所謂電氣隔離,指的是兩部分電路之間沒(méi)有直接電氣上的連接,這兩部分電路之間的信號(hào)傳遞是通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)的,如光信號(hào)、磁信號(hào)等。
電氣隔離的目的
電氣隔離的主要目的是為了安全,我們現(xiàn)在的一部分電子產(chǎn)品的電源是市電,并且它有人體可以接觸的金屬部件,對(duì)于這種電子產(chǎn)品需要做電氣隔離處理,比如現(xiàn)在最常用的手機(jī)充電器。一些因?yàn)槭謾C(jī)充電時(shí)使用造成觸電的事故很可能就是電氣隔離不達(dá)標(biāo)或老化造成的,所以為了安全我們還是要購(gòu)買正規(guī)的產(chǎn)品。
電氣隔離是由一個(gè)機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)需要時(shí),將部分電路與主電源系統(tǒng)隔離。
隔離電路的主要原因是保護(hù)電路不受危險(xiǎn)電壓和電流的影響。即使是很小的交流電流也會(huì)造成致命傷害,因此需要一個(gè)隔離層來(lái)保護(hù)患者。隔離還可以保護(hù)敏感電路免受工業(yè)應(yīng)用中出現(xiàn)的高電壓的影響。如圖中的工業(yè)實(shí)例只是一個(gè)高壓測(cè)量。將傳感器與實(shí)際高電壓隔離,可以測(cè)量低壓電路。
電隔離是將具有非理想效果的部件與其他部件分開。在電子電路中,電介質(zhì)是通過(guò)阻斷直流電來(lái)隔離的?;仡櫫穗娐犯綦x的必要性后,討論了介質(zhì)信號(hào)傳輸和模數(shù)隔離器的三種方法,并對(duì)每種數(shù)字隔離器的實(shí)例進(jìn)行了描述和比較。換句話說(shuō),電隔離是一種腐蝕控制方法。導(dǎo)體容易受到來(lái)自不同金屬的雜散電流的腐蝕。為這些導(dǎo)體提供良好的隔離,這樣可以顯著地控制腐蝕。
電氣隔離器件
具有電氣隔離功能的器件有光電耦合器、隔離變壓器、霍爾傳感器、電流互感器等等。光電耦合器簡(jiǎn)稱光耦,是一種比較常用的電子元器件。光耦是通過(guò)光進(jìn)行信號(hào)傳遞。隔離變壓器、霍爾傳感器、電流互感是通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行信號(hào)的傳遞。
保護(hù)的原理是隔離各種系統(tǒng)或電路中可能出現(xiàn)的高電位。在電纜應(yīng)用程序中,一個(gè)遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)程序與接收器隔離。經(jīng)過(guò)如此長(zhǎng)的距離,地面可能處于不同的電壓。通過(guò)隔離,在隔離器中形成電壓差而不是敏感電路。
隔離中斷與其他電路元件有關(guān)的高阻抗電路路徑形成的回路。通過(guò)中斷環(huán)路,噪聲電壓出現(xiàn)在隔離層上,而不是接收器或更敏感的部件上。高噪聲電壓可由外部電流或電壓源(例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和雷電)耦合。
爬電距離和電氣間隙
可靠的電氣隔離不僅要求在電路結(jié)構(gòu)上兩部分電路之間沒(méi)有電氣上的連接,而且在空間上要滿足一定的距離,即要滿足爬電距離及電氣間隙的要求。
電氣間隙定義為兩個(gè)導(dǎo)電部之間的最短空間距離。這個(gè)距離的大小與供電電壓及供電設(shè)備類別有關(guān),還與污染等級(jí)與要求的絕緣類型有關(guān)。當(dāng)然直覺(jué)告訴我們的個(gè)距離一定是越大越安全。
爬電距離定義為兩個(gè)導(dǎo)電部沿絕緣材料表面之間最短距離。這個(gè)距離與兩導(dǎo)電部之間的電壓、污染等級(jí)、材料組類別等有關(guān),當(dāng)然這個(gè)距離也是越大越安全。
綜上所述,電氣隔離要求電路上沒(méi)有直接電的連接,兩部分電路之間還要滿足爬電距離和電氣間隙的要求。