電流隔離的工作與應(yīng)用

　　在設(shè)計(jì)使用更多工作電壓和信號(hào)的電子產(chǎn)品時(shí)，一般都會(huì)使用隔離技術(shù)，以避免一個(gè)信號(hào)與另一個(gè)信號(hào)混淆。隔離通過(guò)避免工業(yè)級(jí)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(guò)某種化學(xué)作用產(chǎn)生的電流流動(dòng)，當(dāng)通過(guò)斷開(kāi)導(dǎo)體的接觸來(lái)隔離電流時(shí)，稱為電流隔離。

　　設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時(shí)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(hào)，避免一個(gè)信號(hào)與另一個(gè)信號(hào)混淆。隔離通過(guò)避免工業(yè)中等級(jí)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(xué)作用產(chǎn)生的電流，當(dāng)我們通過(guò)斷開(kāi)導(dǎo)體的接觸來(lái)隔離電流時(shí)，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(guò)磁場(chǎng)或電氣連接，允許不應(yīng)耦合的兩個(gè)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(tái)設(shè)備之間有線通信的安全，但每臺(tái)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(wú)問(wèn)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(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　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(yīng)用需求和成本因素。

　　1、信號(hào)隔離方法

　　信號(hào)隔離的方法包括光隔離器和霍爾效應(yīng)傳感器。

　　光隔離器：每當(dāng)信號(hào)必須在兩個(gè)地電位之間通過(guò)時(shí)，就會(huì)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(hào)通道，不會(huì)破壞接地電位之間的隔離墻。

　　霍爾效應(yīng)傳感器：霍爾效應(yīng)傳感器允許電感器通過(guò)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(yīng)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(gè)繞組(即初級(jí)和次級(jí))之間沒(méi)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(huì)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(dòng)并阻止直流電。這些部件在兩個(gè)電路之間以不同電壓連接交流信號(hào)。在某些情況下，可能會(huì)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(hào)設(shè)備，因此不提供這種隔離，而“Oneac”的待機(jī)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(gè)沒(méi)有電子流的電路分開(kāi)。這種隔離可以在輸入和輸出之間執(zhí)行物理分區(qū)。通過(guò)在兩個(gè)系統(tǒng)之間增加這種隔離，可以消除所有浪涌和接地問(wèn)題。在增加隔離之前，兩個(gè)系統(tǒng)將通過(guò)之間的電流威脅共享兩個(gè)接地系統(tǒng)。但是，從這個(gè)角度來(lái)看，我們有兩個(gè)完全封閉的接地系統(tǒng)，不包括電流。這種隔離可以通過(guò)氣隙、光學(xué)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(gè)系統(tǒng)之間流動(dòng)，但不允許電流流動(dòng)。

　　變壓器中的電流隔離是最常用的隔離類型。變壓器應(yīng)用廣泛，其中升壓和降壓是最常用的。在變壓器中，兩個(gè)繞組(即初級(jí)繞組和次級(jí)繞組)之間沒(méi)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(huì)損失電流隔離。

　　主要應(yīng)用

　　電流隔離的應(yīng)用包括以下內(nèi)容:

　　·電流隔離是一個(gè)極其重要的概念，其應(yīng)用非常廣泛，用于工業(yè)、消費(fèi)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(jī)、測(cè)量系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、I/O邏輯設(shè)備和電機(jī)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(xiàng)之一，可以直接通過(guò)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(fèi)者級(jí)別的通信系統(tǒng)，例如包括路由器、以太網(wǎng)、交換機(jī)等。標(biāo)準(zhǔn)消費(fèi)品，如SMPS、充電器、計(jì)算機(jī)邏輯板是最常用的采用電流隔離的設(shè)備。