什么是隔离放大器？

📔隔离放大器基础知识

什么是隔离放大器？

隔离放大器是一种能够在传输信号的同时，将输入信号和输出信号进行电气隔离的放大器。

隔离放大器被集成到印刷电路板（例如微控制器控制板）的输入和输出电路中，用于隔离输入信号的直流分量，从而实现精确测量。因此，它们常用于测量仪器和医疗设备中。

它还在保障用户安全方面发挥着作用。其功能包括防触电、信号分路、防高接地电位和降噪。

隔离放大器的用途

隔离放大器通过消除高接地电位引起的反向电流来保护电源。它们还可以安装在噪声源较多的环境中。具体应用如下：

• 列车车辆
  架空线路电压和电流监测、驱动电源系统监测、车辆间控制信号接口等。

• 发电设备的
  应用包括：发电和控制单元之间的接口、串联电池单元和太阳能电池的端电压监测以及电源调节器控制信号的传输。

• FA相关
  应用 各种传感器和控制设备之间的接口、大功率电源的控制信号传输等。

• 其他：
  医疗器械、半导体制造设备、通信设备、测量仪器等。

通过将其融入电路的关键点，即使设备发生故障，它也能起到安全措施的作用，防止用户触电。

隔离放大器的原理

隔离放大器是一种通过隔离电路来工作的放大器，这样电路之间就不会通过接地或共用电源相互影响。主要的信号传输方式包括光式、磁式和电容式，其中磁式的工作原理如下：

隔离放大器的输入信号首先进入输入端的缓冲放大器1。该放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点。隔离放大器的输出端也设有类似的缓冲放大器2。

两个缓冲放大器之间设有隔离电路，但输入端和输出端直流隔离。该隔离电路包含一个信号变压器，其初级线圈和次级线圈分别连接有开关元件。通过反复同时导通和关断这两个开关元件，可以实现同步整流。

接下来，通过同步整流，将等于输入到初级侧的信号电压的电压传输到次级侧。因此，即使信号变压器的初级侧和次级侧隔离，也可以从次级侧提取信号。