刘海瑞
（江苏安全技术职业学院，江苏 徐州 221011） 摘 要：在使用电气设备的过程中，只有针对噪声干扰加强隔离，方能够保证电路正常工作。因此，绝大多数电气设备都会运用多种电路隔离技术，以达到抑制噪声干扰的效果，确保电气设备满足电磁兼容性的硬性要求。在实际隔离过程中，需要严格根据电气设备内的电气电路运行状况来选取适宜的隔离技术，以最大化减少噪声干扰对电路所产生的负面影响。对此，文章深入介绍供电系统、数字电路以及模拟信号测量系统的电路隔离技术，以期为实际工作的相关人员提供技术参考。 关键词：电气设备；电路隔离技术；技术分析中图分类号：TM501 文献标志码：A
文章编号：2096-3092（2020）06-0050-03
基于电气设备的电路隔离技术分析*
Abstract: In the process of using electrical equipment, only strengthening isolation against noise interference can ensure the normal operation of the circuit. Therefore, the vast majority of electrical equipment will use a variety of circuit isolation technology to achieve the effect of noise interference and to ensure that electrical equipment meets the rigid requirement of electromagnetic compatibility. In the actual isolation process, it is necessary to select the appropriate isolation technology strictly according to the electrical circuit operation status in the electrical equipment, so as to minimize the negative impact of noise interference on the circuit. In this paper, the circuit isolation technology of power supply system, digital circuit and analog signal measurement system are introduced in detail, so as to provide technical reference for relevant personnel in actual work.Key words: electrical equipment, circuit isolation technology, technical analysis
(Jiangsu Vocational College of Safety Technology, Xuzhou, Jiangsu 221011)
Liu Hairui
Analysis of Circuit Isolation Technology Based on Electrical Equipment
在电气设备中应用电路隔离技术时，无论设备处于何种形态，均可以借助电路隔离技术来快速切断干扰线路，达到抑制噪声干扰的目的，促进电路隔离技术优势的进一步发挥。与此同时，应用隔离技术 还可以在连接电气设备线路的过程中充分体现出电气元件的硬件性能，对于促进我国电气设备整体发展具有十分重要的价值。
玻璃胶配方1 供电系统中的电路隔离技术
1.1 交流供电隔离技术
交流电网在正常供电过程中，时常会产生多种谐波、高频，甚至雷击浪涌等噪声，针对这些噪声干扰需要尽快应用有效的隔离措施来起到相应的隔离作用。因此，在我国电子技术不断发展的过程中，隔离变压器技术得到显著发展，在抑制噪声干扰中起到了十分积极的作用。隔离变压器之所以具有抑制噪声干扰的作用，是因为隔离变压器是由变压器、绕组等元器件
所组成，可以直接在传输过程中切断高频噪声，在此之间，电子线路在电容感应中对变压器二次侧传输差模噪声，形成电路隔离作用，在交流供电系统中有着十分广泛的应用[1]。
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1.2 直流供电系统隔离技术
在直流供电系统中，通常会应用稳定性较强的电路隔离技术，即在电气设备与控制装置隔离过程中，在交流侧安装隔离变压器，确保隔离效果；也可以安装DC/DC 变换器留压隔离器，同样可以达到隔离的目的，可以在很大程度上对电流所产生的噪声干扰起到相应的隔离作用。
2 数字电路中的电路隔离技术
电路隔离技术在数字电路中同样有着十分常见的应用，在数字电路中会用到脉冲变压器、光电耦合器及继电器等设备，形成电路隔离作用。但是数字电路中的电路隔离技术与其他类型隔离技术存在明显的优
势，即在电路隔离中有着较强的性价比，故而在许多领域中都会看到数字电路隔离技术。电路隔离技术在数字电路中的应用主要分为如下三个方面。
2.1 脉冲变压器的电路隔离技术
从目前在电气设备中所应用的隔离技术中可以明显看到，脉冲变压器的电路隔离优势十分大，这是因为脉冲变压器中应用了最为先进的隔离技术，而这种技术在很大程度上体现出了技术创新性。尽管如此，脉冲变压器所应用的隔离技术仍旧存在一定的局限性。其原因在于，铁氧芯双侧布满了绕组线圈匝数，不能利用大容量电容器来作为有效的电路隔离元件，这样一来，在脉冲变压器信号输入中，无法对直流分量进行隔离，而是需要设定一定大小的波频率才可以进行隔离。在一般情况下，波频率大
小常控制在1000Hz～1MHz，因此在微电子系统中十分常见，但是脉冲变压器的波频率需要达到10MHz才可以充分发挥脉冲变压隔离技术的隔离作用，促进其隔离效果的显著提升。
2.2 光电耦合器的电路隔离技术
在数字电路隔离技术中，光电耦合技术同样是较为常见的一种隔离技术，需要借助光电耦合器，在内部电路与输入信号之间形成有效的隔离作用。光电耦合技术最大的应用优势在于可以显著降低在远距离传输信号条件下所出现的干扰作用，光电耦合器可以将电路本体、内部输入信息进行充分分离。从我国光电耦合技术现状来看，其技术具备一定的先进性，尤其是在电力系统电压控制在8000V以下的条件下，光电耦合技术的电路隔离作用将发挥十分显著的应用效果。除此以外，电路隔离技术无论是在光电耦合器还是其他功率十分大的耦合器，均有着十分显著的应用价值。
2.3 继电器的电路隔离技术
在数字输出隔离元件中，继电器是十分常见的隔离元件，要确保继电器具备隔离直流信号和交流信号的功能，以有效隔离高压侧噪声的干扰。因此，在实际继电器隔离电路的应用中，专业人员通常会对数字输出元件开展分析与研究，将继电器元件置入其中，确保实现更佳的隔离效果。在这一过程中，要能够与交流电进行隔离，确保电力运行系统有良好的运行质量。在电路隔离技术领域，继电器的应用同样十分广泛，且成本不会太高，在未来电气设备电路隔离技术发展中必然有着更为广阔的应用前
景[2]。
3 模拟信号测量系统中的电路隔离技术
在模拟信号测量系统中，常见的噪声，如共模噪声、自流分量等，十分容易给模拟信号带来严重的干扰作用。因此，对于测量系统这样具备较高精密度条件的系统，必须确保数字系统向模拟电路中传输脉冲信号的过程不会受到干扰，尤其在前置放大电路中，必须借助电路隔离技术来形成隔离作用，保障模拟信号测量系统具备较高的运行安全性与稳定性。
sip网关3.1 高电压、大电流信号隔离技术
从模拟信号测量系统的运作原理来看，该系统需要借助互感隔离器技术来达到抑制噪声干扰信号的目的，而互感隔离器的隔离原理实际上与隔离变压器大体相同，但是在高电压、大电流信号中的隔离原理相对十分复杂，需要借助电压或电流互感器的电路隔离技术。
3.2 微电压、微电流信号隔离技术
在模拟信号测量系统中，微电压模拟信号以及微电流信号的形成过程均十分复杂，因此在应用隔离技术时需要充分考虑到电路的精度要求，尤其是频带宽度、价格成本等方面的因素。在通常情况下，在共模噪声干扰量相对较小的情况下，还需要借助差动、仪表放大器解决问题。由于在共模噪声处理中
的精度要求比较高，因此线性隔离放大器需要达到一定的精度，才能够达到相应的隔离目的。同时，隔离放大器还可以允许非线性误差控制在0.007%左右，但是此时隔离放大器的参数冲击耐压必须满足8kVPK/10s的硬性要求。因此结合这些因素来看，实际上在微电压与微电流信号中所采用的电路隔离技术具有十分重要的作用[3]。
4 模拟电路与数字电路之间的隔离技术
通常情况下，模拟电路与数字电路会通过模数转换器（A/D）、数模转换器（D/A）的应用来达到相互转换的目的，但是在转换过程中还需要预防信号干扰影响。尤其是在数字电路中形成的高频振荡信号，十分容易给模拟电路带来一定的干扰影响，导致实际的测量精度产生误差。因此，为了避免数字电路中的高频振荡信号对模拟电路带来干扰影响，必须将数字地和模拟地分开完成布线工作。尽管如此，这种布线方式不会彻底地排除数字电路中的高频干扰影响，还要将数字电路与模拟电路充分进行隔离，在应用隔离方法时，在模数转换器与数字电路之间增加光电耦合器，隔离开数字电路与模拟电路[4]。但是实践经验表明，这种隔离方式依然不会彻底解决模拟电路中所具有的干扰问题，仍旧存在一定局限性，原因在于没有充分抑制住信号电路中所具有的共模干扰与（下转第57页）
继电器延时电路
图1 流程图
（上接第51页）差模干扰，对于高精度测量场合，很难满足相应的硬性要求。对于那些测量场合存在严重干扰的状况，需要充分隔离模拟处理电路部分与信号接收电路部分，同时在线性隔离放大器的应用中，前置处理及和模数转换器之间会隔离开相应的信号地和模拟地。与此同时，在数字电路与模数转换器之间还需要借助光电耦合隔离技术来隔离模拟地和数字地，这样不仅可以有效避免数字系统中的高频干扰对模拟部分带来负面影响，还可以有效切断前置电路部分所产生的共模干扰和差模干扰。但是显而易见，这种系统在造价成本中具有较高的经济要求，故常用于具备高精度要求的测量系统中。除此以外，数模转换电路隔离技术的应用与模数转换电路隔离技术存在类似的特征，故而其技术措施相对比较相似，同样属于数模转换电路隔离方法的一种。
5 结束语
总而言之，电气设备中的电路隔离技术应用种类十分多，文章重点分析了常见且具备较为理想应用前景的电路隔离技术。实际上在电气设备电路隔离技术的应用中，隔离问题属于较为复杂的电磁兼容问题，在应用过程中需要结合实际状况来选择最为合理的隔离方法、隔离部分，确保发挥最大化的隔离效果。除此以外，在电气设备产品的研发过程中，需要重点分析设备内部噪声与外部干扰所产生的变化，在联系接地、屏蔽等问题中开展统一部署工作，确保电气设备在研发阶段就充分满足电磁兼容性的基本要求。
参考文献：
[1]曾素琼.电子电气设备的电路隔离技术探讨[J].电器与能效管理技术,2005(11):51-54+57.数控机床数据采集
[2]谢曼，陈金鹏.电子电气设备的电路隔离技术及运用实践分析[J].轻工科技,2020,36(4):57-58.
[3]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.
[4]武国利.电子电气设备的电路隔离技术研究[J].电声技术,2019,43(7):46-48.
基金项目：国家自然科学基金项目“柔性并联机器人辅助细胞微操作系统的设计与容错定位技术研究”（51975277）
作者简介：刘海瑞，本科，助教，研究方向为控制工程。件,2020(17):19-21.
[6]蔡志杰.高压油管压力控制的连续模型[J].数学建模及其应用,2020,9(3):53-60.
防雷开关
[7]冷悦，柯珂，聂颖.基于高压油管的压力控制研究[J].中国新通信,2020,22(17):237-238.
[8]邵泽，单龙江，崔凯，等.某缸内直喷汽油机高压油泵一种失效模式剖析的研究[J].内燃机,2020(4):22-25.
[9]王娟，祁华菊，姜顺，等.基于稳压下的高压油管内进出油量研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2020,21 (2):39-43.
[10]程中林.高压油管压力控制的数学模型与优化[J].河北北方学院学报(自然科学版),2020,36(5):57-60.
[11]钱兴新，金志远，张梦媛.高压油管压力控制的数学模型[J].内燃机与配件,2020(9):66-69.
[12]孙晋龙，郭卫忠.一种单向阀试验台的设计[J].液压与气动,2020(3):152-157.
[13]邢志胜，叶鹏，李金禄，等.高压气体单向阀优化设计[J].液压气动与密封,2020,40(3):14-16.
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目“高压油管系统高效低耗运行模式的研究与设计”（S202014389029）
作者简介：邹萌，本科，研究方向为数学与应用数学。
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