電路設(shè)計：用于電路布局的模擬隔離技術(shù)

本質(zhì)上，有兩種類型的電源可以設(shè)計成電路板 - 隔離和非隔離。當(dāng)我們談到隔離時，我們通常是指電源輸入和輸出之間的隔離。一個非隔離的另一方面，電源依賴于集成電路，而集成電路不提供相同級別的保護。

使用隔離電源，用戶的安全性是給定的。特別是在醫(yī)療領(lǐng)域涉及高電壓的設(shè)備，您當(dāng)然希望確保 高壓不會射入用戶。需要注意這方面 大多數(shù)當(dāng)PCB盒構(gòu)建組裝完成時， 因為制造商負責(zé)一切 在其中。

那么隔離模擬信號的一些技術(shù)是什么，重要的是它們的相對優(yōu)點和缺點是什么？本文為您介紹。

隔離變壓器

一種常用的方法是隔離變壓器。它使用可以轉(zhuǎn)移的線圈 通過磁場的能量。兩個線圈彼此電氣隔離 其他。但是，與此隔離方法相關(guān)的問題如下：

1.電涌能量有可能通過變壓器傳輸。 變壓器的大電感意味著它可以抵抗突然的能量尖峰。 但是，電源浪涌將難以抗拒。

2.另一個問題是，當(dāng)變壓器在交流領(lǐng)域運行時，直流 模擬電壓無法隔離。

3.此外，由于變壓器設(shè)計為在特定頻率下工作， 它們不適合測量頻率未知的信號。

切換到數(shù)字信號

與模擬信號不同，數(shù)字信號通常易于隔離。因此，它是謹慎地將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈寬調(diào)制信號。 然后使用光隔離器隔離PWM信號。隨后，輸出的光隔離器被重新轉(zhuǎn)換為模擬信號。最大的優(yōu)勢 這種方法包括它提供電涌保護和 可持續(xù)發(fā)展教育。但是，需要注意的是，如果使用計數(shù)器生成PWM， 模擬信號被量化。簡單地說，它意味著隔離的模擬信號 不會忠于原始信號。另外，由于使用的電路 要轉(zhuǎn)換模擬信號不是隔離的，可能會受到ESD和 其他來源。

線性光隔離

該技術(shù)涉及在其線性范圍內(nèi)使用光隔離器。缺點與此方法相關(guān)聯(lián)的包括：

1. 光隔離器的線性度范圍很窄。

2. 模擬電壓必須轉(zhuǎn)換為電流。

3. 光隔離器具有不同的特性，并且可能有不同的行為。自為了解決這個問題，使用了特殊系列的光隔離器，其中包括兩個匹配的光隔離器 紅外LED可以在運算放大器電路中一起使用，從而使非線性被反饋到放大器中。

隔離放大器

這些是使用上述任何一種方法進行模擬隔離的集成電路。一些隔離放大器使用內(nèi)部變壓器來確保模擬隔離。 這涉及使用電壓-頻率轉(zhuǎn)換器。這將轉(zhuǎn)換傳入的載波的模擬電壓。隨后載波通過內(nèi)部變壓器，然后將載波重新轉(zhuǎn)換為模擬電壓 通過頻率電壓轉(zhuǎn)換器。

模擬隔離的機械方法

眾所周知，機械方法可提供高度的絕緣。然而眾所周知，它們很慢，也不太適合高頻信號。機械方法的另一個缺點是它們依賴于機械已知會磨損的零件。這種隔離的一個例子是使用電位器。

總結(jié)

如上述選項所示，模擬隔離是一個復(fù)雜的過程。跟許多應(yīng)用程序，您可能需要的是保護，而不是隔離。因此需要對于隔離，在進行隔離之前應(yīng)仔細評估。哪里需要對于隔離的建立，通常即用型解決方案提供易于實施盡管它可以以高價位出現(xiàn)。另一種選擇是使用自定義 解決方案，不僅復(fù)雜而且非常耗時。