电子电气电路的隔离技术研究

刘珏 程春桃 张裕赞 李宇喜 余小虎

[摘    要]电磁兼容性是判断电子电气设备安全性能强弱的关键指示标准，也就是设备或者系统在电磁环境之中可以正常运行，并且不对这一环境之中任何事物造成无法承受的电磁骚扰能力。电路隔离技术是应用隔离元器件等降低电子电气设备噪音以及提升电子电气设备兼容性的关键技术。合理应用电路隔离技术，可以降低噪音干扰等影响，实现电子电气设备的电磁兼容性满足相应的规范，提高系统的实际运行成效。

[关键词]电子电气设备;电路隔离;技术

[中图分类号]TM13 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）04–00–02

Research on Lsolation Technology of Electronic and Electrical Circuits

Liu Jue，Cheng Chun-tao，Zhang Yu-zan，Li Yu-xi，Yu Xiao-hu

[Abstract]Electromagnetic compatibility is a key indicator standard for judging the safety performance of electronic and electrical equipment， that is， the equipment or system can operate normally in an electromagnetic environment， and does not cause unbearable electromagnetic disturbance to anything in this environment. Circuit isolation technology is a key technology to reduce the noise of electronic and electrical equipment and improve the compatibility of electronic and electrical equipment by applying isolation components. Therefore， the reasonable application of circuit isolation technology can reduce the impact of noise interference and other effects， and realize the electromagnetic compatibility of electronic and electrical equipment to meet the corresponding requirements. The standard of the system improves the actual operation effect of the system.

[Keywords]electrical and electronic equipment; circuit isolation; technology

电子电气电路隔离技术指在电力系统供电管理工作中，为有效推进系统供电管理成效而应用的一种系统隔离技术，经系统隔离技术处置与实施，可为电子电气电路隔离提供相应的保障，达成对电子电气电路隔离技术管理控制的合理性整改。本文对于电子电气电路隔离技术进行探索与分析，并对电子电气设备隔离技术重要性进行说明，旨在为相应工作人员提供建议与思路，实现对电力系统供电管理的合理性优化。

1 数字电路与模拟电路技术概述

1.1 数字电路概念

最大程度應用包含继电器、光电耦合以及光纤等隔离的形式，来高效进行隔离，这一模式就被称之为数字电路。一般情况可以经由大量应用数字量输入隔离的形式来达成对耦合器的全方位隔离，从而可以更加有效地提高整体继电器隔离工作成效。

1.2 模拟电路隔离技术概念

与过去的数字电路具有显著的差异，这一种模拟电路在实际应用进程中可以先对整个疏通道路展开全方位分析，之后再更加有效地提高疏通通道的精准度。当内部的性能以及实际发展状况有矛盾时，需要选取科学的形式来进行有效隔离，这样就可以全方位反映出整个疏通通道的应用效果。但在过去的发展进程来看，通常的隔离元件难以切实满足应用过程中的需要，因此，广大电力企业应该综合应用直流电压隔离技术、线型隔离技术以及其他种类的隔离技术来进行处理。

2 电子电气设备使用隔离技术重要性

电路隔离技术作为电子电气设备平稳高效运行的基础保障，是十分关键的技术之一。

（1）电路隔离技术是切断干扰电子电气设备噪音路线的重要方式，噪音干扰是影响电子电气设备平稳运行的主要原因之一。因为在电子电气设备实际运行进程中，电路十分容易遭受到电磁影响，从而出现噪音干扰，而电路隔离技术在电子电气设备受到噪音干扰时，会及时有效切断出现噪音干扰的渠道。

（2）电路隔离技术是提升电子电气设备电磁兼容性的详细举措。电磁兼容性的强弱是显现电子电气设备抵抗干扰能力强弱的表现，在电子电气设备实际运行进程中，电磁兼容性将设备内部各个元件所出现的电磁以及设备周围环境之中的电磁高效储存在一起，互相不受到影响。电路隔离技术在电子电器设备之中的合理应用以及实践，在一定程度上提升了电子电气设备的兼容性，提升了电子电气设备抵抗干扰的能力。

（3）电路隔离技术是推进电子电气设备性能的关键渠道，电路隔离技术在电子电气设备之中的合理使用，不仅可以推进电路隔离技术的持续进步，还确保了电子电气设备的平稳运行，提升了电子电气设备的性能。

3 数字电路隔离

3.1 脉冲变压器隔离技术

脉冲变压器隔离技术是变压器系统内部线路隔离的关键组成，同时也是电子电气设备电路隔离技术中的重要技术手段。在脉冲电压器隔离技术的实际应用中，脉冲信号整体发射强度相对来说比较高，在脉冲电压器隔离工作进程中，所关联到的信号传递输送频率相对较低，同时在一次绕组以及二次绕组之中，主要分布在系统内部的铁氧磁芯两端。这一项技术在实际应用进程中，电容相对较低，同时在脉冲变压器输入信号以及输出信号工作之中，无法在直流分量中直接显现出十分显著的工作成效，更加适合在一部分微电流系统中使用。此外，在脉冲变压器隔离技术的应用工作中，信号的传递输送频率应该保持在1 kHz～1 MHz，最新的脉冲变压器隔离可以实现10 MHz以上，有效达成对噪音的实时性管控以及切断。

3.2 光电耦合器隔离

这项隔离技术的使用主要是经由光电混合变压器，将已经输入在其中的信号以及电路进行隔离，或者将输入的信号内部电流进行一次性的完全隔离，以此来最大程度规避噪音问题的出现。如图1和图2所示。同时，在光电耦合器隔离技术使用工作中，应该对隔离电压进行合理管控，一般情况下，光电耦合隔离电压不能低于2.5 kV，或者在一些较为常见的光电耦合器，最大的耦合电压超过8 kV。由此可以得出，光电耦合器的隔离工作不仅具备高压电流以及高功率，同时还具备高速频次的传输能力，对噪音的控制成效十分显著。

3.3 继电器隔离技术

技术工作人员应该先对数字输出进程之中的元件进行全方位分析，之后再引进继电隔离元件。在实际操作进程中，也可以将低压交流电与高压交流电更好隔离，提升整个系统的运行成效。

4 模拟电路隔离

模拟电路的隔离标准与要求更加繁杂且琐碎，在模拟电路隔离进程中，需要以传递输送通道精确程度控制为前提，对隔离控制进行分析，从而确保在隔离控制分析进程中，提高电路隔离控制成效。但是因为在模拟电路隔离技术中，对于元器件的隔离处置需求较高，如若无法科学控制元器件隔离处置，将会影响到模拟电路的隔离成效。因此，就需要通过模拟信号测量系统以及供电系统，对电路隔离状况进行科学判断，保障在相应判断工作的处置以及实施进程中，为提高模拟电路隔离技术实际应用水平打下基础。

4.1 模拟信号测量系统隔离

模拟信号测量系统隔离技术，应该依照模拟信号测量隔离的控制为前提，对测量信号的分析进行规整推进，从而确保在相应的隔离技术，为电路隔离控制提供有效保障，切实达成对电路模拟控制的合理性整改。对于模拟信号测量系统隔离技术处理来说，模拟信号测量隔离技术控制，应该在信号的输入以及信号的输出控制这两个方面来入手，对信号传递输送控制隔离成效分析，保障在信号模拟隔离控制之中，提高电路隔离控制的能力。需要注意的一点是，在模拟信号测量系统隔离技术中，应该避免逻辑系统的工作杂乱，对系统隔離干扰控制进行合理改进，提高系统干扰控制水平，为系统干扰控制工作的开展提供保障。与此同时，应该重视信号产生淹没现象，将精密测量作为前提，对模拟信号测量系统内部信号放大，提高信号模拟隔离成效，对电路的信号传递输送与控制工作进行合理分析，推进电路隔离成效。

4.2 供电系统隔离

供电系统隔离技术开展进程中，应该依照供电系统隔离技术处置中的标准，对供电系统内部隔离技术实际使用状况进行分析，保障在相应技术分析与处置中，为供电系统隔离管理控制提供指导。①对于供电系统隔离技术分析，对供电系统交流电隔离，保障在供电系统交流电隔离技术处置中，对谐波传递控制进行优化革新，降低谐波传输对于电路系统的供电影响。②对于直流供电系统隔离技术分析，经由直流供电技术优化，找出符合供电系统隔离技术实际使用形式，为供电系统隔离技术的处置以及实施提供指导，推进供电系统隔离技术的转变与换置，提高直流电供电系统隔离成效。如通过应用隔离变压器交流侧处置，接入直流电压隔离器，切实达成对供电系统隔离技术管理控制的合理性整改。

5 数字电路与模拟电路隔离

通常来说，模拟电路与数字电路这二者之间的相互转换经由模数转换器（A/D）或数模转换器（D/A）来达成。但是，若不应用相应的举措，数字电路之间的高频次振荡信号将会对模拟电路造成相应的影响与阻碍，限制测量的精确程度。为了有效控制数字电路对模拟电路带来的高频干扰，通常应该将模拟与数字分开进行线路的布置。这种布线形式无法切实有效排除来自数字电路的高频次影响，为此应该将数字电路与模拟电路相互隔离，经常应用的隔离模式为在A/D转换器以及数字电路之间加入光电耦合器，将数字电路与模拟电路相互隔离开来。但是这种电路还无法在根源上处理模拟电路之中的干扰问题，依旧有不足之处。这是因为信号电路中的共模干扰以及差模干扰无法获取切实有效的处理，对于高度精密的场合，依旧无法满足相关标准。在这一电路中，将信号接收部分与模拟处理部分也进行隔离，因为在前置处理及与模数转换器（A/D）之间加入线型隔离放大器，将信号地与模拟地隔离开，同时在模数转换器（A/D）与数字电路之间应用光电耦合器隔离，将模拟地与数字地相互分割开来。这样一来，不仅可以有效避免数字系统的高频干扰模拟部分，同时也可以阻断来自前置电路部分的工模干扰以及差模干扰。但是，这种系统所需资金费用十分高昂，通常情况下只应用在高精密度的测量体系中。

6 结束语

电子电气电路隔离技术在实际应用进程中，应该将数字电路以及模拟电路隔离分析作为前提，对电子电气电路隔离技术的使用方式进行合理管控，完备隔离技术控制系统，从而确保在隔离技术的控制以及实施进程中，为电力系统控制提供相应的保障。经分析与阐述，将电子电气电路隔离技术主要划分为数字电路隔离以及模拟电路隔离两个方面。数字电路隔离技术处置中应该在脉冲变压器隔离以及光电耦合器隔离这两个方面来开展;对于模拟电路隔离技术处置中，应该在模拟信号测量系统隔离以及供电系统隔离这两个方面来进行，从而切实满足电子电气电路隔离技术的处置标准与需要。

参考文献

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[2] 宋妮.基于电子电气设备的电路隔离技术及运用实践分析[J].信息记录材料，2020，21（5）：88-89.