電路設計：用于電路布局的模擬隔離技術

本質上，有兩種類型的電源可以設計成電路板 - 隔離和非隔離。當我們談到隔離時，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。特別是在醫療領域涉及高電壓的設備，您當然希望確保 高壓不會射入用戶。需要注意這方面 大多數當PCB盒構建組裝完成時， 因為制造商負責一切 在其中。

那么隔離模擬信號的一些技術是什么，重要的是它們的相對優點和缺點是什么？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，當變壓器在交流領域運行時，直流 模擬電壓無法隔離。

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

切換到數字信號

與模擬信號不同，數字信號通常易于隔離。因此，它是謹慎地將模擬信號轉換為數字脈寬調制信號。 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換為模擬信號。最大的優勢 這種方法包括它提供電涌保護和 可持續發展教育。但是，需要注意的是，如果使用計數器生成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

該技術涉及在其線性范圍內使用光隔離器。缺點與此方法相關聯的包括：

1. 光隔離器的線性度范圍很窄。

2. 模擬電壓必須轉換為電流。

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部變壓器來確保模擬隔離。 這涉及使用電壓-頻率轉換器。這將轉換傳入的載波的模擬電壓。隨后載波通過內部變壓器，然后將載波重新轉換為模擬電壓 通過頻率電壓轉換器。

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

如上述選項所示，模擬隔離是一個復雜的過程。跟許多應用程序，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。另一種選擇是使用自定義 解決方案，不僅復雜而且非常耗時。