境以及PCB电路自身的干扰程度，具有高耐压能力、抗干扰能力强等优势，但是在隔离速度上还有待提高。第二，脉冲变压器隔离。脉冲变压器隔离在电子工程中设备中具有广泛的引用。例如，雷达技术、变换技术等等。第三，继电器隔离。继电器隔离的主要作用是将直流电压与高压交流电隔离，防治电子工程中设备出现安全问题。例如HCPL-4100。HC-PL-4100为20mA电流环数字隔离传输时的专用发送器，在20k波特的通信速率下，可以可靠传送400米距离。隔离电压可达3750V（有效值）一分钟。
        2.3数字电路与模拟电路之间的隔离技术
        一个电子工程中设备中的电路隔离技术通常是模拟电路隔离技术和数字电路隔离技术共同作用的。但是由于数字电路隔离过程中会产生高频信号干扰，影响模拟电路隔离的正常运行。因此必须隔离数字电路隔离与模拟电路隔离。首先，使用转换器。适当使用转换器，保证数字电路隔离与模拟电路隔离的正常运行。其次，使用光电耦合器。在模数转换器之间加入光电耦合器，可以有效地将数字电路与模拟电路隔离。为了提高电路隔离技术的准确度，还可以在转换器之间加入线性隔离放大器。数字电路与模拟电路之间的隔离技术通常称为A/D、D/A的隔离技术。常用隔离方式有隔离的微处理器数据采集系统（常见）；隔离的模拟信号（不常见）；隔离的A/D、D/A转换器：使用HCPL-900(3个4路器件即可，满足数据、控制信号、状态信号要求）。
        3结束语
        就目前的发展趋势来看，电子工程中设备仍是国家重点研究对象。因为电子工程中设备的应用对人们的日常生活产生了重要的促进作用和质量提高作用。因此为了保证电子工程中设备的良好运行以及促进电子工程中设备的发展，必须针对电路隔离技术中存在的技术问题，研究出相应的解决措施。
        参考文献
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