对电子电气电路的各种隔离进行了详尽的分析讨论，提出了抑制干扰而采取的电气隔离的技术措施，从而保证电气设备的正常工作。 关键词：电子；电路；电气隔离；干扰；电磁兼容 Technologies of Circuit Isolation in Electronic and Electrical Equipments HUANG Yao-feng, WANG Chuan-liang, ZHANG Chao-qun Abstract:The many isolation technologies of the electronic and electrical circuit are put forward and analyzed,discussed in detail. So the normal operation of the electronic and electrical equipments are guaranted. Keywords:Electron; Circuit; Electrical isolation; Interference; Electromagnatic compatibility 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。在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使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。 数字电路的隔离主要有：脉冲变压器隔离、继电器隔离、光电耦合器隔离、光纤隔离等。其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离；而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、继电器隔离、高频变压器隔离（个别情况下采用）。 模拟电路的隔离比较复杂，主要取决于对传输通道的精度要求，对精度要求越高，其通道的成本也就越高；然而，当性能的要求上升为主要矛盾时，应当以性能为主选择隔离元器件，把成本放在第二位；反之，应当从价格的角度出发选择隔离元器件。模拟电路的隔离主要采用变压器隔离、互感器隔离、直流电压隔离器隔离、线性隔离放大器隔离。 模拟电路与数字电路之间的隔离主要采用模/数转换装置；对于要求较高的电路，除采用模/数转换装置外，还应在模/数转换装置的两端分别加入模拟隔离元器件和数字隔离元器件。
隔离与非隔离电源的特性对比 如果拿CPU比喻为电子系统的大脑，那么电源就相当于电子系统的心脏。随着对电路设计中电源要求越来越高，隔离电源模块应运而生，而对隔离电源你又了解多少？ 随着电子行业的发展，对电源的要求越来越高，体积更小，可靠性更高，电源模块作为集成器件应运而生。其具有隔离作用，抗干扰能力强，自带保护功能，便于后期系统集成等优点被越来越广泛的应用。 但是在选择合适的模块时，经常会碰到一个参数“隔离电压”，隔离电压越高，模块的价格就越贵，那么就会好奇了，什么是隔离电压，该选择什么等级的合适呢？ 电源的隔离耐压在GB-4943国标中又叫抗电强度，这个GB-4943标准就是我们常说的信息类设备的安全标准，就是为了防止人员受到物理和电气伤害的国家标准，其中包括避免人受到电击伤害、物理伤害、爆炸等伤害。如下图1为隔离电源结构图。 图1 隔离电源结构图 作为模块电源的重要指标，标准中也规定了隔离耐压相关测试方法，简单的测试时一般采用等电位连接测试，连接示意图如下： 图2 隔离耐压测试示意图 测试方法： 将耐压计的电压设为规定的耐压值，电流设为规定的漏电流值，时间设为规定的测试时间值；
●操作耐压计开始测试，开始加压，在规定的测试时间内，模块应无击穿，无飞 弧现象。 注意在测试时焊接电源模块要选取合适的温度，避免反复焊接，损坏电源模块。 那么隔离电源与非隔离电源比较有什么的优缺点呢? 表 1 隔离电源与非隔离电源优缺点 通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知，它们各有优势，对于一些常用的嵌入式供电选择，我们可遵循以下判断条件： ●系统前级的电源，为提高抗干扰性能，保证可靠性，一般用隔离电源； ●电路板内的IC或部分电路供电，从性价比和体积出发，优先选用非隔离的方案； ●对于远程工业通信的供电，为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响，一般用隔 离电源为每个通信节点单独供电； ●对于采用电池供电，对续航力要求严苛的场合，采用非隔离供电； ●对安全有要求的场合，如需接市电的AC-DC，或医疗用的电源，为保证人身的安 全，必须用隔离电源，有些场合还必须用加强隔离的电源。 一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。
EMC中的隔离技术 嘉兆科技 1 引言 电力电子设备包括两部分，即变换部分与控制部分。前者属于功率流强电范畴，后者属于信息流弱电范畴。一般情况下前者是主电磁干扰源，后者是被干扰对象。为了使电力电子设备可靠地运行，除了解决变换部分与控制部分之间的电气隔离外，还要解决控制部分的抗电磁干扰的问题，特别是当变换部分处于高电压、强电流、高频变换情况下尤其重要。抗干扰问题实质上是解决电力电子设备的电磁兼容问题。 隔离技术是电磁兼容性中的重要技术之一。下面将电磁兼容中的隔离技术分为磁电、光电、机电、声电和浮地等几种隔离方式加以叙述。 2 磁电隔离技术 2.1 利用变压器实现磁电隔离的基本原理 变压器主要由绕在共同铁心上的两个或多个绕组组成。当在一个绕组上加上交变电压时，由于电磁感应而在其它绕组上感生交变电压。因此变压器的几个绕组之间是通过交变磁场互相联系的，在电路上是互相隔离的。其隔离的介电强度取决于几个绕组之间以及它们对地的绝缘强度。 2.2 理想变压器的特性 理想变压器是假定变压器绕组的电阻为零；变压器的漏磁为零；铁心的损耗为零以及铁心的导磁率为无穷大。 2.2.1 电压关系 E1=4.44fN1Φm （1） E1/E2=U1/U2=N1/N2=n （2）
式中：E1——变压器原边的感应电势；E2——变压器副边的感应电势； U1——变压器原边的电压； U2——变压器副边的电压； N1——变压器原边绕组的匝数； N2——变压器副边绕组的匝数；f——变压器原边电压的频率； Φm——变压器铁心中磁通的峰值；n——变压器原副边绕组的匝数比。2.2.2 电流关系 I1/I2=N2/N1=1/n （3） 式中：I1——变压器原边的电流； I2——变压器副边的电流。 2.2.3 功率关系 P1=P2=U1I1=U2I2 （4） 式中：P1——变压器原边的输入功率；P2——变压器副边的输出功率。 2.2.4 阻抗关系
编号：SY-AQ-09365 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 隔离式安全栅的工作原理 Working principle of isolated safety barrier
隔离式安全栅的工作原理 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。 与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外，还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成，基本功能电路如图2所示。回路限能单元为安全栅的核心部分。此外，辅助有用于驱动现场仪表的回路供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。信号处理单元则根据安全栅的功能要求进行信号处理。 工业现场一般需要采用两线制传输方式的配电器，既要为诸如压力变送器等一次仪表提供24V配电电源，同时又要对输入的电流
信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。但一些特殊的工业现场不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止电源高压与信号之间的混触，利用电流、电压双重化限制回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额以下的具有特殊功能的配电器—安全栅。 隔离式安全栅，基本有检测端安全栅和操作端安全栅两种类型。检测端安全栅与两线制变送器配套使用；操作端安全栅与电气转换器或电气阀门配套使用。也有信号输入等类型隔离式安全栅。 由于隔离式安全栅采用了限压、限流、隔离等措施，不仅能防止危险能量从本安端子进入危险现场，提高系统的本安防爆性能，而且还增加了系统的抗干扰能力，大大提高了系统运行的可靠性。24VDC电源经DC-AC-DC变换后，输出模块电路所需要的多种电压。 检测端隔离式安全栅的原理是：模块电路将通过本安能量限制
谈电子电气设备的电路隔离技术 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转换器隔离法等等。下文就模拟电路的隔离和数字电路隔离技术的相关内容进行简要分析。 标签：电子电气；设备；电路隔离技术 1、电子电气设备隔离技术概述 电子电气设备隔离技术主要分为两种，一种是模拟电路隔离技术，另一种是数字电路隔离技术。这些技术可以有效提高其运行成效，并帮助达到预期的隔离目的。两者的使用，能够有效增强噪音干扰隔离效果，并减少对于电子电气设备的影响。 1.1数字电路隔离技术的概念 数字电路隔离技术主要就是利用广电耦合、继电器、光纤等隔离方式，发挥其相应的作用，技术人员要利用数字量输入隔离的方式，对广电耦合器进行全面的隔离，从而提升继电器隔离的工作质量。 1.2模拟电路隔离技术概念 应用该类隔离技术，需要对传输通道进行分析，逐渐提升传输通道的精确度，在其性能与发展存在矛盾的时候，就要进行分析，并且科学选择隔离元器件，同时还要全面考虑传输通道的运行成效。 传统的隔离元器件难以满足其低造价的使用需求，因此，企业需要科学应用模拟电路的隔离方式，利用互感器隔离技术、直流电压隔离技术、线性隔离技术等，对其进行全面处理。企业在应用模拟电路与数字电路隔离技术的过程中，需要重视模拟与数字转换装置的设置，对于运行质量要求较高的电路而言，需要重视装置两端隔离元器件的质量，逐渐提升其运行可靠性，以达到预期的隔离目的。 2、模拟电路的隔离 一套控制装置或者一台电子电气设备，通常包括供电系统、、模拟信号控制系统模拟信号测量系统。而供电系统又可分为交流供电系统和直流供电系统，交流供电系统主要采用变压器隔离，直流供電系统主要采用的是直流电压隔离器隔离。模拟信号测量系统相对比较复杂，既需要考虑其精度以及频带宽度的因素，又要考虑其价格因素。对于高电压、大电流信号，一般采用互感器（电压互感器、
三种常用LED驱动电源详解 时间：2014-5-30 LED电源有很多种类，各类电源的质量、价格差异非常大，这也是影响产品质量及价格的重要因素之一。LED驱动电源通常可以分为三大类，一是开关恒流源，二是线性IC电源，三是阻容降压电源。 1、开关恒流源 采用变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。开关恒流源又分隔离式电源和非隔离式电源，隔离是指输出高低电压隔离，安全性非常高，所以对外壳绝缘性要求不高。非隔离安全性稍差，但成本也相对低，传统节能灯就是采用非隔离电源，采用绝缘塑料外壳防护。开关电源的安全性相对较高（一般是输出低压），性能稳定，缺点是电路复杂、价格较高。开关电源技术成熟，性能稳定，是目前LED照明的主流电源。 图1：开关恒流隔离式日光灯管电源
图2：开关恒流隔离式电源原理图 图3：开关恒流非隔离式球泡灯电源 图4：开关恒流非隔离式电源原理图 2、线性IC电源 采用一个IC或多个IC来分配电压，电子元器件种类少，功率因数、电源效率非常高，不需要电解电容，寿命长，成本低。缺点是输出高压非隔离，有频闪，要求外壳做好防触电隔离保护。市面上宣称无（去）电解电容，超长寿命的，均是采用线性IC电源。IC驱电源具有高可靠性，高效率低成本优势，是未来理想的LED驱动电源。
图5：线性IC电源 图6：线性IC电源原理图 3、阻容降压电源 采用一个电容通过其充放电来提供驱动电流，电路简单，成本低，但性能差，稳定性差，在电网电压波动时及容易烧坏LED，同时输出高压非隔离，要求绝缘防护外壳。功率因数低，寿命短，一般只适于经济型小功率产品（5W以内）。功率高的产品，输出电流大，电容不能提供大电流，否则容易烧坏，另外国家对高功率灯具的功率因数有要求，即7W以上的功率因数要求大于0.7，但是阻容降压电源远远达不到（一般在0.2-0.3之间），所以高功率产品不宜采用阻容降压电源。市场上，要求不高的低端型的产品，几乎全部是采用阻容降压电源，另外，一些高功率的便宜的低端产品，也是采用阻容降压电源。 图7：阻容降压电源
隔离CAN 接口的电源地、信号地、屏蔽地、外壳地的区别 工业现场CAN 环境复杂多变，工程师面对信号的杂、乱、差却是束手无策，追根溯源对于信号的各种地你接对了吗？ CAN 总线以其高可靠性、实时性、灵活性以及严谨的数据处理机制等特点，在工业现场和汽车行业得到广泛应用，但随着环境干扰以及节点数目的增加等对CAN 总线的稳定性提出更高的要求，而面对电源地、信号地、屏蔽地、外壳地不同的接地方式又该如何处理呢？ 如图1分别是电源地、信号地、屏蔽地以及大地四种不同地的常见符号。 图1 四种接地符号 电源地概念： 电源地也为供电地，是为保证供电电源形成完整的电流回路设置的供电地，即GND 。 电源地处理： 与单电源供电的负极相连。 图2 CAN 收发器电源地（GND ）接线 信号地概念： 信号地也称为隔离地，为使电子设备工作时有一个统一的参考电位，避免有害电磁场的干扰，使设备稳定可靠的工作，设备中的信号电路统一参考地，即CAN-GND ； 信号地处理： 许多实际应用中，设计者常直接将每个节点的参考地接于本地的大地，作为信号的返回地，看似正常可靠的做法，却存在极大的隐患！
信号地（CAN-GND）正确的接法主要分为两种： 单屏蔽层线缆：如果线缆是单屏蔽层，信号地理想接法是使用专门的信号线将所有节点信号地连接，起到参考地的作用。但如果缺少信号地线，亦可将所有节点信号地都连接到屏蔽层，但这样屏蔽效果亦差强人意。 图 3 带有屏蔽层双绞线 图 4 含信号地线双绞线连接方式 图 5 信号地与屏蔽层连接方式 双屏蔽层线缆：当使用双层屏蔽电缆时，需要将所有节点信号地连接到内屏蔽层，若使用非屏蔽线进行数据传输时，请保持信号地管脚悬空处理。
隔离技术的研究与应用 系电子信息工程系（宋体三号）专业姓名 班级学号_______________ 指导教师职称 指导教师职称 设计时间2012.9.15－2013.1.4
摘要 随着半导体集成电路技术的不断发展，要求在有限的晶圆表面做尽可能多的器件，晶圆表面的面积变得越来越紧张，器件之间的空间也越来越小，因此对器件的隔离工艺要求越来越高。 本课程设计主要介绍了半导体制造工艺中隔离技术的作用和发展，简单描述了结隔离、介电质隔离、局部氧化隔离工艺和浅沟槽隔离等常用隔离技术。由于集成电路的发展，其他的隔离技术已不适应现在的半导体工艺，本文以浅槽隔离技术工艺为重点详细介绍了隔离技术在半导体中的应用浅沟道隔离是目前大规模集成电路制造中用于器件隔离的主要方法。 关键词：结隔离，介电质隔离，局部氧化隔离工艺，STI
目录 摘要 (2) 目录 (3) 第1章绪论 (4) 1.1集成电路工艺技术概述 (4) 1.2隔离技术简介 (4) 第2章隔离技术的原理 (6) 2.1隔离技术的原理 (6) 2.2隔离技术的新发展 (6) 第3章隔离技术的工艺及发展 (7) 3.1结隔离 (7) 3.2介电质隔离 (8) 3.3局部氧化隔离（LOCOS）工艺 (9) 3.4浅沟槽隔离（STI）工艺简介 (11) 第4章浅沟槽隔离技术 (14) 4.1浅沟槽隔离技术(ST工)在半导体器件中的作用 (14) 4.2浅沟槽隔离刻蚀步骤 (15) 4.2.1隔离氧化层成长 (15) 4.2.2氮化物淀积 (15) 4.2.3光刻掩膜 (15) 4.2.4浅沟槽刻蚀 (16) 4.3隔离技术的关键工艺 (16) 4.3.1氧化和氮化硅生长 (16) 4.3.2沟壑(Trench)光刻与刻蚀 (16) 4.3.3二氧化硅CMP (17) 总结与展望 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
模拟电路和数字电路的隔离技术 一.电路隔离的目的： 电路隔离的主要目的是通过隔离元件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。 二.电路隔离的分类： 三.典型隔离电路介绍： 1.模拟电路的隔离： 根据系统功能不同模拟电路可分为供电子系统，模拟信号测量子系统和模拟信号控制等子系统。为了使各个子系统免受电网上各种噪声的干扰，以及各个系统间的相互干扰，因此就存在供电系统的隔离，模拟信号测量系统的隔离和模拟信号控制系统的隔离等电路。 1.1供电系统的隔离：
根据供电系统的电源不同，供电系统又分为交流供电和直流供电系统两种，下面分别介绍常用的隔离电路。 ? 交流供电系统的隔离 隔离目的：隔离电网中的谐波，雷击浪涌，高频干扰等噪声。 隔离方法：采用电源隔离变压器，这种变压器不同于普通变压器之处在于绕组间是否加屏蔽层。是常用的隔离方法。 简要分析：原理电路如图1所示： 1c (a)无屏蔽层 (b) 有屏蔽层 图1隔离变压器 在图1(a)中，隔离变压器不加屏蔽层，C12是一次和二次绕组之间的分布电容，在共模电压U1C 的作用下，二次绕组所耦合的共模噪声电压为U2C,C2E 是二次侧的对地电容，则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C 为： 2E 12121C 2C C C U U ＋＝ ? 在图1(b)中，隔离变压器加屏蔽层，其中C10、C20分别代表一侧和二次绕组对屏蔽层的丰补电容，ZE 使屏蔽层的对低阻抗，C2E 是二次绕组侧对地电容，则从图可知二次侧的巩膜再生电压U2C 为： 2E 202E E E 1C C 2C C C C10 j 1 Z Z U U +? +?ω＝ 当ZE< 常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289- 常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式齐纳式安全栅 电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。它的原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围，其原因如下： 1、安装位置必须有非常可靠的接地系统，并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求是十分苛刻并在实际工程应用中难以保证。 2、要求来自危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送，并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影响系统稳定性。 3、齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。 隔离式安全栅 采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全相比，虽然价格较贵，但它性能上的突出优点却为用户应用带来了更大的受益： 1.由于采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路，给设计及现场施工带来极大方便。 2.对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采用隔离式的仪表。 3.由于信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强，从而提高了整个系统的可靠性。 4.隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号，这是齐纳式安全栅所无法做到的。 5.隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号，以提供给使用同一信号源的两台设备使用，并保证两设备信号不互相干扰，同时提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。 隔离电源模块的5个作用 在工业控制设备中，有时候要求两个系统之间的电源地线隔离，如隔离地线噪声、隔离高共模电压等，采用带变压器的直流变换器，将两个电源之间隔开，使他们相互独立，从而实现以上目的！每个隔离电源模块单独供电，防止一个模块因受高压放电或其他原因导致损坏后殃及其他模块。这样做的目的可以保证每个模块独立工作，不受干扰。 隔离电源模块的5个作用 一、隔离 ●安全隔离：强电弱电隔离IGBT隔离驱动\浪涌隔离保护\雷电隔离保护（如人体接触的 医疗电子设备的隔离保护）； ●噪声隔离：（模拟电路与数字电路隔离、强弱信号隔离）； ●接地环路消除：远程信号传输\分布式电源供电系统。 二、保护 短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护、其它保护。 三、电压变换 四、稳压交流 ●市电供电\远程直流供电\分布式电源供电系统\电池供电。 五、降噪 ●有源滤波。 ●而隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出。输入，输出和工作 电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器，是工业控制系统中重要组成部分。主要是用来减弱冲击和振动传输的。 隔离电源模块使用环境 ●净化电源 原来的配电系统中装置有一些机械设备、高频设备、火花机等一类的负载，这些负载往往对电源进行一些调制干扰。一些对电源质量要求比较高的设备(如精密仪器等)就要求使用隔离电源的办法。 ●安全电源 发电厂送出来的三相电源中的中性点是接在地上的，低压侧的零线实际上也是接地的，这样，如果人体接触火线和地面，就等于和配电系统成了回路很危险，为了安全在一些特定场合就用到隔离电源。 ●RS232、RS485/422、CAN-bus等隔离通讯接口 医学、手持、便携仪表、运算放大器电源 ●大功率IGBT驱动 ●纯数字电路、模拟前端隔离电路 一般低频模拟电路 自控装置 MC34063组成的DC电源或隔离电路 MC34063A（MC33063）芯片器件简介 该器件本身包含了DC／DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变 换器、反向器的控制核心，由它构成的DC／DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为基础的系统里。 MC34063集成电路主要特性： 输入电压范围：2、5～40V 输出电压可调范围：1．25～40V 输出电流可达：1．5A 工作频率：最高可达100kHz 低静态电流 短路电流限制 可实现升压或降压电源变换器 主要参数： MC34063的工作原理 MC34063组成的降压电路 MC34063组成的降压电路原理如图7。工作过程： 1．比较器的反相输入端(脚5)通过外接分压电阻R1、R2监视输出电压。其中，输出电压U。=1.25(1+ R2/R1)由公式可知输出电压。仅与R1、R2数值有关， 因1．25V为基准电压，恒定不变。若R1、R2阻值稳定，U。亦稳定。 2．脚5电压与内部基准电压1．25V同时送人内部比较器进行电压比较。当脚5的电压值低于内部基准电压(1．25V)时，比较器输出为跳变电压，开启R—S触发器的S脚控制门，R—S触发器在内部振荡器的驱动下，Q端为“1”状态(高电平)，驱动管T2导通，开关管T1亦导通，使输入电压Ui向输出滤波器电容Co 充电以提高U。，达到自动控制U。稳定的作用。 3．当脚5的电压值高于内部基准电压(1．25V)时，R—S触发器的S脚控制门被封锁，Q端为“0”状态(低电平)，T2截止，T1亦截止。 4. 振荡器的Ipk 输入(脚7)用于监视开关管T1的峰值电流，以控制振荡器的脉冲输出到R—S触发器的Q端。 5. 脚3外接振荡器所需要的定时电容Co电容值的大小决定振荡器频率的高低，亦决定开关管T1的通断时间。 MC34063 升压电路 MC34063组成的降压电路原理如图8,当芯片内开关管(T1)导通时，电源经取样电阻Rsc、电感L1、MC34063的1脚和2脚接地，此时电感L1开始存储能量，而由C0对负载提供能量。当T1断开时，电源和电感同时给负载和电容Co提供能量。电感在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。 B_S-1W/2W 系列 https://www.doczj.com/doc/e510230719.html, REV:2.11 2011/07/19 1 1W / 2W ，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC 模块 产品特性 ? 开关型、效率高达82% ? 超低纹波噪声 ? 隔离电压1000V ? 超小型，国际标准引脚 ? 符合UL94-V0阻燃标准 ? MTBF > 350万小时 ? 自然空气冷却，无需散热片 ? 工作温度：-40℃～+85℃ 产品概述 TEN-POWER 的BxxxxS-1W/2W 系列产品是专门针对线路板上分布式电源系统中需要产生一组与输入电源高隔离电源的应用场合而设计的。该产品适用： ● 输入电压变化≤±10% ● 隔离电压 ≤1000VDC ； ● 纯数字电路，一般低频模拟电路。 输出特性表 项目 工作条件 Min Type Max 单位 输出功率 0.2 --- 2 W 线性调节率 输入标称电压±1% --- --- ±1.3 % 负载调整率 20%到100%负载(B0505S-2W ) --- --- 10 20%到100%负载(其他型号) --- --- 8 纹波+噪声 20MHz 带宽,输出无外接电容， --- --- 70 mVp-p 输出短路保护 --- --- 0.5 S 温度漂移 100%负载 --- --- 0.03 %/℃ 开关频率 100%的负载，输入电压范围 60 80 120 KHz B_S-1W/2W系列 1W / 2W，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC模块 B_S-1W/2W 系列 https://www.doczj.com/doc/e510230719.html, REV:2.11 2011/07/19 3 1W / 2W ，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC 模块 电子电气设备的PCB电路隔离技术概述 电子电气设备的PCB电路隔离技术概述 核心摘要：本文对电子电气电路的各种隔离进行了详尽的分析讨论,提出了抑制干扰而采取的电气隔离的技术措施,从而保证电气设备的正常工作。 中心议题： 电气隔离的分类和方法 模拟电路的隔离、数字电路的隔离 模拟电路与数字电路之间的隔离 解决方案： 对相应的模拟电路分别进行变压器隔离等方法 对相应的数字电路分别进行脉冲变压器隔离，光电耦合器隔离等方法 对数字电路和模拟电路采用转换装置等方法 1 PCB电路隔离 PCB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。在采用了PCB电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。PCB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。 数字电路的隔离主要有：脉冲变压器隔离、继电器隔离、光电耦合器隔离、光纤隔离等。其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离；而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、继电器隔离、高频变压器隔离（个别情况下采用）。 模拟电路的隔离比较复杂，主要取决于对传输通道的精度要求，对精度要求越高，其通道的成本也就越高；然而，当性能的要求上升为主要矛盾时，应当以性能为主选择隔离元器件，把成本放在第二位；反之，应当从价格的角度出发选择隔离元器件。模拟电路的隔离主要采用变压器隔离、互感器隔离、直流电压隔离器隔离、线性隔离放大器隔离。 模拟电路与数字电路之间的隔离主要采用模/数转换装置；对于要求较高的电路，除采用模/数转换装置外，还应在模/数转换装置的两端分别加入模拟隔离元器件和数字隔离元器件。 2 模拟电路的隔离 一套控制装置或者一台电子电气设备，通常包含供电系统，模拟信号测量系统，模拟信号控制系统。而供电系统又可分为交流供电系统和直流供电系统，交流供电系统主要采用变压器隔离，直流供电系统主要采用直流电压隔离器隔离。模拟信号测量系统相对来说比较复杂，既要考虑其精度，频带宽度的因素，又要 摘要： 当今所有的电子设备与系统均是由半导体器件组成的，众所周知，设备中的每个半导体器件都必须要有电压电流流过，方能正常工作，电源在整个设备或系统中是不可或缺的，举个形象的类比，这就犹如人的血液一样，没有血液就等于生命终止，并且电源的质量会直接影响整个设备与系统的品质，例如电压范围、工作温度范围、负载瞬态变化等诸多需要考量因素。 正文： 目前有部分工程师在设计产品时，电源的方案选择会有这么一种想法，会认为不就那几个物料，都知道物料型号，并且都知道它们的单价，电源模块的价格相对于物料的成本显得较为昂贵，这部分用户想通过分立器件自行搭建，自己DIY设计开发及生产产品使用，殊不知会遇到非常多的问题，性能如何做到最优、成本如何控制、品质如何保障等等。下面就让我从几点给你讲解，为什么要选择采购电源模块产品使用。 1、电路方案的选择 在产品性能需求稍微明了之后，那接下来就是开始设计开发了，首先要做的就是电路方案的选取了，下面为大家列举一些比较常见的“反面教材”。 比如设计开发一个市电交流输入转直流输出的，很多人的第一时间就想到采用工频变换电路方案，因为此方案比较简单，一个工频变压器，再加上个整流滤波就可以搞定，如下图1所示。这个方案虽极易搭建，但此方案也存在致命问题，使用此方案的产品的效率非常低，并且产品的体积会非常之大，在应用中还伴随着让人非常闹心的工频涡流声。 图1 线性电源方案 再比如要设计一个宽压输入的10W直流转直流隔离电源产品，在度娘上一搜索，一大推的设计方案可供选择，出于对成本的考虑，可能很多人会选择RCC电路方案。是的，此方案的确成本比较低，但此方案的产品在整个输入电压范围、工作温度范围、负载瞬态变化等条件下的稳定性均较差、效率低，并且在空载状态下会产生严重的纹波震荡问题，而在批量生产过程中产品的一致性也很难得到保证。 上文提到的两个例子仅仅是较为常见的情况，电路方案的选择是整个电源产品的基础，不但决定着产品的后续能否设计至性能最优，还将会直接影响着产品的品质可靠性能否有所保障以及成本是否最低。 2、性能参数的设计 电路方案确定之后，接下来就需要进行产品性能参数的设计，要对电路方案中的电子元器件进行参数设计、计算与结构物料选型，在这个环节必须从多方面进行权衡。 首先，权衡所有器件的参数范围以及极限条件下的工作情况。 参数的选择不能过于饱和，否则产品极易损坏，需要降额设计，但又不能预留过大，否则会提升产品成本，而且还不能仅仅针对某一个点的单纯设计，否则开发出的产品极有可能仅在某个特定条件或极小的范围条件下能正常或最优工作。 其次，要对产品的结构和工艺进行设计。 产品结构设计可保证产品的散热和可制造性最佳，从而保证产品品质，否则产品开发出来可能需要一个比较大的散热系统，导致整体的产品成本变得高昂。 工艺设计优化的目的是保证产品更易于生产，避免产品的生产难度非常大、不良率很高，甚至可能变成只有手 大功率电子电气设备的电路隔离技术 1 引言 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。在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使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。 数字电路的隔离主要有：脉冲变压器隔离、继电器隔离、光电耦合器隔离、光纤隔离等。其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离；而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、继电器隔离、高频变压器隔离（个别情况下采用）。 模拟电路的隔离比较复杂，主要取决于对传输通道的精度要求，对精度要求越高，其通道的成本也就越高；然而，当性能的要求上升为主要矛盾时，应当以性能为主选择隔离元器件，把成本放在第二位；反之，应当从价格的角度出发选择隔离元器件。模拟电路的隔离主要采用变压器隔离、互感器隔离、直流电压隔离器隔离、线性隔离放大器隔离。 模拟电路与数字电路之间的隔离主要采用模/数转换装置；对于要求较高的电路，除采用模/数转换装置外，还应在模/数转换装置的两端分别加入模拟隔离元器件和数字隔离元器件。 2 模拟电路的隔离 一套控制装置或者一台电子电气设备，通常包含供电系统，模拟信号测量系统，模拟信号控制系统。而供电系统又可分为交流供电系统和直流供电系统，交流供电系统主要采用变压器隔离，直流供电系统主要采用直流电压隔离器隔离。模拟信号测量系统相对来说比较复杂，既要考虑其精度，频带宽度的因素，又要考虑其价格因素；对于高电压、大电流信号，一般采用互感器（电压互感器、电流互感器）隔离法，近年来，又出现了霍尔变送器，这些元器件都是高电压、大电流信号测量常规使用的元器件；对于微电压、微电流信号，一般采用线性隔离放大器。模拟信号控制系统与模拟信号测量系统的隔离类似，一般采用变压器、直流电压隔离器。 2.1 供电系统的隔离 2.1.1 交流供电系统的隔离 由于交流电网中存在着大量的谐波，雷击浪涌，高频干扰等噪声，所以对由交流电源供电的控制装置和电子电气设备，都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。采用电源隔离变压器，可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。但是，普通变压器却不能完全起到抗干扰的作用，这是因为，虽然一次绕组和二次绕组之间是绝缘的，能够阻止一次侧的噪声电压、电流直接传输到二次侧，有隔离作用。然而，由于分布电容（绕组与铁心之间，绕组之间，层匝之间和引线之间）的存在，交流电网中的噪声会通过分布电容耦合到二次侧。为了抑制噪声，必须在绕组间加屏蔽层，这样就能有效地抑制噪声，消除干扰，提高设备的电磁兼容性。图1（a）、（b）所示为不加屏蔽层和加屏蔽层的隔离变压器分布电容的情况。 图1 变压器隔离 在图1（a）中，隔离变压器不加屏蔽层，C12是一次绕组和二次绕组之间的分布电容， 几种隔离LED驱动电源方案[附电路图] 在全球能源短缺、环保要求不断提高的背景下，世界各国均大力发展绿色节能照明。LED照明作为一种革命性的节能照明技术，正在飞速发展。然而，LED驱动电源的要求也在不断提高。高效率、高功率因数、安全隔离、符合EMI标准、高电流控制精度、高可靠性、体积小、成本低等正成为LED驱动电源的关键评价指标。 LED驱动电源的具体要求 LED是低压发光器件，具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点。对于市电交流输入电源驱动，隔离输出是基于安全规范的要求。LED驱动电源的效率越高，则越能发挥LED高光效，节能的优势。同时高开关工作频率，高效率使得整个LED驱动电源容易安装在设计紧凑的LED灯具中。高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性。 10W以下功率LED灯杯应用方案 目前10W以下功率LED应用广泛，众多一体式产品面世，即LED驱动电源与LED灯整合在一个灯具中，方便了用户直接使用。典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等。针对这一应用，我们设计了如下方案(见图1) 图1：基于AP3766的LED驱动电路原理图 该方案特点如下： 1. 基于最新的LED专用驱动芯片AP3766，采用原边控制方式，无须光耦和副边电流控制电路，实现隔离恒流输出，电路结构简单。通过电阻R5检测原边电流，控制原边电流峰值恒定，同时控制开关占空比，保持输出二极管D1的导通时间和整个开关周期时间比例恒定，实现了输出电流的恒定。 2. AP3766采用专有的“亚微安启动电流”技术，仅需0.6μA的启动电流，因此降低了启动电阻R1和R2上的功耗，提高了系统效率。典型5W应用效率大于80%，空载功耗小于30mW。 3. AP3766采用恒流收紧技术实现垂直的恒流特性，恒流精度高。 4. 电路元件数量少，AP3766采用SOT-23-5封装，体积小，整个电路可以安装在常用规格灯杯中。 5. 安全可靠，隔离输出，具有输出开路保护、过压保护及短路保护功能。 6. 功率开关管采用三极管，省去了高压场效应管，系统成本低。 图2为该方案的5W应用电路样机实物照片。图3是基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片。图4为基于AP3766的5W LED驱动电路满载效率随交流输入电压变化曲线。图5为基于AP3766的5W LED驱动电路满载输出IV特性曲线。 10～60W功率LED路灯、LED直管灯应用方案 IEC国际电工委员会对照明灯具提出明确的谐波要求，即IEC61000-3-2标准。因此对于较大功率LED照明应用，采用功率因数校正(PFC)控制技术成为必需。对于60W以下应用，有高性价比单级PFC控制方案，该方案电路原理图。 图6：基于AP166+AP4313的LED驱动电路原理图 该方案特点有： 1.单级PFC方案，只用一级反激式电路拓扑，同时实现功率因数校正和隔离恒流输出。元件数量少、体积小、性价比高。 2.高功率因数，采用有源功率因数校正控制芯片AP1661，功率因数PF>0.9，满足IEC61000-3-2谐波标准。 隔离式安全栅的工作原理(通 用版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0635 隔离式安全栅的工作原理(通用版) 安全栅的主要功能就是限制安全场所的危险能量进入危险场所，及限制送往危险场所的电压和电流。齐纳管Z用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时，齐纳管导通，使齐纳管两端的电压始终保持在安全限压值以下。电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。 与齐纳安全栅相比，隔离式安全栅除具有限压与限流的作用之外，还带有电流隔离的功能。隔离栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成，基本功能电路如图2所示。回路限能单元为安全栅的核心部分。此外，辅助有用于驱动现场仪表的回路供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。信号处理单元则根据安全栅的功能要求进行信号处理。 工业现场一般需要采用两线制传输方式的配电器，既要为诸如压力变送器等一次仪表提供24V配电电源，同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。但一些特殊的工业现场不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止电源高压与信号之间的混触，利用电流、电压双重化限制回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额以下的具有特殊功能的配电器—安全栅。 隔离式安全栅，基本有检测端安全栅和操作端安全栅两种类型。检测端安全栅与两线制变送器配套使用；操作端安全栅与电气转换器或电气阀门配套使用。也有信号输入等类型隔离式安全栅。 由于隔离式安全栅采用了限压、限流、隔离等措施，不仅能防止危险能量从本安端子进入危险现场，提高系统的本安防爆性能，而且还增加了系统的抗干扰能力，大大提高了系统运行的可靠性。24VDC电源经DC-AC-DC变换后，输出模块电路所需要的多种电压。 1W超薄隔离型DC/DC模块及其应用 豆豆网技术应用频道 2009年04月23日【字号：小中大】收藏本文 关键字：电平逆变器电源适配器基站电池LabView 为提高通信设备或装置在信号传输中的抗干扰能力，提高通信的可靠性及满足一些仪表、仪器在复杂环境中的测量精度、提高测量的可靠性，往往在其部分电路或器件上采用了输出稳压的隔离型电源模块供电。这样不仅提高了电源的输出电压精度、减少纹波噪声电压；并且，由于采用了不共地的隔离电源，可以有效地抑制电磁干扰，消除接地环路的干扰，保护系统电路免受外部网络的影响。在便携式仪器、仪表及通信装置中，采用超薄隔离型DC/DC模块，不仅占PCB面积小，并且可靠性高，是最佳的选择。 2008年，广州金升阳公司在DC/DC模块上有新的突破，开发出1W超薄隔离型DC/ DC模块系列。该系列为定压输入，有非稳压输出及稳压输出两类。本文介绍该系列中定压输入、稳压输出的1W超薄隔离型DC/DC模块，其型号为IF0505RN/RT-1W。型号中前一个05的意思是输入电压，后一个05的意思是输出电压。 DC/DC电源模块IF0505RN/RT-1W IF0505RN/RT-1W是一种额定功率为1W、定压5V输入、单路5V稳压输出、隔离电压为3000VDC的DC/DC电源模块。型号中有RN的为DIP封装，有RT的是贴片或SMD 封装。 该模块的主要特点： ● 模块体积小，厚度超薄，仅4.5mm； ● 输出电压精度高，可达±3%； ● 隔离电压高达3000V，并且隔离电容小，仅为25pF； ● 无须外部元器件； ● 具有输出短路保护，短路排除后能自动恢复； ● 输出纹波电压低，为传统的50%，其典型值为10mVp-p； ● 温度稳定性高，温漂最大值为0.03%/℃； ● 有DIP及SMD两种封装； ● 工作温度范围为工业级，-40～+85℃； ● 符合RoHS指令要求。 为提高输出电压精度及减小输出纹波、噪声电压，模块内还增加了一个低压差线稳压器（LDO），使性能进一步提高，其结构框图如图1所示。 图1 IF0505RN/RT-1W结构框图 在尺寸为19.5mm×6.6mm× 4.5mm的封装内安装了隔离型DC/DC转换器及低压差线性稳压器，其技术难度是相当大的。由于模块中增加了LDO，效率稍低，典型值为70%。 模块引脚及主要参数 此种封装的引脚排列如图2所示。1、2引脚为输入端：1-Vin、2-GND；5、6引脚为输出端：5-0V、6-V0；7、8、14为空脚。常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式
隔离电源模块的5个作用
MC34063组成的DC电源或隔离电路
隔离电源模块B_S-1W_2W系列数据手册
电子电气设备的PCB电路隔离技术概述
隔离电源模块优势和方案
大功率电子电气设备的电路隔离技术
几种隔离LED驱动电源方案[附电路图]
隔离式安全栅的工作原理(通用版)
1W超薄隔离型DCDC模块及其应用
相关主题
文本预览