电子电路中隔离之隔离技术的简介及应用场合

电子电路中隔离的全面介绍之
——隔离技术的简介及应用场合（连载1）

作者：晶圆 jerrymiao

在许多应用中，数据链路之间需要（甚至是必要的）非直接的（导电）连接，从而在提供数据的同时避免来自系统某一部分的危险电压（或电流）对其另一部分造成破坏，造成这种破坏性失效的可能是电源质量低劣、接地故障、雷击和浪涌等各种故障。此外，通信节点的间距可能相当大，常常由不同接地区域的AC插座来给这些节点供电，这些接地区域之间的电位差（可能含有DC偏压、50HZ的AC谐波和各种瞬态噪声分量）也会造成破坏。

在实际工程使用中，经常发生通过电缆逻辑接地或屏蔽将这些地线连接在一起的情况，可能形成接地环路，且电流将流入该电缆。接地环路电流会对通信产生严重影响（包括数据恶化、EMI过大、元件损坏），当电位差足够大时，人体就有遭受电击的可能。

一般在两种情况下会采用隔离技术：第一种情况是：在有可能存在损坏设备或危害人员的潜在电流浪涌时。如医疗上的应用、电机控制、总线隔离等方面。第二种情况是：必须避免存在不同地位和分裂的接地回路的互连。两种情况都是采用隔离来避免电流流过，而允许两点之间有数据或功率传送。

电路隔离的主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断 ,从而达到抑制噪声干扰的效果 ,使电子电气设备符合电磁兼容性的要求。电路隔离主要有:模拟电路的隔离、 数字电路的隔离、 数字电路与模拟电路之间的隔离。所使用的隔离方法有:变压器隔离法、 脉冲变压器隔离法、继电器隔离法、 光电耦合器隔离法、 直流电压隔离法、 线性隔离放大器隔离法、 光纤隔离法、 A /D转换器隔离法等。

说直观一点就是如果产品的使用环境比较复杂（比如工业环境），或涉及到多个不同电源供电系统之前的相互通讯（比如RS232、RS485、CAN等各种通讯接口）都需要（甚至是必须）隔离。

电子电路中的隔离会涉及到三个方面的隔离：

第一是电源的隔离，一般会选择DC-DC隔离电源模块。

第二是信号、数据的隔离，这一点我们会在以后的文章中介绍。

第三是地的隔离，隔离前侧的地（GND）与后侧的地（GNDISO）是不可以连接在一起的，但有些不得不连接在一起的场合，我们可以选用磁珠或0欧电阻放在两个地之间。

关于电子电路中的隔离基本概念先写到这里，下篇我们要介绍电子电路中模拟电路的隔离。