無源隔離器的應(yīng)用常見問題

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，隔離器被用來進行系統(tǒng)隔離，常見的應(yīng)用如下圖。

以上2種應(yīng)用中，隔離器對輸入信號的驅(qū)動能力要求低，輸出信號負載能力強，使用時不需要考慮負載匹配問題；而且信號傳輸精度高，典型誤差可以達到萬分之三。

但是隔離器都需要單獨供電，系統(tǒng)設(shè)計和工程施工時需要考慮供電電源及其連線；每臺隔離工作時至少需要消耗0.5W功率，不利于節(jié)能環(huán)保；部分密集安裝應(yīng)用中，由于隔離器自身發(fā)熱，需要在控制柜中安裝軸流風(fēng)扇以利于通風(fēng)散熱。

在很多應(yīng)用中，我們推薦使用無源隔離器來實現(xiàn)上述應(yīng)用，具有很明顯的優(yōu)勢：隔離器工作時消耗回路電能，不需獨立的供電電源，工作功耗很低，基本不發(fā)熱，這樣就節(jié)省了直流電源模塊和散熱裝置，不需要鋪設(shè)電源線，施工難度和成本大大降低，而且抗*力更強（尤其是共模干擾）。具體應(yīng)用與注意事項如下。

采樣現(xiàn)場四線制變送器輸出的電流信號

此處需要注意變送器電流輸出的負載能力，假如DCS板卡電流信號的采樣電阻為200歐姆，整個回路線電阻50歐姆，則要求變送器的負載能力為250+50+150=450歐姆，此處的150歐姆是無源隔離器工作的等效電阻。事實上，DCS或PLC板卡的電流輸入阻抗一般不會超過250歐姆，比如廣泛應(yīng)用的西門子S7-300模擬量采集卡輸入阻抗只有25歐姆。

系統(tǒng)輸出電流驅(qū)動執(zhí)行儀表

此處需要注意DCS模擬量輸出卡電流輸出的負載能力，假如DCS板卡電流負載能能力為750歐姆，整個回路線電阻50歐姆，則要求執(zhí)行儀表的輸入阻抗不大于750-50-150=550歐姆。大多數(shù)DCS或PLC板卡的電流輸出負載能力超過750歐姆，而執(zhí)行儀表的執(zhí)行儀表的輸入阻抗不大于500歐姆。

1入2出無源隔離器

1入2出無源隔離器實際上是2個無源隔離器在輸入端串聯(lián)，因此對輸入端信號的負載能力要求更高，以為上圖驅(qū)動I/P為例， 若每個I/P轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗是350歐姆，則要求DCS模擬量輸出卡電流輸出的負載能力為（350+350+150+150）即1000歐姆以上。

另外，無源隔離器的工作能量來自回路電流，所以電流回路不能斷開。在1入2出無源隔離器應(yīng)用中尤其需要注意的是，如果其中1路輸出斷開，則2個隔離器全部停止工作，因此如果只用到其中1路輸出，則另1路輸出要短接。