在設(shè)計使用更多工作電壓和信號的電子產(chǎn)品時,一般都會使用隔離技術(shù),以避免一個信號與另一個信號混淆。隔離通過避免工業(yè)級產(chǎn)品的故障條件,在安全方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
通常情況下,電子電路中的隔離也稱為電流隔離。顧名思義,電流表示通過某種化學作用產(chǎn)生的電流流動,當通過斷開導體的接觸來隔離電流時,稱為電流隔離。
設(shè)計電子產(chǎn)品時采用隔離技術(shù),光耦繼電器電子產(chǎn)品使用更多的工作電壓和信號,避免一個信號與另一個信號混淆。隔離通過避免工業(yè)中等級產(chǎn)品的故障狀況,在安全方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。一般隔離也叫原電池隔離。顧名思義,電流是指某種化學作用產(chǎn)生的電流,當我們通過斷開導體的接觸來隔離電流時,稱為電流隔離。
什么是電流隔離?
定義:電流隔離用于劃分設(shè)備的輸入和輸出功率,以允許電流通過磁場或電氣連接,允許不應耦合的兩個電路之間的功率傳輸。建立隔離的主要原因是為了防止工業(yè)產(chǎn)品出現(xiàn)故障,并確保兩臺設(shè)備之間有線通信的安全,但每臺設(shè)備都控制自己的電源。
用在電子設(shè)備上,變形可以毫無問題地處理。這樣,接地故障可以在接近系統(tǒng)故障之前被觀察和矯正。這種隔離可以降低在系統(tǒng)上工作時的安全風險。
主要類型
目前有不同類型的隔離技術(shù),選擇正確的隔離技術(shù)主要取決于隔離類型、耐受能力、應用需求和成本因素。
1、信號隔離方法
信號隔離的方法包括光隔離器和霍爾效應傳感器。
光隔離器:每當信號必須在兩個地電位之間通過時,就會使用光隔離器,一種光敏晶體管,一旦其內(nèi)部發(fā)光二極管被激活。該二極管產(chǎn)生的光是信號通道,不會破壞接地電位之間的隔離墻。
霍爾效應傳感器:霍爾效應傳感器允許電感器通過磁性的小間隙傳輸信息。與光隔離器不同,不包括具有固定壽命的光源,并且與基于變壓器的方法相比,不需要直流平衡。
2、電源隔離方法
電源隔離的方法包括變壓器和電容器。
變壓器:變壓器中的電流隔離是最常用的隔離類型。變壓器的應用非常廣泛,其中最常用的一種是升壓和降壓。在變壓器中,兩個繞組(即初級和次級)之間沒有任何連接,但是可以將電壓從高交流電壓降到低交流電壓,而不會損失電流隔離。
電容器:電容器的主要功能是允許交流電流動并阻止直流電。這些部件在兩個電路之間以不同電壓連接交流信號。在某些情況下,可能會因短路而損壞。使用電容器隔離的主要目的是防止電流源發(fā)生故障。
3、UPS中的電流隔離
一些不間斷電源提供電流隔離,但大多數(shù)在線設(shè)備不提供這種隔離。例如Unison、Exide是在線信號設(shè)備,因此不提供這種隔離,而“Oneac”的待機ON序列將提供這種隔離。所以,隔離并不是UPS的一種功能,而是任何UPS都可以賦予的特性。
電流隔離是如何工作的?
電流隔離將兩個沒有電子流的電路分開。這種隔離可以在輸入和輸出之間執(zhí)行物理分區(qū)。通過在兩個系統(tǒng)之間增加這種隔離,可以消除所有浪涌和接地問題。在增加隔離之前,兩個系統(tǒng)將通過之間的電流威脅共享兩個接地系統(tǒng)。但是,從這個角度來看,我們有兩個完全封閉的接地系統(tǒng),不包括電流。這種隔離可以通過氣隙、光學設(shè)備或變壓器擠壓地面通道。這種隔離允許數(shù)據(jù)在兩個系統(tǒng)之間流動,但不允許電流流動。
變壓器中的電流隔離是最常用的隔離類型。變壓器應用廣泛,其中升壓和降壓是最常用的。在變壓器中,兩個繞組(即初級繞組和次級繞組)之間沒有連接,但是電壓可以從高交流電壓降低到低交流電壓,而不會損失電流隔離。
主要應用
電流隔離的應用包括以下內(nèi)容:
·電流隔離是一個極其重要的概念,其應用非常廣泛,用于工業(yè)、消費品、醫(yī)療和通信領(lǐng)域。
·在電子工業(yè)中,這種隔離用于發(fā)電機、測量系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、I/O邏輯設(shè)備和電機控制器。
·在醫(yī)療領(lǐng)域,這是醫(yī)療設(shè)備中使用的主要優(yōu)先事項之一,可以直接通過患者身體連接,如除顫器、內(nèi)窺鏡、心電圖和不同類型的成像設(shè)備。
這些用于消費者級別的通信系統(tǒng),例如包括路由器、以太網(wǎng)、交換機等。標準消費品,如SMPS、充電器、計算機邏輯板是最常用的采用電流隔離的設(shè)備。