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电子电气电路的隔离技术(2)

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2.5 供电系统的隔离

在电子电器电路隔离中，供电系统的有效隔离也是电子电路隔离的重要组成部分。在供电系统的隔离中，必须找到合适的隔离方式才可以有效控制整个供电系统的各项噪音。随着整个供电系统在供电量复杂性上的不断提升，传统的方式很难满足隔离需求。因此，技术人员应该全面分析供电系统的信号隔离，制定相应的解决方案，从而有效避免系统运行中的噪声干扰。

2.5.1 交流电隔离技术

交流电网运行时会产生大量噪声干扰，主要以谐波、雷电以及高频干扰等为主，如果不对其进行隔离，将严重影响交流电网的稳定运行，甚至产生更严重的后果，因此必须采取有效的隔离措施。在传统的交流电隔离技术中，由于分布电容的存在，一次绕组和二次绕组中的噪声被重新连接起来，从而降低实际的隔离效果。所以，必须在传统隔离的基础上进行创新和改进，在一次绕组和二次绕组之间设置屏蔽层，避免发生噪声耦合，从而提高整体的隔离效果[4]。

2.5.2 直流电隔离技术

在实际的隔离过程中，必须找到一种合适的隔离方式，使噪声易于被降解和控制。传统模式的操作已经难达要满足相应的工作要求，为此技术人员必须全面分析整个系统，在分析结果的基础上进行设计。另外，在设计隔离层时，必须有效地抑制噪声，才能有效提升电磁设备的兼容性。

直流电隔离技术中，技术人员需要通过有效运用直流供电系统内部的隔离技术来全面提升运行的成效，从而更好地达到预期的运行效果，提升隔离的效果。在控制相关电子电器设备装置的过程中，尤其需要全面做好隔离的工作，并通过设置交流隔离的设施来在之后科学开展隔离工作，以便能够更好地提升隔离技术的应用质量。同时还需要通过科学设计电压隔离器来增强工作的成效[5]。

2.6 模拟电路隔离技术

在电子和电气的运行中，通常包括一系列控制装置、电源以及模拟信号的产生和测量系统。根据不同的电子电器设备来使用不同的频率，另外根据电气设备的应用范围不同，供电系统可分为交流供电系统和直流供电系统两部分。

由于模拟电路的组成结构和信号测量结构复杂，因此在对噪声与干扰进行处理时，不仅要考虑信号的精度，而且还要考虑频带的宽度等因素。对高压电器和大电流信号等的噪声与干扰隔离，主要采用电压互感器（电流互感器）等设备来进行，而对于微电压和微电流信号中出现的干扰与噪声主要采用线性隔离放大器来实现隔离。此外，模拟信号控制电路一般采用的时变压器或者自流电压隔离器进行隔离。

2.7 模拟信号测量系统的隔离

在具有直流分量和共模噪声干扰比较严重的场合中，测量模拟信号时必须采取措施将输入与输出完全隔离，消除噪声耦合。这样对系统有两点好处，一是可以防止逻辑系统工作紊乱和，二是防止有用信号的淹没[6]。

3 数字电路与模拟电路的隔离

对于数模电路之间的隔离，主要采用数模转换器，但是对于要求较高的电路，除了采用转换器外，在其两端还需要增加模拟装置和数字装置的隔离元件[7]。

在A/D转换器和数字开关之间增加光电耦合器，以避免数字电路产生的高频率振荡对数据产生的影响，但还不能从根本上解决模拟电路中的干扰问题。这是由于共模干扰和差模干扰没有得到有效的抑制，不能满足高精密测量场合的要求，仍存在缺陷。

在有严重干扰的测量场合需要将信号接收部分与模拟处理部分进行隔离。在前置处理级与模数转换器（A/D）之间加入线性隔离放大器，将信号地与模拟地隔离开来，同时采用光电耦合器将模数转换器（A/D）与数字电路隔离，从而隔离了模拟地与数字地。这样既阻止了数字系统的高频干扰进入模拟部分，还阻断了前置电路部分产生的共模干扰和差模干扰[8]。当然，这种造价极高的系统通常只适用于高精度的测量系统。

4 电子电气电路技术存在的意义

任何形式的电子电气设备内部隔离技术的首要任务都是对噪音进行切断和抑制。目前，电子电路隔离技术已经得到了广泛应用，这些隔离技术的存在使得电子电气设备更加安全、高效，同时也减少了一定的损耗。虽然如此，在产品开发过程中仍需要重视电子电器设备对外部产生噪声和干扰的问题，并找出最合适的方式对产品进行降噪处理。只有灵活运用电子电路隔离技术，才能在一定程度上满足电子设备的使用及电气设备的噪声抑制功能，电子电器设备才可以充分发挥其功能，提高工作效率[9]。

文章来源：《电子设计工程》网址: http://www.dzsjgc.cn/qikandaodu/2021/0707/1440.html