EMC中的隔离技术

衰减变差）而成为隔离变压器。图1为典型单屏蔽层隔离变压器的对干扰的衰减。

图1 单屏蔽层隔离变压器的典型对干扰的衰减能力

如果在上述基础上，再对变压器的每个绕组都分别增加一层屏蔽，并将各绕组的屏蔽分别接到各绕组的低电位上，其隔离效果会更好。

2.4.3 脉冲变压器

在电力电子设备中，脉冲变压器多用于晶闸管触发电路、间歇振荡器和脉冲放大器的级间耦合。脉冲变压器的主要参数为有效脉冲导磁率、起始导磁率、漏感、分布电容以及匝比等。

2.4.4 测量变压器

一般测量用的变压器是指电压互感器和电流互感器。电压互感器或电流互感器将强电的电压或电流隔离并转换为弱电的电压或电流。测量变压器的主要参数为绝缘电压、电压（或电流）的转换比及其精度等。

2.5 霍尔传感器

霍尔传感器是利用霍尔效应进行电磁测量的器件，由于磁场的介入而实现电的隔离。霍尔传感器具有精度高、线性度好、动态性能好、频率响应宽和寿命长等优点。

3 光电隔离技术

3.1 光电耦合器

光电隔离采用光电耦合器来实现，即通过半导体发光二极管（LED）的光发射和光敏半导体（光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管等）的光接收，来实现信号的传递。由于发光二极管和光敏半导体是互相绝缘的，从而实现了电路的隔离。

当给发光二极管加以正向电压时，由于空间电荷区势垒下降，P区空穴注入到N区，产生电子与空穴的复合，复合时放出大部分为光形式的能量。给发光二极管加的正向电压越高，复合时放出的光通量越大。当然，给发光二极管加的正向电压受其最大允许电流的限制。

当光敏半导体，比如光敏二极管，受到光照射时，在PN结附近产生的光生电子－空穴对在PN结的内电场作用下形成光电流。光的照度越强，光电流就越大。当光敏半导体没受到光照射时，只有很小的暗电流。

3.2 光电耦合器的特性

光电耦合器的特性是用发光二极管的输入电流和光敏半导体的输出电流的函数关系来表示的，如图2所示。

图2 光电耦合器的特性曲线

从光电耦合器的特性曲线可以看出，光电耦合器的线性度较差，可以利用反馈技术进行校正。
3.3 光电耦合器的应用

由于光电耦合器的输入阻抗与一般干扰源的阻抗相比较小，因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小，它所能提供的电流并不大，不易使半导体二极管发光；由于光电耦合器的外壳是密封的，它不受外部光的影响；光电耦合器的隔离电阻很大（约1012Ω）、隔离电容很小（约几个pF）所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰。光电耦合器的隔离阻抗随着频率的提高而降低，抗干扰效果也将降低。

3.4 红外遥控

红外遥控在本质上属于光电耦合，只不过其发光器件和光接收器件不封装在一起，因此红外遥控的隔离效果更好。

3.5 光缆

光缆在本质上也属于光电耦合，其发光器件和光接收器件是通过光缆连接的，由于外界干扰很难进入光缆，因此光缆的隔离效果最好。

4 机电隔离技术

4.1 有触点电磁继电器

机电隔离一般采用有触点电磁继电器来实现，即电磁继电器的线圈接收信号，机械触点发送信号。由于机械触点分断时，阻抗很大，电容很小，从而阻止了电路性耦合产生的电磁干扰的传输。但是继电器的线圈工作频率较低，不适用于工作频率较高的场合，另外还存在触点通断时的弹跳和火花干扰以及接触电阻等缺点。

4.2 应用有触点电磁继电器的注意事项

4.2.1 机械触点的电磁干扰

在机械触点分断信号电流的过程中，由于电路电感的存在将会在触点间感生过电压，这个过电压可能会导致触点间隙击穿而产生电弧；当触点间隙加大时，电弧熄灭，触点间电压又升高，电弧又重燃；如此重复，直到触点间距足够大电流中断时为止。

上述过程中，产生的电弧和峰值大、频率高的电压脉冲串将通过辐射和传导对其它电路和器件形成强烈的干扰。

4.2.2 机械触点的熄火花电路

机械触点的熄火花电路由电阻R和电容C串联组成。其原理是用电容转换触点分断时负载电感L上的能量，从而避免在触点上产生过电压和电弧造成的电磁干扰，最终由电阻吸收这部分能量。

电路参数计算如下：
R>2（L/C）1/2 （7）
C1=4L/R2（8）
C2=（Im/300）2L（9）
式中：R——电阻（Ω）；
L——负载电感（μH）；
Im——负载电感中的最大电流（A）；
C取C1、C2中大者。

4.2.3 电感负载的续流电路

直流电路电感负载的续流电路是用二极管反并联在电感负载上。当切断电感负载时，其上的电流经二极管续流，不会产生过电压而危及电路上的其它器件。

参数选择如下：
IF>2IN （10）
URRM>2UN （11）
式中：IF——二极管正向平均电流；
URRM——二极管反向重复峰值电压；
IN——电感负载的额定电流；
UN——电感负载的额定电压。