隔離放大器（Isolation Amplifier）是一種特殊的電子放大器，其核心功能是在輸入和輸出電路之間提供電氣隔離，防止高電壓、噪聲或地線環(huán)路干擾信號(hào)傳輸。它廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、電力系統(tǒng)等需要安全隔離的場合。

核心特點(diǎn)

1. 電氣隔離：

• 輸入與輸出之間無直接的電氣連接，隔離電壓通?？蛇_(dá)數(shù)百伏至數(shù)千伏（如1kV~10kV）。

• 隔離介質(zhì)常見為光耦（光電）、變壓器（磁電）或電容耦合。

2. 抑制噪聲：

• 阻斷地線環(huán)路引起的共模噪聲，提高信號(hào)完整性。

• 適用于高電磁干擾（EMI）環(huán)境。

3. 安全保護(hù)：

• 防止高壓竄入低壓電路，保護(hù)人員和設(shè)備安全（如醫(yī)療設(shè)備的患者隔離）。

4. 信號(hào)調(diào)理：

• 部分隔離放大器集成放大、濾波、線性化功能，可直接處理微弱信號(hào)（如傳感器輸出）。

主要類型

1. 光電隔離放大器：

• 通過光耦合器（如LED+光電二極管）傳輸信號(hào)，響應(yīng)速度快，但線性度較低。

• 示例型號(hào)：TI ISO124、Avago HCNR201。

2. 變壓器耦合隔離放大器：

• 利用變壓器隔離，高頻信號(hào)調(diào)制/解調(diào)，線性度高，但帶寬受限。

• 示例型號(hào)：ADI AD202、AD210。

3. 電容耦合隔離放大器：

• 通過高頻載波跨電容屏障傳輸信號(hào)，集成度高，適合IC設(shè)計(jì)。

• 示例型號(hào)：TI ISO122、ADI ADuM3190。

關(guān)鍵參數(shù)

• 隔離電壓：輸入/輸出間能承受的最高電壓（如5kV RMS）。

• 共模抑制比（CMRR）：抑制共模干擾的能力（典型值80dB~120dB）。

• 帶寬：信號(hào)傳輸?shù)挠行ьl率范圍（如50kHz~1MHz）。

• 非線性度：輸出信號(hào)與理想響應(yīng)的偏差（如±0.1%）。

典型應(yīng)用場景

1. 工業(yè)自動(dòng)化：

• PLC系統(tǒng)中隔離傳感器信號(hào)（熱電偶、RTD）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)反饋。

2. 醫(yī)療設(shè)備：

• 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物電信號(hào)采集，確保患者安全。

3. 電力監(jiān)控：

• 電流/電壓傳感器（如霍爾傳感器）的隔離放大，用于變頻器或智能電表。

4. 通信系統(tǒng)：

• 隔離RS-485、CAN總線接口，防止地電位差導(dǎo)致通信錯(cuò)誤。