電路隔離主要有：模擬電路的隔離、數字電路的隔離、數字電路與模擬電路之間的隔離。所使用的隔離方法有：變壓器隔離法
、脈衝變壓器隔離法
、繼電器隔離法、光電耦合器隔離法、直流電壓隔離法
、線性隔離放大器隔離法
、光纖隔離法、A/D轉換器隔離法等。

 

數字電路的隔離主要有：脈衝變壓器隔離、繼電器隔離、光電耦合器隔離、光纖隔離等。其中數字量輸入隔離方式主要采用脈衝變壓器隔離
、光電耦合器隔離;而數字量輸出隔離方式主要采用光電耦合器隔離、繼電器隔離、高頻變壓器隔離(個別情況下采用)。

 

模擬電路的隔離比較複雜


，主要取決於對傳輸通道的精度要求，對精度要求越高，其通道的成本也就越高;然而，當性能的要求上升為主要矛盾時，應當以性能為主選擇隔離元器件，把成本放在第二位;反之，應當從價格的角度出發選擇隔離元器件。模擬電路的隔離主要采用變壓器隔離、互感器隔離、直流電壓隔離器隔離
、線性隔離放大器隔離。

 

模擬電路與數字電路之間的隔離主要采用模/數轉換裝置;對於要求較高的電路，除采用模/數轉換裝置外
，還應在模/數轉換裝置的兩端分別加入模擬隔離元器件和數字隔離元器件。

 

 

一(yi)套(tao)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)或(huo)者(zhe)一(yi)台(tai)電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)
，通(tong)常(chang)包(bao)含(han)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)
，模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)

，模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。而(er)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)交(jiao)流(liu)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)和(he)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)，交(jiao)流(liu)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)隔(ge)離(li)，直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)隔(ge)離(li)器(qi)隔(ge)離(li)。模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)，既(ji)要(yao)考(kao)慮(lv)其(qi)精(jing)度(du)，頻(pin)帶(dai)寬(kuan)度(du)的(de)因(yin)素(su)
，又(you)要(yao)考(kao)慮(lv)其(qi)價(jia)格(ge)因(yin)素(su);對於高電壓、大電流信號，一般采用互感器(電壓互感器
、電流互感器)隔離法
，近年來
，又出現了霍爾變送器，這些元器件都是高電壓、大電流信號測量常規使用的元器件;對於微電壓、微電流信號，一般采用線性隔離放大器。模擬信號控製係統與模擬信號測量係統的隔離類似
，一般采用變壓器、直流電壓隔離器。

 

 

 

由(you)於(yu)交(jiao)流(liu)電(dian)網(wang)中(zhong)存(cun)在(zai)著(zhe)大(da)量(liang)的(de)諧(xie)波(bo)
，雷(lei)擊(ji)浪(lang)湧(yong)
，高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)等(deng)噪(zao)聲(sheng)，所(suo)以(yi)對(dui)由(you)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)的(de)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)和(he)電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)，都(dou)應(ying)采(cai)取(qu)抑(yi)製(zhi)來(lai)自(zi)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)幹(gan)擾(rao)的(de)措(cuo)施(shi)。采(cai)用(yong)電(dian)源(yuan)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)
，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)抑(yi)製(zhi)竄(cuan)入(ru)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)。但(dan)是(shi)
，普(pu)通(tong)變(bian)壓(ya)器(qi)卻(que)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)起(qi)到(dao)抗(kang)幹(gan)擾(rao)的(de)作(zuo)用(yong)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)，雖(sui)然(ran)一(yi)次(ci)繞(rao)組(zu)和(he)二(er)次(ci)繞(rao)組(zu)之(zhi)間(jian)是(shi)絕(jue)緣(yuan)的(de)
，能(neng)夠(gou)阻(zu)止(zhi)一(yi)次(ci)側(ce)的(de)噪(zao)聲(sheng)電(dian)壓(ya)、電流直接傳輸到二次側
，有隔離作用。然而，由於分布電容(繞組與鐵心之間，繞組之間，層匝之間和引線之間)decunzai
，jiaoliudianwangzhongdezaoshenghuitongguofenbudianrongouhedaoercice。weileyizhizaosheng，bixuzairaozujianjiapingbiceng，zheyangjiunengyouxiaodiyizhizaosheng，xiaochuganrao
，tigaoshebeidediancijianrongxing。

 

隨著技術的進步，國外已研製成功了專門抑製噪聲的隔離變壓器(NoiseCutoutTransformer

，簡稱NCT)，這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)繞(rao)組(zu)和(he)變(bian)壓(ya)器(qi)整(zheng)體(ti)都(dou)有(you)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)多(duo)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)變(bian)壓(ya)器(qi)。這(zhe)類(lei)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)
，鐵(tie)心(xin)材(cai)料(liao)，形(xing)狀(zhuang)及(ji)其(qi)線(xian)圈(quan)位(wei)置(zhi)都(dou)比(bi)較(jiao)特(te)殊(shu)
，它(ta)可(ke)以(yi)切(qie)斷(duan)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)漏(lou)磁(ci)通(tong)和(he)繞(rao)組(zu)的(de)交(jiao)鏈(lian)
，從(cong)而(er)使(shi)差(cha)模(mo)噪(zao)聲(sheng)不(bu)易(yi)感(gan)應(ying)到(dao)二(er)次(ci)側(ce)，故(gu)這(zhe)種(zhong)變(bian)壓(ya)器(qi)既(ji)能(neng)切(qie)斷(duan)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)電(dian)壓(ya)
，又(you)能(neng)切(qie)斷(duan)差(cha)模(mo)噪(zao)聲(sheng)電(dian)壓(ya)，是(shi)比(bi)較(jiao)理(li)想(xiang)的(de)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)。

 

 

當控製裝置和電子電氣設備的內部子係統之間需要相互隔離時
，它們各自的直流供電電源間也應該相互隔離，其隔離方式如下：第一種是在交流側使用隔離變壓器
，如圖2(a)所示;第二種是使用直流電壓隔離器(即DC/DC變換器)。

 

 

對(dui)於(yu)具(ju)有(you)直(zhi)流(liu)分(fen)量(liang)和(he)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)場(chang)合(he)，在(zai)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)的(de)測(ce)量(liang)中(zhong)必(bi)須(xu)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)，使(shi)輸(shu)入(ru)與(yu)輸(shu)出(chu)完(wan)全(quan)隔(ge)離(li)
，彼(bi)此(ci)絕(jue)緣(yuan)，消(xiao)除(chu)噪(zao)聲(sheng)的(de)耦(ou)合(he)。隔(ge)離(li)對(dui)係(xi)統(tong)有(you)如(ru)下(xia)好(hao)處(chu)：

 

——防止模擬係統幹擾
，尤其是電力係統的接地幹擾進入邏輯係統，導致邏輯係統的工作紊亂;

 

——在zai精jing密mi測ce量liang係xi統tong中zhong，防fang止zhi數shu字zi係xi統tong的de脈mai衝chong波bo動dong幹gan擾rao進jin入ru模mo擬ni係xi統tong
，尤you其qi是shi前qian置zhi放fang大da部bu分fen，因yin為wei前qian置zhi放fang大da部bu分fen的de信xin號hao非fei常chang微wei弱ruo
，較jiao小xiao的de騷sao擾rao波bo動dong信xin號hao就jiu會hui把ba有you用yong信xin號hao淹yan沒mei。

 

 

高電壓、大電流信號采用互感器隔離，其抑製噪聲的原理與隔離變壓器類似，這裏不再贅述。互感器隔離的應用。

 

 

微電壓、微wei電dian流liu模mo擬ni信xin號hao的de隔ge離li係xi統tong相xiang對dui來lai說shuo比bi較jiao複fu雜za，既ji要yao考kao慮lv其qi精jing度du
，頻pin帶dai寬kuan度du的de因yin素su

，又you要yao考kao慮lv其qi價jia格ge因yin素su。一yi般ban情qing況kuang下xia，對dui於yu較jiao小xiao量liang的de共gong模mo噪zao聲sheng，采cai用yong差cha動dong放fang大da器qi或huo儀yi表biao放fang大da器qi就jiu能neng夠gou取qu得de良liang好hao的de效xiao果guo
，但dan對dui於yu具ju有you較jiao大da量liang的de共gong模mo噪zao聲sheng，且qie測ce量liang精jing度du要yao求qiu比bi較jiao高gao的de場chang合he，應ying該gai選xuan擇ze高gao精jing度du線xian性xing隔ge離li放fang大da器qi，如ruBB公司的ISO106
，其主要參數如下：

 

——交流耐壓3　5kV/1min，60Hz;

 

——直流耐壓4　95kV;

 

——衝擊耐壓8kVPK/10s;

 

——非線性誤差0.007%;

 

——隔離噪聲抑製比交流130dB，直流160dB。

 

ISO106的優秀參數，使其大量地應用於精密測量係統中，線性隔離放大器的應用如圖3(b)所示。

 

 

如ru前qian所suo述shu，模mo擬ni信xin號hao控kong製zhi係xi統tong的de隔ge離li與yu模mo擬ni信xin號hao測ce量liang係xi統tong的de隔ge離li類lei似si，即ji交jiao流liu信xin號hao一yi般ban采cai用yong變bian壓ya器qi隔ge離li，直zhi流liu信xin號hao一yi般ban采cai用yong直zhi流liu電dian壓ya隔ge離li器qi或huo線xian性xing隔ge離li器qi隔ge離li。

 

 

與模擬係統類似，一套控製裝置，或者一台電子電氣設備，通常所包含的數字係統有：數字信號輸入係統，數字信號輸出係統。數字量輸入係統主要采用脈衝變壓器隔離，光電耦合器隔離;而數字量輸出係統主要采用光電耦合器隔離，繼電器隔離

，個別情況也可采用高頻變壓器隔離。

 

 

這種隔離方法是用光電耦合器把輸入信號與內部電路隔離開來
，或者是把內部輸出信號與外部電路隔離開來。

 

目前，大多數光電耦合器件的隔離電壓都在2.5kV以上
，有些器件達到了8kV，既有高壓大電流大功率光電耦合器件
，又有高速高頻光電耦合器件(頻率高達10MHz)。常用的器件如：4N25，其隔離電壓為5.3kV;6N137

，其隔離電壓為3kV，頻率在10MHz以上。

 

 

脈衝變壓器的匝數較少，而且一次繞組和二次繞組分別繞於鐵氧體磁芯的兩側
，這種工藝使得它的分布電容特小
，僅為幾個pF，所以可作為脈衝信號的隔離元件。脈衝變壓器傳遞輸入、輸出脈衝信號時，不傳遞直流分量，因而在微電子技術控製係統中得到了廣泛的應用。一般地說，脈衝變壓器的信號傳遞頻率在1kHz～1MHz之間
，新型的高頻脈衝變壓器的傳遞頻率可達到10MHz。圖5(a)是脈衝變壓器的示意圖。脈衝變壓器主要用於晶閘管(SCR)、大功率晶體管(CTR)、IGBT等可控器件的控製隔離中。圖5(b)是脈衝變壓器的應用實例。

 

 

繼電器是常用的數字輸出隔離元件，用繼電器作為隔離元件簡單實用
，價格低廉。圖6是(shi)繼(ji)電(dian)器(qi)輸(shu)出(chu)隔(ge)離(li)的(de)實(shi)例(li)示(shi)意(yi)圖(tu)。在(zai)該(gai)電(dian)路(lu)中(zhong)，通(tong)過(guo)繼(ji)電(dian)器(qi)把(ba)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)與(yu)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai)，使(shi)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)側(ce)的(de)幹(gan)擾(rao)無(wu)法(fa)進(jin)入(ru)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu)側(ce)。

 

 

一般地說，模擬電路與數字電路之間的轉換通過模數轉換器(A/D)或數模轉換器(D/A)laishixian。danshi，ruobucaiquyidingdecuoshi，shuzidianluzhongdegaopinzhendangxinhaojiuhuiduimonidianludailaiyidingdeganrao
，yingxiangceliangdejingdu。weileyizhishuzidianluduimonidianludailaidegaopinganrao

，yibanxujiangmonidiyushuzidifenkaibuxian，canjiantu7(a)。這(zhe)種(zhong)布(bu)線(xian)方(fang)式(shi)不(bu)能(neng)徹(che)底(di)排(pai)除(chu)來(lai)自(zi)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)，要(yao)想(xiang)排(pai)除(chu)來(lai)自(zi)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)

，必(bi)須(xu)把(ba)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)與(yu)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai)
，常(chang)用(yong)的(de)隔(ge)離(li)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)A/D轉換器與數字電路之間加入光電耦合器，把數字電路與模擬電路隔離開，參見圖7(b)。但(dan)這(zhe)種(zhong)電(dian)路(lu)還(hai)不(bu)能(neng)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)
，仍(reng)然(ran)存(cun)在(zai)著(zhe)一(yi)定(ding)的(de)缺(que)陷(xian)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)和(he)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)，對(dui)於(yu)高(gao)精(jing)密(mi)測(ce)量(liang)的(de)場(chang)合(he)，還(hai)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。對(dui)於(yu)具(ju)有(you)嚴(yan)重(zhong)幹(gan)擾(rao)的(de)測(ce)量(liang)場(chang)合(he)，可(ke)采(cai)用(yong)圖(tu)7(c)所示的電路。在該電路中
，把信號接收部分與模擬處理部分也進行了隔離
，因為在前置處理級與模數轉換器(A/D)之間加入線性隔離放大器，把信號地與模擬地隔開

，同時在模數轉換器(A/D)與(yu)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)采(cai)用(yong)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)隔(ge)離(li)，把(ba)模(mo)擬(ni)地(di)與(yu)數(shu)字(zi)地(di)隔(ge)開(kai)，這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai)，既(ji)防(fang)止(zhi)了(le)數(shu)字(zi)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)進(jin)入(ru)模(mo)擬(ni)部(bu)分(fen)，又(you)阻(zu)斷(duan)了(le)來(lai)自(zi)前(qian)置(zhi)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)的(de)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)和(he)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)。當(dang)然(ran)
，這(zhe)種(zhong)係(xi)統(tong)的(de)造(zao)價(jia)較(jiao)高(gao)
，一(yi)般(ban)隻(zhi)用(yong)於(yu)高(gao)精(jing)度(du)的(de)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)中(zhong)。

 

數模轉換(D/A)電路的隔離與模數轉換(A/D)電路的隔離類似，因而所采取的技術措施也差不多，是數模轉換(D/A)電路的隔離方法之一。