数字电路的电气隔离

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点击量: 193020 来源: 上海佑利测试设备有限公司
数字电路的电气隔离
  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。
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。
  目前,大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上,有些器件达到了8kV,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件(频率高达10MHz)。常用的器件如:4N25,其隔离电压为5.3kV;6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。
2 脉冲变压器隔离
  脉冲变压器的匝数较少,而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧,这种工艺使得它的分布电容特小,仅为几个pF,所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流分量,因而在微电子技术控制系统中得到了广泛的应用。一般地说,脉冲变压器的信号传递频率在1kHz~1MHz之间,新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到10MHz。脉冲变压器主要用于晶闸管(SCR)、大功率晶体管(CTR)、IGBT等可控器件的控制隔离中。
3 继电器隔离
  继电器是常用的数字输出隔离元件,用继电器作为隔离元件简单实用,价格低廉。图6是继电器输出隔离的实例示意图。在该电路中,通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来,使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。