電磁兼容中的隔離技術(shù)

3.4 紅外遙控

紅外遙控在本質(zhì)上屬于光電耦合，只不過(guò)其發(fā)光器件和光接收器件不封裝在一起，因此紅外遙控的隔離效果更好。

3.5 光纜

光纜在本質(zhì)上也屬于光電耦合，其發(fā)光器件和光接收器件是通過(guò)光纜連接的，由于外界干擾很難進(jìn)入光纜，因此光纜的隔離效果最好。

4 機(jī)電隔離技術(shù)

4.1 有觸點(diǎn)電磁繼電器

機(jī)電隔離一般采用有觸點(diǎn)電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，即電磁繼電器的線圈接收信號(hào)，機(jī)械觸點(diǎn)發(fā)送信號(hào)。由于機(jī)械觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)，阻抗很大，電容很小，從而阻止了電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾的傳輸。但是繼電器的線圈工作頻率較低，不適用于工作頻率較高的場(chǎng)合，另外還存在觸點(diǎn)通斷時(shí)的彈跳和火花干擾以及接觸電阻等缺點(diǎn)。

4.2 應(yīng)用有觸點(diǎn)電磁繼電器的注意事項(xiàng)

4.2.1 機(jī)械觸點(diǎn)的電磁干擾

在機(jī)械觸點(diǎn)分?jǐn)嘈盘?hào)電流的過(guò)程中，由于電路電感的存在將會(huì)在觸點(diǎn)間感生過(guò)電壓，這個(gè)過(guò)電壓可能會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)間隙擊穿而產(chǎn)生電弧；當(dāng)觸點(diǎn)間隙加大時(shí)，電弧熄滅，觸點(diǎn)間電壓又升高，電弧又重燃；如此重復(fù)，直到觸點(diǎn)間距足夠大電流中斷時(shí)為止。

上述過(guò)程中，產(chǎn)生的電弧和峰值大、頻率高的電壓脈沖串將通過(guò)輻射和傳導(dǎo)對(duì)其它電路和器件形成強(qiáng)烈的干擾。

4.2.2 機(jī)械觸點(diǎn)的熄火花電路

機(jī)械觸點(diǎn)的熄火花電路由電阻R和電容C串聯(lián)組成。其原理是用電容轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)負(fù)載電感L上的能量，從而避免在觸點(diǎn)上產(chǎn)生過(guò)電壓和電弧造成的電磁干擾，最終由電阻吸收這部分能量。

電路參數(shù)計(jì)算如下：

R>2（L/C）1/2 （7）

C1=4L/R2（8）

C2=（Im/300）2L（9）

式中：R——電阻（Ω）；

L——負(fù)載電感（μH）；

Im——負(fù)載電感中的最大電流（A）；

C取C1、C2中大者。

4.2.3 電感負(fù)載的續(xù)流電路

直流電路電感負(fù)載的續(xù)流電路是用二極管反并聯(lián)在電感負(fù)載上。當(dāng)切斷電感負(fù)載時(shí)，其上的電流經(jīng)二極管續(xù)流，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓而危及電路上的其它器件。

參數(shù)選擇如下：

IF>2IN （10）

URRM>2UN （11）

式中：IF——二極管正向平均電流；

URRM——二極管反向重復(fù)峰值電壓；

IN——電感負(fù)載的額定電流；

UN——電感負(fù)載的額定電壓。

如果用壓敏電阻代替二極管，其效果會(huì)更好。因?yàn)閴好綦娮栉漳芰扛?，從而減小了動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間。

5 聲電隔離技術(shù)

5.1 聲表面波濾波器

聲表面波器件采用具有壓電效應(yīng)的固體材料作基片，在基片上的兩端分別設(shè)有指叉交錯(cuò)的金屬換能器。把交變電信號(hào)加到發(fā)射換能器上，由于逆壓電效應(yīng)，壓電體表面產(chǎn)生變化的應(yīng)變，就能激發(fā)出聲表面波。當(dāng)聲表面波在固體表面?zhèn)鞑サ浇邮論Q能器上時(shí)，由于正壓電效應(yīng)，而在接收換能器上就會(huì)得到電信號(hào)。由于兩個(gè)指叉交錯(cuò)的金屬換能器在電氣上是無(wú)聯(lián)系的，因而實(shí)現(xiàn)了電路的隔離。

由于指叉換能器具有一個(gè)固有的中心頻率，當(dāng)電信號(hào)與該中心頻率一致時(shí)，產(chǎn)生共振，而發(fā)出最強(qiáng)的聲表面波。其它頻率的聲表面波很弱，而被抑制掉。所以聲表面波濾波器的隔離效果是很好的。

5.2 聲表面波濾波器的應(yīng)用

聲表面波濾波器目前主要應(yīng)用在電視和通訊中，作為帶通、帶阻濾波器、鑒頻器和振蕩器等等。

6 浮地技術(shù)

6.1 浮地

浮地，即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接。其優(yōu)點(diǎn)是該電路不受大地電性能的影響。其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動(dòng)和增加了對(duì)模擬電路的感應(yīng)干擾。

浮地可使功率地（強(qiáng)電地）和信號(hào)地（弱電地）之間的隔離電阻很大，所以能阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。

6.2 浮地技術(shù)的應(yīng)用

6.6.2 交流電源地與直流電源地分開(kāi)

一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過(guò)的電流，導(dǎo)致電源的零線電位并非為大地的零電位。另外，交流電源的零線上往往存在很多干擾，如果交流電源地與直流電源地不分開(kāi)，將對(duì)直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此，采用把交流電源地與直流電源地分開(kāi)的浮地技術(shù)，可以隔離來(lái)自交流電源地線的干擾。

6.6.2 放大器的浮地技術(shù)

對(duì)于放大器而言，特別是微小輸入信號(hào)和高增益的放大器，在輸入端的任何微小的干擾信號(hào)都可能導(dǎo)致工作異常。因此，采用放大器的浮地技術(shù)，可以阻斷干擾信號(hào)的進(jìn)入，提高放大器的電磁兼容能力。

6.3 浮地技術(shù)的注意事項(xiàng)

1）盡量提高浮地系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻，從而有利于降低進(jìn)入浮地系統(tǒng)之中的共模干擾電流。

2）注意浮地系統(tǒng)對(duì)地存在的寄生電容，高頻干擾信號(hào)通過(guò)寄生電容仍然可能耦合到浮地系統(tǒng)之中。

3）浮地技術(shù)必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，才能收到更好的預(yù)期效果。

4）采用浮地技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意靜電和電壓反擊對(duì)設(shè)備和人身的危害。

7 結(jié)語(yǔ)

采用電磁兼容中的隔離技術(shù)的主要目的是：為了電力電子設(shè)備的可靠運(yùn)行而將干擾源部分和敏感部分隔離開(kāi)。電磁兼容中的隔離技術(shù)主要可分為機(jī)電、磁電、光電、聲電和浮地等幾種隔離方式。其中，磁電、光電、聲電等幾種隔離方式均為利用各種物理量與電量之間可以相互轉(zhuǎn)換來(lái)完成的。不管那種隔離方式，在電磁兼容性方面的實(shí)質(zhì)是人為地造成電的隔離，以阻止電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。