所謂電氣隔離,指的是兩部分電路之間沒有直接電氣上的連接,這兩部分電路之間的信號傳遞是通過其它方式實現(xiàn)的,如光信號、磁信號等。
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)在最常用的手機充電器。一些因為手機充電時使用造成觸電的事故很可能就是電氣隔離不達標或老化造成的,所以為了安全我們還是要購買正規(guī)的產(chǎn)品。
電氣隔離是由一個機械開關(guān)實現(xiàn)的,當(dāng)需要時,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電路不受危險電壓和電流的影響。即使是很小的交流電流也會造成致命傷害,因此需要一個隔離層來保護患者。隔離還可以保護敏感電路免受工業(yè)應(yīng)用中出現(xiàn)的高電壓的影響。如圖中的工業(yè)實例只是一個高壓測量。將傳感器與實際高電壓隔離,可以測量低壓電路。
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)是通過阻斷直流電來隔離的?;仡櫫穗娐犯綦x的必要性后,討論了介質(zhì)信號傳輸和模數(shù)隔離器的三種方法,并對每種數(shù)字隔離器的實例進行了描述和比較。換句話說,電隔離是一種腐蝕控制方法。導(dǎo)體容易受到來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。光電耦合器簡稱光耦,是一種比較常用的電子元器件。光耦是通過光進行信號傳遞。隔離變壓器、霍爾傳感器、電流互感是通過磁場進行信號的傳遞。
保護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,一個遠程驅(qū)動程序與接收器隔離。經(jīng)過如此長的距離,地面可能處于不同的電壓。通過隔離,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)電動機和雷電)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導(dǎo)電部之間的最短空間距離。這個距離的大小與供電電壓及供電設(shè)備類別有關(guān),還與污染等級與要求的絕緣類型有關(guān)。當(dāng)然直覺告訴我們的個距離一定是越大越安全。
爬電距離定義為兩個導(dǎo)電部沿絕緣材料表面之間最短距離。這個距離與兩導(dǎo)電部之間的電壓、污染等級、材料組類別等有關(guān),當(dāng)然這個距離也是越大越安全。
綜上所述,電氣隔離要求電路上沒有直接電的連接,兩部分電路之間還要滿足爬電距離和電氣間隙的要求。