摘要：本文以电子电气设备的电路隔离技术为探讨主题，阐述电路隔离技术的基本概念，分析模拟电路中变压器与直流电压隔离技术、线性隔离放大器隔离等两种隔离技术的具体应用，从光电耦合器隔离、脉冲变压器隔离、测量系统的隔离与继电器隔离技术总结数字电路中隔离技术的具体应用，为电子电气设备电路隔离技术的创新发展提供合理建议。
关键词：电子电气设备；电路隔离；技术应用
引言：近年来以工业生产为主体的各行业领域逐步增加对电子电气设备的引进与应用，使得各类电气设备的发展空间进一步扩大。但在设备的实际使用过程中，噪音干扰等故障问题频频发生，为了解决这一现象，将电路隔离技术引入到电子电气设备的电路设计中，以期在确保满足设备电磁兼容性特点的基础上，将干扰因素产生的影响最大程度上缩减。
1 电路隔离技术概述
通过将设备内部各元器件进行隔离，切断噪音干扰的延伸路径是电路隔离的基本目的，以实现对噪音干扰有效控制的目的。数字电路隔离技术与模拟电路隔离技术是电子电气设备中电路隔离技术的两种基本形式，将这两种电路隔离方法应用到电气设备的运行中，能够将设备的运行效率大幅提升，确保实践效果达到预期的电路隔离效果，减少电气设备受到噪音干扰的负面影响，为电子设备的稳定运行提供切实保障[1]。
与传统的模拟电路隔离技术不同，若要应用数字电路隔离技术进行电路隔离操作，技术人员需要借助对光纤、继电器与光电耦合等设备的应用，在具体的隔离过程中，通过输入数字量的方法完全隔离光电耦合器，从而将电路隔离的技术作用充分发挥出来，实现电子电气设备运行效率的稳步提升。在隔离数字电路与模拟电路方面，数/模装换装置的应用较为常见，若电路对技术处理具有较高要求，在使用数/模装换装置的同时，还要将数字隔离元器件与模拟隔离元器件分别设置在装置两端，以提升电路隔离效果。
2 电子电气设备模拟电路的隔离技术
模拟信号测量系统、供电系统与控制系统是模拟电路隔离的三种主要组成部分。在供电系统方面，根据实际应用情况主要包括直供电系统与交流供电系统。变压器隔离方法主要应用在采用交流供电模式的电路系统中，直流电压隔离器隔离更适用于采用直流供电模式的电路系统。
相比于数字电路隔离技术，复杂性是模拟电路隔离技术的显著特点。在应用过程中，一方面需要对电路信号频率响应、基本信号精确度等全方面考虑，另一方面，还需要注重信号传输通道精确度是否符合标准[2]。对于信号传输信道的设计与应用来说，要想得到越高的精确度，就要加大一定的成本投入。直流电压隔离器、变压器等是这种隔离技术达到隔离目的所应用的主要器件。
2.1变压器与直流电压隔离技术
在电子电气设备的运行过程中，如其主要使用的电力能源是交流电，则可以应用电源变压器隔离这种隔离技术，达到减少雷击脉冲与谐波的目的，并解决高频噪音干扰等问题。在传统变压器中，一次绕组与二次绕组之间为绝缘状态，尽管可以将外部噪音对设备产生的干扰在一定程度上削弱，但在电流的二次侧传输过程中，无法将噪音干扰问题完全解决或避免。绕组与铁芯之间存在绕组引线是引发此种问题的主要原因。在设备的运行过程中，借助分布电容耦合，交流电中的噪音会传递到二次侧。因此需要将屏蔽层设置在变压器内的各个绕组之间，利用变压器中的屏蔽层消除交流电网内的噪音，将设备的电磁兼容有效提升。这样，在变压器中有电流流过时，可以有效地减少噪音。在使用电子电气设备时，若需要其与控制装置相隔离，同时也应相互隔离两者的直流供电电源。
2.2线性隔离放大器隔离
若电子电气设备的使用环境内存在较为强烈的噪音干扰，则应隔离模拟信号的控制系统与测量系统，将噪音耦合最大程度上削弱。隔离应用模拟信号的测量系统与控制系统，能够将逻辑系统受到模拟系统的干扰影响有效降低，确保逻辑系统长期处于正常的工作状态。
3 电子电气设备数字电路的隔离技术
数字信号的输入系统、处理系统与输出系统是电子电气设备中数字电路隔离的三种主要组成部分。在信号输入系统中，其借助光电耦合器与脉冲变压器两种器件达到隔离目的。应用继电器与光电耦合器是信号输出系统实现隔离的主要方式。与此同时，还可以将光纤隔离与红外线隔离等隔离技术应用到输出系统的各系作业中，只不过此类技术方法的经济成本较高。
3.1光电耦合器隔离
将电子电气设备的内部电路与输入信号相隔离是光电耦合器隔离技术的基本方法，同时还需要将设备的外部电路与输出信号相隔离[3]。借助独立电源，依托原有的接地方式，被隔离的信号可以以自身为基础构建信号回路，为信号实现远距离传输提供坚实保障，还可以将其干扰信号的程度进一步削弱。对于大部分的光电耦合器来说，其隔离电压一般不低于2.5kV，某些隔离器件的隔离电压能够达到8kV。由于光电耦合涉及到较多种类的器件，因此有的器件以大电流为主要特点，也有的以高频率为主要特点。
3.2脉冲变压器隔离
在数字电路的脉冲变压器隔离方面，其具有较为特别的设计特点，分别在铁芯两侧设置了一次绕组与二次绕组的线圈，同时线圈匝数不多，因此与变压器内的其他器件相比，其分布电容较低。在这种设计特点自身的影响下，在对脉冲信号进行隔离的过程中，脉冲变压器的隔离作用便可以充分地发挥出来。传递输入信号与输出信号时，脉冲变压器的直流分量在其实际传输范围以外，因此在微电子技术中，广泛应用了脉冲变压器这种电子器件。对于普遍的脉冲变压器来说，其运行频率在1kHz到1MHz范围内，部分高等脉冲变压器的实际应用性能更优越，频率可以达到10HMz左右。
3.3测量系统的隔离
隔离电子电气设备的测量系统时，操作人员首先需要隔离高压信号和低压信号，在传输信号过程中，将外部因素产生的干扰频率有效降低和把控，满足设备稳定运行的根本需求。针对高压信号的隔离技术主要应用于对高压大电流信号的处理，以噪音隔离理论为基础，全面设计互感器。接下来便是隔离低压信号，在这一操作过程中，技术人员需要对传输过程中信号传递是否精确予以充分考虑，在确保设计符合科学性的前提下，将噪音问题有效解决，或将干扰程度进一步减低，确保电子电气设备可以正常运行。
3.4继电器隔离技术
对于数字电路隔离方法来说，对继电器隔离技术的应用需要谨慎。在使用继电器隔离方法时，技术人员需要全面分析继电器内的各种不同元件，然后将各种隔离元件应用到电路隔离作业中。由于人为操作具有不确定性，因此对分析元件的工作阶段应提高重视程度，仔细检查数字电路的输出元件，确保继电器隔离技术的应用具有一定的实践效果。
在应用数模转换器实现数字电路与模拟电路之间的隔离时，需要预先采取适当的处理措施，以避免高频振荡信号干扰或影响数字电路内的模拟电路，分开布线数字电路与模拟电路。
总结：合理应用适宜的电路隔离技术方法是保障电子电气设备高效运行的有效路径之一，在设计电气设备产品时，应全面分析外部因素可能带来的噪音干扰，从接地与屏蔽等角度入手，确定科学可行的隔离方式，提高各系统的实际隔离效果，切实推动电子电气设备电路隔离技术的创新与优化发展。
参考文献：
[1]霍海波.关于电子电气电路的隔离技术分析[J].电子世界,2019(13):157-158.
[2]田卓.单片机测控系统中的电气隔离技术分析[J].湖北农机化,2019(09):47.
[3]刘建平,张瑞山.电子电气电路的隔离技术[J].电子技术与软件工程,2019(08):96.