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电子电气设备的电路隔离技术..

电子电气设备的电路隔离技术..

点击数:7423 次   录入时间:03-04 12:02:40   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础
随着技术的进步,国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器(NoiseCutoutTransformer,简称NCT),这是一种绕组和变压器整体都有屏蔽层的多层屏蔽变压器。这类变压器的结构,铁心材料,形状及其线圈位置都比较特殊,它可以切断高频噪声漏磁通和绕组的交链,从而使差模噪声不易感应到二次侧,故这种变压器既能切断共模噪声电压,又能切断差模噪声电压,是比较理想的隔离变压器。

2.1.2直流供电系统的隔离

当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离,其隔离方式如下:第一种是在交流侧使用隔离变压器;第二种是使用直流电压隔离器(即DC/DC变换器)。

2.2模拟信号测量系统的隔离

对于具有直流分量和共模噪声干扰比较严重的场合,在模拟信号的测量中必须采取措施,使输入与输出完全隔离,彼此绝缘,消除噪声的耦合。隔离对系统有如下好处:

——防止模拟系统干扰,尤其是电力系统的接地干扰进入逻辑系统,导致逻辑系统的工作紊乱;

——在精密测量系统中,防止数字系统的脉冲波动干扰进入模拟系统,尤其是前置放大部分,因为前置放大部分的信号非常微弱,较小的骚扰波动信号就会把有用信号淹没。

2.2.1高电压、大电流信号的隔离

高电压、大电流信号采用互感器隔离,其抑制噪声的原理与隔离变压器类似,这里不再赘述。

2.2.2微电压、微电流信号的隔离

微电压、微电流模拟信号的隔离系统相对来说比较复杂,既要考虑其精度,频带宽度的因素,又要考虑其价格因素。一般情况下,对于较小量的共模噪声,采用差动放大器或仪表放大器就能够取得良好的效果,但对于具有较大量的共模噪声,且测量精度要求比较高的场合,应该选择高精度线性隔离放大器,如BB公司的ISO106,其主要参数如下:

——交流耐压35kV/1min60Hz;
——直流耐压495kV;
——冲击耐压8kVPK/10s;
——非线性误差0.007%;
——隔离噪声抑制比交流130dB,直流160dB。

ISO106的优秀参数,使其大量地应用于精密测量系统中。

2.3模拟信号控制系统的隔离

如前所述,模拟信号控制系统的隔离与模拟信号测量系统的隔离类似,即交流信号一般采用变压器隔离,直流信号一般采用直流电压隔离器或线性隔离器隔离。

3数字电路的隔离

与模拟系统类似,一套控制装置,或者一台电子电气设备,通常所包含的数字系统有:数字信号输入系统,数字信号输出系统。数字量输入系统主要采用脉冲变压器隔离,光电耦合器隔离;而数字量输出系统主要采用光电耦合器隔离,继电器隔离,个别情况也可采用高频变压器隔离。

3.1光电耦合器隔离

这种隔离方法是用光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来。

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