电子电气设备的电路隔离技术探究

张锐英

摘 要： 电子电气设备必须对噪声与干扰进行有效隔离，电路才能稳定工作。电气电路中通过采用隔离法，可切断电路中的噪声与干扰路径，从而使得电气设备可以更好工作。工作状态下的电路，具备电磁兼容性，采用多种方法可以隔离电子电气电路。在隔离过程中，需结合电气电路的具体运行状况选择正确的隔离方法，这样才能减小噪声与干扰对电路带来的负面影响。本文主要论述了电子电气电路较为常用的隔离技术，希望能够给相关人员开展工作提供有意义的指导。

关键词： 电子电气设备;隔离技术;电气电路

电子电气电路中所采用的隔离技术，可直接影响到电气设备的性能，只有正确使用该技术，电子电气设备才能满足各种功能需求。电子电器设备通过应用电路隔离技术，目前取得了显著成效。接下来，本文从多个方面详细论述了将隔离技术应用于电子电器设备中的措施。

一、隔离技术在电子电气设备中的应用

电子电气设备不管处于哪种形态，采用隔离技术均能快速地将噪音干扰线路切断，达到抑制噪音目的，进而使电路隔离技术的优势得到充分发挥。此外，通过运用隔离技术来进行电子电气设备线路连接，能够更好地展现出电气元件的性能，进而提高我国电子电气设备整体质量。

二、供电系统的隔离措施

（一）交流供电的隔离技术

交流电网在供电过程中，存在许多谐波、高频干扰、雷击浪涌等噪声，只有采取相应的隔离措施，才能达到隔离目的。我国快速发展电子技术的同时，隔离变压器技术也取得了突破，它主要起抑制噪声的作用。隔离变压器主要由绕组、变压器等部分组成，常见的有多层屏蔽变压器，通过特殊处理线圈、铁芯等位置，可切断高频噪声的传输。与此同时，电子线路通过电容感应，可向变压器的二次侧传输差模噪声，这样就能产生隔离作用，这种隔离技术广泛应用于交流供电系统当中。

（二）直流供电系统隔离技术

直流供电系统一般采用稳定的隔离技术，对电子电路设备、控制装置进行隔离时，需将隔离变压器安装在交流侧，这样才能进行有效隔离。当然，DC/DC变换器自流压隔离器在电气设备中也可起到隔离作用，它主要对电流中的噪声与干扰有一定隔离的作用。

三、隔离技术在模拟信号测量系统中的应用

模拟信号测量系统难免会出现共模噪声、自流分量，它们容易干扰模拟测量信号，尤其对于精密测量系统来说，必须有效预防数字系统向模拟电路中传输脉冲干扰，前置放大电路也需采用该技术进行隔离，这样才能保证系统的安全稳定性。

（一）高电压、大电流信号的隔离技术

模拟信号测量系统通过应用互感隔离器技术，可抑制噪声与干扰信号。互感器隔离法的工作原理与隔离变压器的工作原理相类似。对于大电流信号、高电压的隔离比较复杂，采用的隔离技术是互感器（电压或者电流互感器）隔离法。

（二）微电压、微电流信号的隔离技术分析

不管是微电流信号还是微电压模拟信号，其产生过程都比较复杂。隔离技术在应用过程中，必须将电路的精度考虑在内，结合频带宽度、价格成本等因素。通常共模噪声如果量比较小的话，需用到差动、仪表放大器，这样问题才能得到解决。共模噪声的处理精度比较高，线性隔离放大器需达到较高的精度，由此达到隔离目的。当然，隔离放大器允许非线性误差保持在0.007%左右，同时要求参数冲击耐压为8kVPK/10s。此可见，分析微电流、微电压信号所采用的隔离技术是一项极其重要的工作。

四、数字电路的隔离技术

数字电路通常也要采用隔离技术，一般采用光电耦合器、脉冲变压器以及继电器对电路进行隔离。当然，数字电路隔离技术与其他隔离技术有所不同，它具有更高的性价比，因此广泛应用于各个领域。接下来，本文详细分析了隔离技术在数字电路中的应用，具体可参照以下几点。

（一）借助光电耦合器对电路进行隔离

光电耦合技术，是数字电路隔离技术中的一种。通过借助光电耦合器，内部电路与输入信号可进行有效、充分的隔离，这项隔离技术有效避免了远距离的传输信号所造成的干扰。利用光电耦合器可有效分离电路本体以及内部输入信息。结合目前的状况来看，国内的光电耦合器的隔离技术较为先进，如果电力系统能够将电压的范围控制在8千伏以内，那么就可显著提高系统的运行效果。光电耦合器和功率比较大的耦合器在隔离技术中都得到了很好的运用，它们有着较高的性价比，且隔离价值也比较好。

（二）借助继电器对电路进行隔离

数字输出隔离元件包含了继电器，如果继电器能够有效隔离直流、交流信号，就能有效屏蔽高压侧干扰。为了使继电器能夠有效隔离电路，相关专业人员需对数字的输出元件进行分析，同时将继电器元件融入其中，这样就能进行更好的隔离。具体实施期间，必须先隔离交流电，这样电力运行系统才能具备更好的质量。作为一种隔离元件，继电器可广泛应用于各个领域，且其方便使用，不需要较高的成本，因此具有较高的应用前景。

（三）借助脉冲变压器对电路进行隔离

结合电子电气设备目前所采用的隔离技术来看，脉冲变压技术发挥的作用相当大。脉冲变压器采用了最新的隔离技术，这是一项重大的创新。然而，目前该技术难免存在局限性。由于绕组线圈匝数主要分布在铁氧芯双侧，只能使用小容量的电容器，并充当有效隔离元件。在输入脉冲变压器信号过程中，由于直流分量无法用于进行隔离，必须设定相应的波频率。通常，波频率需控制为1000赫兹到1兆赫兹，在微电子系统中已有较多的运用。目前脉冲变压器的频率达到10兆赫兹，隔离技术就可以充分发挥其功效。

五、结语

当前，电子电气设备需要具备各种优越的性能。电子电器电路中，已广泛应用隔离技术。提高电子电气设备的安全性，有助于电气设备的节能降耗，提高电路的隔离效果，才能减小电气设备的噪声与干扰信号。因此，设计人员及相关技术人员必须认清这一现状，深入分析电子电气设备目前的实际需求，不断改进干扰隔断装置技术，确保其隔断功效能够在实施过程中得到充分发挥。

参考文献：

[1]赵闯，冯悦，王强，等.多输出电源隔离互锁电路研究[J].电子设计工程，2018，26（12）：116-120.

[2]曹宏娟.电子电气设备的电路隔离技术及运用实践微探[J].科技经济导刊，2017（13）：108.