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首頁 >  技術文檔隔離器原理

技術文檔

隔離器的設計及工作原理

多臺隔離器同時連接的系統電路示意圖

未命名-3.jpg

在上圖中,I4=I1+I2+I3 ,I5=0,I6=0,I7=0,I8=0,I9=0,I10=0,I11=0,為什么I5~I11電流為零?

回路電流定理:在獨立的電源回路中,流出電源正極的電流等于流回電源負極的電流,這個結論基于能量守恒原則,流進和流出電流兩者完全相等,如圖。

未命名-4.jpg

根據這個原理,在系統里,輸入信號、輸出信號以及電源只要有獨立的電源回路,回路電流就不會流進大地或者PLC的參考點, 產生共模電壓誤差,只是浮置在地電平上。即使電源和大地兩者之間用很細很長的導線連接, 也不會累積起地線誤差電位因為流進參考點的電流為零,所以地電平才能真正做到零電位。

在隔離器中,這個獨立的電源由電源變壓器付邊繞組產生,隔離器中每個功能回路,如輸入回路輸出回路等,都需配置一個這樣的獨立電源,如圖。

未命名-5.jpg

如果儀表的輸入回路、輸出回路都不使用隔離的電源會產生多大的地線誤差電位?以下圖進行說明。

假設現場有100個4~20mA信號,如果信號都是20mA,100乘以20mA就是2A,如果100臺表地線電阻為0.5Ω,地電位就上翹1V,這對于250Ω取樣PLC卡件,影響是量程的25%,對于25Ω取樣的PLC卡件來說,影響已達到量程的250%了。

未命名-6.jpg

實際使用中,100臺儀表的地線連接電阻遠遠大于0.5Ω,每臺表的輸出是不停地在4~20mA內變化,所以不加隔離,采用銅排來降低地線電阻,是不可能將系統穩定下來的。

上述隔離模式原理清楚,簡單易行,但要素必須完備。 

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