隔離放大器是一種特殊的測(cè)量放大電路，其輸入、輸出和電源電路之間沒有直接電路耦合，即信號(hào)在傳輸過程中沒有公共的接地端。輸入電路和放大器輸出之間有歐姆隔離的器件。是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中對(duì)電壓電流、AC交流、4-20mA、0-5V、mV毫伏、PWM脈沖、Hz頻率、Pt100熱電阻、正弦波、方波、電位器、轉(zhuǎn)速等各種信號(hào)進(jìn)行變送、轉(zhuǎn)換、隔離、放大、遠(yuǎn)傳的集成電路，可與各種工業(yè)傳感器配合使用，滿足用戶本地監(jiān)視遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的需求。

隔離放大器作用

隔離放大器用于防止數(shù)據(jù)采集器件遭受遠(yuǎn)程傳感器出現(xiàn)的潛在破壞性電壓的影響。這些放大器還用于在多通道應(yīng)用中放大低電平信號(hào)。它們也可以消除由接地環(huán)路引起的測(cè)量誤差。由于不需要附加的隔離電源，帶有內(nèi)部變壓器的隔離放大器可以降低電路成本。

隔離放大器主要參數(shù)

1、非線性度

定義為實(shí)際傳輸特性與最佳直線的最大偏差。以滿量程輸出的百分比表示，一般為±0.05［%］。常與輸出幅度有關(guān)，如有的隔離放大器輸出±5V時(shí)，非線性度±0.05［%］，當(dāng)輸出為±10V時(shí)，為非線性度±0.2［%］

2、最大安全差動(dòng)輸入

定義為可以跨接在兩輸入端的最大安全電壓。如隔離放大器的輸入端內(nèi)部有保護(hù)電阻， 則該電壓可高達(dá)百伏以上，否則僅為±13V左右。有瞬態(tài)高壓的信號(hào)源時(shí)，該參數(shù)很重要。

3、共模抑制比

分兩種：1.為輸入端到護(hù)衛(wèi)端的共模抑制比CMRRIN，2.輸入端到輸出端的共模抑制比CMRRIO隔放的共模誤差為CMRRIN和CMRRIO所造成的誤差之和。

隔離放大器的主要參數(shù)及工作原理介紹

4、漏電流

定義為市電加在輸出端與系統(tǒng)地（輸出地）之間時(shí)，在輸入端的最大電流。（在生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用時(shí)需要注意）

5、輸入噪聲

隔離放大器內(nèi)部噪聲折算到輸入端的總噪聲

6、隔離電源

隔離放大器可向外部電路提供的、與供電電源*隔離的電源。一般為正負(fù)雙電源。

隔離放大器工作原理

隔離放大器ISO-124P利用占空比調(diào)制/解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離。如下圖所示，跨接在2pF（2個(gè)1pF）的差分容性隔離柵的信號(hào)以數(shù)字化的方式傳送。借助于數(shù)字調(diào)制，隔離柵的特性不會(huì)影響信號(hào)的質(zhì)量，保證了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院皖l率響應(yīng)。

隔離放大器的主要參數(shù)及工作原理介紹

ISO-124P的工作過程：200uA的恒流源經(jīng)過開關(guān)SW的切換，得到電流I1=±100uA。輸入電壓Vin為零時(shí)，電流I2=I1=±100uA。積分器A1對(duì)電流I2積分，其輸出uo1為對(duì)稱三角波，比較器的輸出為對(duì)稱方波。當(dāng)輸入電壓Vin不為零時(shí)，200kΩ的輸入電阻中有電流，I2≠100uA，積分器A1正反向積分的斜率將發(fā)生改變，uo1為鋸齒波，如上圖中的uo1的波形。經(jīng)過比較器后得到非對(duì)稱的方波——占空比調(diào)制。該信號(hào)經(jīng)過隔離柵被放大器S2感知，并控制右側(cè)的開關(guān)電流源給積分器A2提供積分電流。輸出級(jí)的輸出電壓Vout通過200kΩ電阻里的電流去平衡占空比調(diào)制的電流，使輸出電壓Vout的平均值等于輸入電壓Vin。輸出反饋回路中的采樣保持器可以濾除解調(diào)過程中的紋波。

設(shè)計(jì)人員常常需要在高共模電壓下測(cè)量小電壓，尤其是在使用電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)。這與使用傳感器時(shí)的接地回路問題有關(guān)，這兩個(gè)問題均可通過有效使用隔離放大器來解決。

隔離放大器在其輸入和輸出之間提供電流阻斷，因此僅傳輸所需信號(hào)并消除高共模電壓。在基于傳感器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，隔離放大器在傳感器之間保持接地分離以消除接地回路。隔離放大器普遍應(yīng)用于電源、電機(jī)控制器、遠(yuǎn)程電壓檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)測(cè)量和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。

為了解釋隔離放大器的工作原理以及如何有效地予以應(yīng)用，本文將描述一個(gè)需要隔離的典型場(chǎng)景，然后討論三種常見隔離方法：變壓器耦合、光學(xué)耦合和容性耦合。在討論過程中，本文將介紹每種方法的實(shí)用解決方案，最后給出一個(gè)采用參考設(shè)計(jì)的例子。

典型電源場(chǎng)景

現(xiàn)代電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要在高共模電壓下測(cè)量小信號(hào)。設(shè)計(jì)人員如何使用阻性分流器測(cè)量一個(gè)偏置電壓超過 300 V 的推挽式 FET 功率驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載電流

隔離放大器工作原理

隔離放大器是一種對(duì)其輸入和輸出電路（包括相關(guān)電源）之間進(jìn)行電位隔離的放大器。這確保了輸入和輸出部分之間沒有導(dǎo)電路徑。兩部分之間的漏電流極低，而且電介質(zhì)擊穿電壓很高。輸入級(jí)是差分放大器，用于衰減共模電壓。它之所以能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)檩斎氡舜讼嗖畈坏?1 V，并且放大器是浮動(dòng)的，不以地為基準(zhǔn)。通過精心設(shè)計(jì)和布局，最大限度減少各部分之間的雜散電容耦合，以免影響隔離。各部分之間的隔離由變壓器、電容或光學(xué)耦合提供（圖 2）。這些耦合方法通常會(huì)阻止信號(hào)的直流和低頻成分。利用輸入信號(hào)調(diào)制一個(gè)載波并發(fā)送全信號(hào)頻譜，然后在器件輸出端通過解調(diào)予以恢復(fù)，可以避免上述缺點(diǎn)。輸入端和輸出端均使用隔離電源。

3UF  ±5%電容

ABBACS510-01-025A-4 ACS550-01-023A-4

LEONARD SWV100-03-EGA400.5-G1   1：1

MURRArt.No.23000   耦合繼電器 murr 23000 RC, 3x500VAC/4kW  

SMARLD301D-31I-V010-A10/I4/J1/Y2/R1壓力變送器SMAR LD301D-31I-V010-A10/A0/D1/H0/I4/P0/Y2/J1/R1 0-250 kPa, Stainless Steel, Viton O-Rings

St?ubliB23580423蓋板氣缸

PIXYSATR243-20ABC

siemens?6ES7132-4BD02-0AA0"Siemens 6ES7132-4BD02-0AA0

"

INTERAPPIA500S10.F10-F1222

ATE Brakes   03.3301-3132.1

GRUNDFOSCRI5-4 3330387水冷泵

COMER S.r.L.SKG63-2A

GismaPartCode:24.06.3.S.12.2.00.0

deltaelectronicsBKD36P

STAHL8070/1-2-S EN60947-5-1限位開關(guān)stahl 8070/1-2-S

ikron 2HHC01843 HEK 45-30. 155-AS-SP025-B / 1 5 BAR

BALDOREM3711T-58電機(jī) Baldor AC Motor: Three Phase, 10 hp Output Power, 3490 RPM Nameplate RPM, 215T NEMA Frame Size, 230V AC/460V AC, CW/CCW

METAL WORKSOVA5SOSOOMETAL WORK VALVOLA SOV A5 SOS OO

LOWARA 10SV03F011泵用機(jī)械密封

MC-TechnologiesMC1213862-D-BOLZEN

IDEMA GMBHPKD-Einstech-Wendeplatte    

KromschroderBIO 65HB-800/735-(34)E"Kromschroder BIO 65HB-800/735-(34)E

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ELTRA calogen 2NP5636電加熱器

MICROSONIC  ZWS-24/CD/QS  

Funke & Huster HPW 11, 24VDC21225113 HPW 11 24 VDC

Tecnocablaggi150071

Wolfgang WarmbierMetriso B530"Warmbier7 1 0 0 . B 5 3 0 . M K  Metriso B530

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atlascopco"ETD ST61-120-13-T25

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RodixFC-40-240 PLUS FC-40-240 Plus Feeder Cube with 5 turn pot, P/N 121-000-8797

Fonovits TMIW-2-V92開關(guān)

MECALECTRO Z.-8.15.-AS.67

Go Switch31-17528-A4接近開關(guān)

castoldiJ30000375

BonfiglioliMACC06 air respirator of DC-VG-1-PC 空氣呼吸器

nord SK172.1F-80LH/4TF

FLUID TEAMZRV 06-5-0-1Fluid Team ZRV06-5-B-1

SCHMERSAL JOYSTICK HLU 110-2操縱桿控制單元

TWK IW251/40-0.5-T

ASTAST4000C00250B4/0117

BURGESS  V4NC005/12

NOKEVAL6580-4/20mA隔離器

BINKSSA25 1/4NPT  80PSI

MARZOCCHIGHP1A-D-7-FG