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电流隔离的工作与应用

2023-02-16 10:19:30| 来源:聚英电子| | 0

  在设计使用更多工作电压和信号的电子产品时,一般都会使用隔离技术,以避免一个信号与另一个信号混淆。隔离通过避免工业级产品的故障条件,在安全方面发挥着关键作用。

  通常情况下,电子电路中的隔离也称为电流隔离。顾名思义,电流表示通过某种化学作用产生的电流流动,当通过断开导体的接触来隔离电流时,称为电流隔离。

  设计电子产品时采用隔离技术,光耦继电器电子产品使用更多的工作电压和信号,避免一个信号与另一个信号混淆。隔离通过避免工业中等级产品的故障状况,在安全方面发挥着关键作用。一般隔离也叫原电池隔离。顾名思义,电流是指某种化学作用产生的电流,当我们通过断开导体的接触来隔离电流时,称为电流隔离。

高精度信号隔离模块

  什么是电流隔离?

  定义:电流隔离用于划分设备的输入和输出功率,以允许电流通过磁场或电气连接,允许不应耦合的两个电路之间的功率传输。建立隔离的主要原因是为了防止工业产品出现故障,并确保两台设备之间有线通信的安全,但每台设备都控制自己的电源。

  用在电子设备上,变形可以毫无问题地处理。这样,接地故障可以在接近系统故障之前被观察和矫正。这种隔离可以降低在系统上工作时的安全风险。

  主要类型

  目前有不同类型的隔离技术,选择正确的隔离技术主要取决于隔离类型、耐受能力、应用需求和成本因素。

  1、信号隔离方法

  信号隔离的方法包括光隔离器和霍尔效应传感器。

  光隔离器:每当信号必须在两个地电位之间通过时,就会使用光隔离器,一种光敏晶体管,一旦其内部发光二极管被激活。该二极管产生的光是信号通道,不会破坏接地电位之间的隔离墙。

  霍尔效应传感器:霍尔效应传感器允许电感器通过磁性的小间隙传输信息。与光隔离器不同,不包括具有固定寿命的光源,并且与基于变压器的方法相比,不需要直流平衡。

光电隔离和磁电隔离的曲线对比

  2、电源隔离方法

  电源隔离的方法包括变压器和电容器。

  变压器:变压器中的电流隔离是最常用的隔离类型。变压器的应用非常广泛,其中最常用的一种是升压和降压。在变压器中,两个绕组(即初级和次级)之间没有任何连接,但是可以将电压从高交流电压降到低交流电压,而不会损失电流隔离。

  电容器:电容器的主要功能是允许交流电流动并阻止直流电。这些部件在两个电路之间以不同电压连接交流信号。在某些情况下,可能会因短路而损坏。使用电容器隔离的主要目的是防止电流源发生故障。

  3、UPS中的电流隔离

  一些不间断电源提供电流隔离,但大多数在线设备不提供这种隔离。例如Unison、Exide是在线信号设备,因此不提供这种隔离,而“Oneac”的待机ON序列将提供这种隔离。所以,隔离并不是UPS的一种功能,而是任何UPS都可以赋予的特性。

  电流隔离是如何工作的?

  电流隔离将两个没有电子流的电路分开。这种隔离可以在输入和输出之间执行物理分区。通过在两个系统之间增加这种隔离,可以消除所有浪涌和接地问题。在增加隔离之前,两个系统将通过之间的电流威胁共享两个接地系统。但是,从这个角度来看,我们有两个完全封闭的接地系统,不包括电流。这种隔离可以通过气隙、光学设备或变压器挤压地面通道。这种隔离允许数据在两个系统之间流动,但不允许电流流动。

  变压器中的电流隔离是最常用的隔离类型。变压器应用广泛,其中升压和降压是最常用的。在变压器中,两个绕组(即初级绕组和次级绕组)之间没有连接,但是电压可以从高交流电压降低到低交流电压,而不会损失电流隔离。

应用场景

  主要应用

  电流隔离的应用包括以下内容:

  ·电流隔离是一个极其重要的概念,其应用非常广泛,用于工业、消费品、医疗和通信领域。

·在电子工业中,这种隔离用于发电机、测量系统、配电系统、I/O逻辑设备和电机控制器。

  ·在医疗领域,这是医疗设备中使用的主要优先事项之一,可以直接通过患者身体连接,如除颤器、内窥镜、心电图和不同类型的成像设备。

  这些用于消费者级别的通信系统,例如包括路由器、以太网、交换机等。标准消费品,如SMPS、充电器、计算机逻辑板是最常用的采用电流隔离的设备。



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