试论电子电气设备中的电路隔离技术

白凌

摘 要：隔离技术在电子电气设备中的应用，对干扰设备正常运行的电磁波、雷电、元件本身、高压、低压等因素进行隔离控制，以及切断噪音对电路运行的干扰，来保证电子电气设备的良好运行。现阶段，隔离技术主要是在电子电气设备的各个系统上，安装使用隔离器，对系统中的各个元器件进行隔离处理，本文主要论述了隔离技术在电子电气设备的模拟电路和数字电路中的实际应用，并对隔离技术进行了分析，以期为技术人员提供工作上的参考。

关键词：电子电气设备;电路隔离技术;隔离器

电子电气设备隔离技术与人们的生活息息相关，在人们日常生活中使用的电冰箱、洗衣机、洗碗机、电视机等电气设备中，使用隔离技术，维持电气设备稳定、安全的运行，为人们的生活提供便利;隔离技术在生产设备上的应用，防止设备受到噪音、电磁波、信号的干扰，保证设备良好的运行，维持电子电气设备生产的可靠性。

1.电子电气设备中的电路隔离技术分析

1.1隔离技术分析

隔离技术的主要功能是隔离影响电子电气设备运行的各项因素，主要是电磁波、信号、噪音等，现阶段隔离技术针对的电路有以下两种：

1.1.1数字电路

隔离技术主要针对的是数字电路的数字信号、电磁波、电压、电流等，该电路具有运算功能，以及具有一定的逻辑性，隔离技术使用的隔离器主要有两种，一个是变压器，另一个是光电耦合器，使用的隔离技术较多，包括了继电器、脉冲变压器隔离、高频变压器、iCoupler磁隔离技术、光电耦合器等隔离技术。

1.1.2模拟电路

该电路主要处理的是模拟信号，通过对模拟信号的放大、转换、输出等，实现信号的放大输出，从而对电路进行调节，模拟电路应用非常普遍，尤其是数字系统在电气设备中的应用，扩大了模拟电路的应用范围。隔离技术在该电路中的应用，主要是传输通道上的保护，防止模拟信号传输过程中，受到电磁波，以及外部信号的干扰。由于该处隔离技术应用成本较高，尤其是当传输通道需要较高的隔离质量时，成本将会进一步的增加，目前，在传输通道上使用的隔离设备主要是互感器、放大器、直流电压器等。

1.2隔离技术的作用分析

第一，隔离技术主要保护电子设备的正常运行，隔离切断外部的干扰因素，噪音作为电子电气设备的干扰因素之一，也是比较常见的干扰因素，当电路受到电磁的影响，产生噪音，而隔离技术的应用，将噪音被隔离在电路之外，使其不会影响到电路的正常运行;第二，具有提高电磁兼容性的作用，隔离技术在电子电气设备中的应用，提高设备整体的抗干扰能力，隔离技术使用的隔离设备，具有很好的电磁兼容性，将设备电路和构件产生的电磁，存储到隔离设备中，减少了电磁对设备的影响，从而提升了整个设备的性能。

1.3隔离技术的不足

电子电气设备本身的复杂程度，从而决定了隔离技术的复杂性，由于设备受到干扰的因素较多，需要隔离技术不断的升级和改造，现阶段，隔离技术在实际的应用中还不够完善，主要有以下两点，第一，技术水平，隔离技术在设备中的应用，需要技术人员具备较高的专业技能，现阶段，部分技术人员的职业技能还有待提高;第二，隔离方式有待升级，技术的创新，是科学技术发展的需求，国内外不断研发出新的隔离技术，需要技术人员使用新的隔离方式，来提高隔离技术的使用效益。比如，变压器隔离技术NCT，由国外研发和制造，是专门切断噪音的隔离设备，所以在隔离技术创新时，也可延续这一思路，研发出具有针对性的隔离技术，以实现干扰因素的有效隔离;第三，延时问题，目前，隔离技术在实际应用中，存在隔离延时上的问题，不能及时的切断干扰源，从而影响电气设备的正常运行，比如，光电耦合隔离器在实际隔离中的应用，由于其开关上存在着信息传输的时间差，导致了切断的延时。

2.电子电气设备中电路隔离技术的实际应用

2.1模拟电路中的应用

电子电气设备的结构，主要由供电系统、模拟信号测量和控制等组成，是整个设备良好运行的基础保障，而隔离技术的应用，主要是针对这三个部分进行隔离防护，从而保证设备的运行效益。隔离技术在供电系统划中的应用，被划分成直流和交流两个隔离系统。

2.1.1直流隔离技术的应用

直流隔离的对象是噪音，在直流隔离时，需要从整体上考虑电子电气设备所受到的噪音影响，对自交流电源进行全面的安全隔离，不建议使用普通的隔离器，其隔离效果不能达到完全的噪音控制，在综合考虑之后，对直流隔离系统进行重新的调整，在直流供电系统的绕组间，设置绝缘层，提高抗噪音的能力，降低噪音的程度，增强设备整体的电磁兼容性。另外，使用针对噪音的隔离器，比如上文提到的NCT，也可采取多层设置的方式，将设备线圈进行改造，使用铁芯的材料，增强线圈的抗噪音能力，形成绕组和噪音之间的隔离屏障。

2.1.2交流隔离技术的应用

交流供电系统受到的干扰因素较多，比如，雷电、电磁、高频等，再加上本身结构复杂，使得交流隔离的难度较大，所以需要使用辅助性的隔离措施，应用的隔离器是电源隔离变压器。

2.1.3测量和控制系统中隔离技术的应用

这两个系统使用的是模拟电路隔离技术，由于模拟系统直流和交流使用的隔离器不同，直流使用的是直流电压隔离器，而交流使用的是电源隔离变压器，所以在这两个系统中，需要使用高压、低压信号的方式，进行电子电气设备的隔离控制。第一，高压信号，需要使用互感器，对高压和高电流就行控制，使用的是噪音隔离的理念，应用互感器隔离电路，防止设备受到内部和外来因素的干扰;第二，低压信号，主要针对频率较小的电流信号，技术人员在应用时，主要考虑的是频率准确值，需以电气设备低压信号的实际情况，结合隔离器的性能，进行隔离器的选择，才可确保隔离技术应用的有效性，尽量减少噪音干扰，是隔离低压信号的主要原则。

2.2数字电路中的应用

数字电路在电子电气设备中应用较为普遍，所以针对数字电路隔离技术的种类也较多，并实现了很好的控制作用。第一，光电耦合器，该隔离器主要作用于电源和PCB电路之间，尤其是电源开关的隔离控制，可以形成对输出信号的有效隔离，在信号输入时，也可隔离外界干扰因素对电路的影响，并且可以切断PCB电路本身发出的电磁波，形成对开关和PCB电路的完全隔离防护。光电耦合器的性能強大，在抗高压、抗干扰上表现良好，不足之处是隔离速度，有一定的延时性;第二，脉冲变压器，其在隔离技术中应用非常普遍，在雷达、变换技术中应用较多，可隔离电源的部分直流，改变脉冲的极性，控制脉冲电压，形成设备的有效隔离控制;第三，继电器隔离，其是具有隔离功能的自动开关元件，通过控制电子电气设备的信号传递，以及进行弱电功率切换，对设备进行隔离防护。

3. 结语

隔离技术在实际的应用中，需要从成本控制的角度，以及隔离器的性能，进行综合性的考虑。电子电气设备与人们的生产生活有着直接的联系，电气设备使用的安全性和可靠性，是人们关注的重点，隔离技术在电子设备中的应用，在提高设备性能的同时，提高了设备的运行效益，从成本控制角度出发，在进行电子电气设备改造时，要选择适宜的隔离器，控制设备的改造成本;从性能提高的角度来看，根据电气设备系统的不同，需针对性的选择相应的隔离器，从而实现电气设备性能的提升。

参考文献：

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（云南技师学院（云南工贸职业技术学院） 云南 昆明  650300）