弱電設(shè)備的雷電危害及保護(hù)一

弱電設(shè)備的雷電危害分析及保護(hù)摘要：文中闡述了雷電對(duì)弱電設(shè)備干擾的途徑與耦合機(jī)制，針對(duì)弱電設(shè)備的工作特性和雷電侵入機(jī)理，探討了弱電設(shè)備雷電防護(hù)和干擾抑制措施。

關(guān)鍵詞：干擾途徑

耦合機(jī)制

雷電防護(hù)

抑制措施1.概述

隨著科技的不斷發(fā)展，人類已步入信息社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及越來(lái)越多的辦公大樓、寫字樓、醫(yī)院、銀行、賓館等建筑離不開綜合布線系統(tǒng)。配置綜合布線系統(tǒng)，猶如為建筑物建立了一個(gè)高速，大容量的信息傳送平臺(tái)，為建筑智能化提供了快速的信息通道。計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)、CATV等微電子設(shè)備日益增多，而微電子器件承受雷電電磁脈沖能力較差，因此，雷害事故不斷發(fā)生。我國(guó)每年因雷擊破壞建筑物內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的事件時(shí)有發(fā)生，所造成的損失是非常巨大的。因此綜合布線系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)就顯得尤其重要。

我們知道雷電入侵電器設(shè)備的形式有兩種：直擊雷和感應(yīng)雷。雷電直接擊中線路并經(jīng)過(guò)電器設(shè)備入地的雷擊過(guò)電流稱為直擊雷；由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過(guò)電壓，過(guò)電流形成的雷擊稱為感應(yīng)雷。

目前，在建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，是執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057－

94，設(shè)計(jì)由避雷網(wǎng)(帶)，避雷針或混合組成的接閃器，立柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)與鋼屋架，屋面板鋼筋等構(gòu)成一個(gè)整體，避雷網(wǎng)通過(guò)全部立柱基礎(chǔ)的鋼筋作為接地體，將強(qiáng)大的雷電流入大地。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安置在建筑物內(nèi)，受建筑物防雷系統(tǒng)保護(hù)，直擊雷擊中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可能性非常小，計(jì)算機(jī)設(shè)備抗直擊雷能力很低，防護(hù)設(shè)備非常昂貴，通常不必安裝防護(hù)直擊雷的設(shè)備，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須防感應(yīng)雷和雷電浪涌電壓。

2.干擾途徑與耦合機(jī)制

產(chǎn)生干擾必須具備三個(gè)條件：干擾源、干擾通道、易受干擾設(shè)備。

干擾源分為內(nèi)部和外部。內(nèi)部主要是裝置原理和產(chǎn)品質(zhì)量等。外部主要由使用條件和環(huán)境因素決定，如工作電源直流回路受開關(guān)操作和天氣影響等而引起的浪涌電壓，強(qiáng)電場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)以及電磁波輻射等。

干擾通道有傳導(dǎo)耦合、公共阻抗耦合和電磁耦合三種。外部主要通過(guò)分布電容的電磁耦合傳到內(nèi)部；內(nèi)部則三種均有。

由于設(shè)備采用的敏感元件的選用和結(jié)構(gòu)布局等不盡合理，造成本身抗干擾能力差，

對(duì)干擾加以抑制，降低其幅度，減少其影響力，這是從外部環(huán)境上加以改善。

2.1干擾途徑

感應(yīng)雷可由靜電感應(yīng)產(chǎn)生，也可由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，形成感應(yīng)雷電壓的機(jī)率很高，對(duì)建筑物內(nèi)的弱電設(shè)備威脅巨大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及電話程控交換機(jī)的防雷工作重點(diǎn)是防止感應(yīng)雷入侵。入侵計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓過(guò)電流主要有以下三個(gè)途徑：

2.1.1由交流電220V電源供電線路入侵；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源由電力線路輸入室內(nèi)，電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷擊中高壓電力線路，經(jīng)過(guò)變壓器耦合到220伏低壓，入侵計(jì)算機(jī)供電設(shè)備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷過(guò)電壓。在220伏電源線上出現(xiàn)的雷電過(guò)電壓平均可達(dá)10000伏，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可造成毀滅性打擊。電源干擾復(fù)雜性中眾多原因之一就是包含著眾多的可變因素，電源干擾可以以"共模"或"差模"方式存在。"共模"干擾是指電源線與大地，或中性線與大地之間的電位差。"差模"干擾存在于電源相線與中性線之間。對(duì)三相電源來(lái)講，還存在于相線與相線之間。電源干擾復(fù)雜性中的第二個(gè)原因是干擾情況可以從持續(xù)周期很短暫的尖峰干擾到全失電之間的變化。

電源干擾的類型見表一：

表一

序號(hào)

干擾的類型

典型的起因

1

跌落

雷擊，重載接通，電網(wǎng)電壓低下

2

失電

惡劣的氣候，變壓器故障，其他原因的緣故

3

頻率偏移

發(fā)電機(jī)不穩(wěn)定，區(qū)域性電網(wǎng)故障

4

電氣燥聲

雷達(dá)，無(wú)線電信號(hào)。電力公司和工業(yè)設(shè)備的飛狐，轉(zhuǎn)換器和逆變器

5

浪涌

忽然減輕負(fù)載，變壓器的抽頭不恰當(dāng)

6

諧波失真

整流，開關(guān)負(fù)載。開關(guān)型電源，調(diào)速驅(qū)動(dòng)

7

瞬變

雷擊，電源線負(fù)載設(shè)備的切換，功率因數(shù)補(bǔ)償電容的切換，空載電動(dòng)機(jī)的斷開

電源干擾進(jìn)入設(shè)備的途徑；一是電磁耦合；二是電容耦合；三是直接進(jìn)入三種。

2.1.2由計(jì)算機(jī)通信線路入侵；可分為三種情況：

(1)

當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌庵睋衾状驌魰r(shí)，強(qiáng)雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進(jìn)而擊穿外皮，使高壓入侵線路。

(2)

雷云對(duì)地面放電時(shí)，在線路上感應(yīng)出上千伏的過(guò)電壓，擊壞與線路相連的電器設(shè)備，通過(guò)設(shè)備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播，涉及面廣，危害范圍大。

(3)若通過(guò)一條多芯電纜連接不同來(lái)源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí)，當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí)，會(huì)在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過(guò)電壓，擊壞低壓電子設(shè)備。

2.1.3地電位反擊電壓通過(guò)接地體入侵；雷擊時(shí)強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過(guò)引下線和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分布，若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時(shí)，即產(chǎn)生高壓地電位反擊，入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強(qiáng)大的雷電流通過(guò)引下線入地，在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化，會(huì)在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號(hào)線)上感應(yīng)出雷電過(guò)電壓，因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)計(jì)算機(jī)，反而可能引入了雷電。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電線芯片耐壓能力很弱，通常在

100伏以下，因此必須建立多層次的計(jì)算機(jī)防雷系統(tǒng)，層層防護(hù)，確保計(jì)算機(jī)特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

2.2耦合機(jī)制

雷電沖擊影響微電子設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的耦合機(jī)制有下面幾種。

2.2.1電阻耦合；雷電放電將使受影響的物體相對(duì)于遠(yuǎn)端地的電位上升高達(dá)幾百千伏，地電位升高形成的電流將分布到設(shè)備的金屬部分。如連接到系統(tǒng)參考點(diǎn)數(shù)據(jù)線和電源電線。電纜屏蔽層的電流在屏蔽層與芯線之間引起過(guò)電壓，其數(shù)值與傳輸阻抗成正比例。

2.2.2磁耦合；在導(dǎo)體上流通的或處在雷電通道的雷電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在幾百米范圍內(nèi)，可以認(rèn)為磁場(chǎng)的時(shí)間變化率與雷電電流時(shí)間變化率相同。然而，磁場(chǎng)經(jīng)常被建筑材料和周圍的物體所衰減和改變。磁場(chǎng)的變化會(huì)在室內(nèi)外電纜設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)電流和電壓。

2.2.3電耦合；雷電通道下端的電荷會(huì)在附近產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的電場(chǎng)，它對(duì)鞭狀天線設(shè)備有影響，而對(duì)于建筑物內(nèi)部電場(chǎng)干擾一般可以忽略。

2.2.4電磁耦合；遠(yuǎn)距離雷電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì)在大范圍的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)上感應(yīng)出過(guò)電壓，這種干擾會(huì)傳導(dǎo)到接口上，但這種情況下，直接輻射的電磁場(chǎng)很難對(duì)建筑物或機(jī)柜內(nèi)的微電子設(shè)備造成破壞。

3.弱電設(shè)備防雷措施

按照防護(hù)范圍可將弱電設(shè)備的防雷措施分為兩類，外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)。外部防護(hù)是指對(duì)安裝弱電設(shè)備的建筑物本體的安全防護(hù)，可采用避雷針、分流、屏蔽網(wǎng)、均衡電位、接地等措施，這種防護(hù)措施人們比較重視、比較常見，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善。內(nèi)部防護(hù)是指在建筑物內(nèi)部弱電設(shè)備對(duì)過(guò)電壓（雷電或電源系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓）的防護(hù)，其措施有：等電位聯(lián)結(jié)、屏蔽、保護(hù)隔離、合理布線和設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)器等措施，這種措施相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較新的辦法，也不夠完善，針對(duì)弱電設(shè)備防雷的特性機(jī)理，對(duì)雷電浪涌及地電位差的防護(hù)進(jìn)行探討。

3.1弱電設(shè)備的外部防護(hù)

弱電設(shè)備的外部防護(hù)首先是使用建筑物的避雷針將主要的雷電流引入大地；其次是在將雷電流引入大地的時(shí)候盡量將雷電流分流，避免造成過(guò)電壓危害設(shè)備；第三是利用建筑物中的金屬部件以及鋼筋可以作為不規(guī)則的法拉第籠，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的設(shè)備是低壓電子邏輯系統(tǒng)、遙控、小功率信號(hào)電路的電器，則需要加裝專門的屏蔽網(wǎng)，在整個(gè)屋面組成不大于5m-5m,6m-4m的網(wǎng)格，所有均壓環(huán)采用避雷帶等電位連接；第四是建筑物各點(diǎn)的電位均衡，避免由于電位差危害設(shè)備；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷擊建筑物時(shí)接點(diǎn)電位損壞設(shè)備。

3.2弱電設(shè)備的內(nèi)部保護(hù)

從EMC（電磁兼容）的觀點(diǎn)來(lái)看，防雷保護(hù)由外到內(nèi)應(yīng)劃分為多級(jí)保護(hù)區(qū)。最外層為0級(jí)，是直接雷擊區(qū)域，危險(xiǎn)性最高，主要是由外部（建筑）防雷系統(tǒng)保護(hù)，越往里則危險(xiǎn)程度越低。保護(hù)區(qū)的界面劃分主要通過(guò)防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬管道等構(gòu)成的屏蔽層而形成，從0級(jí)保護(hù)區(qū)到最內(nèi)層保護(hù)區(qū)，必須實(shí)行分層多級(jí)保護(hù)，從而將過(guò)電壓降到設(shè)備能承受的水平。一般而言，雷電流經(jīng)傳統(tǒng)避雷裝置后約有50％是直接泄入大地，還有50％將平均流入各電氣通道（如電源線，信號(hào)線和金屬管道等）。

隨著微電子設(shè)備的大規(guī)模使用，雷電以及操作瞬間過(guò)電壓造成的危害越來(lái)越嚴(yán)重。以往的防護(hù)體系已不能滿足微電子設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)安全提出的要求。應(yīng)從單純一維防護(hù)轉(zhuǎn)為三維防護(hù)，包括：防直擊雷，防感應(yīng)雷電波侵入，防雷電電磁感應(yīng)，防地電位反擊以及操作瞬間過(guò)電壓影響等多方面作系統(tǒng)綜合考慮。

多級(jí)分級(jí)（類）保護(hù)原則：即根據(jù)電氣、微電子設(shè)備的不同功能及不同受保護(hù)程序和所屬保護(hù)層確定保護(hù)要點(diǎn)作分類保護(hù)；根據(jù)雷電和操作瞬間過(guò)電壓危害的可能通道從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應(yīng)做多級(jí)層保護(hù)。

3.3電源部分防護(hù)

弱電設(shè)備的電源雷電侵害主要是通過(guò)線路侵入。高壓部分有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對(duì)地的電壓限制到小于6000V（IEEEEC62.41），而線對(duì)線則無(wú)法控制。所以，對(duì)380V低壓線路應(yīng)進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)，按國(guó)家規(guī)范應(yīng)有三部分：建議在高壓變壓器后端到二次低壓設(shè)備的總配電盤間的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加避雷器或保護(hù)器，作一級(jí)保護(hù)；在二次低壓設(shè)備的總配電盤至二次低壓設(shè)備的配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加裝避雷器保護(hù)器，作二級(jí)保護(hù)；在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端應(yīng)對(duì)地加裝避雷器或保護(hù)器，作為三級(jí)保護(hù)。目的是用分流（限幅）技術(shù)即采用高吸收能量的分流設(shè)備（避雷器）將雷電過(guò)電壓（脈沖）能量分流泄入大地，達(dá)到保護(hù)目的，所以，分流（限幅）技術(shù)中采用防護(hù)器的品質(zhì)、性能的好壞是直接關(guān)系網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的關(guān)鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的避雷器或保護(hù)器至關(guān)重要。

3.4信號(hào)部分保護(hù)

對(duì)于信息系統(tǒng)，應(yīng)分為粗保護(hù)和精細(xì)保護(hù)。粗保護(hù)量級(jí)根據(jù)所屬保護(hù)區(qū)的級(jí)別確定，精細(xì)保護(hù)要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來(lái)進(jìn)行確定。

4.綜合浪涌保護(hù)系統(tǒng)組合

4.1.三級(jí)保護(hù)

對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的所需的浪涌保護(hù)應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行綜合考慮，針對(duì)自動(dòng)化控制裝置的特性，應(yīng)用于該系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器基本上可以分為三級(jí)，對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的供電設(shè)備來(lái)說(shuō)，需要雷擊電流放電器、過(guò)壓放電器以及終端設(shè)備保護(hù)器。數(shù)據(jù)通信和測(cè)控技術(shù)的接口電路，比各終端的供電系統(tǒng)電路顯然要靈敏得多，所以必須對(duì)數(shù)據(jù)接口電路進(jìn)行細(xì)保護(hù)。

自動(dòng)化裝置的供電設(shè)備的第一級(jí)保護(hù)采用的是雷擊電流放電器，它們不是安裝在建筑物的進(jìn)口處，就是在總配電箱里。為保證后續(xù)設(shè)備不承受的剩余殘壓太高，所以必須根據(jù)對(duì)保護(hù)范圍的性質(zhì)，安裝第二級(jí)保護(hù)。在下級(jí)配電設(shè)施中安裝過(guò)電壓放電器，作為二級(jí)保護(hù)措施，作為第三級(jí)保護(hù)是為了保護(hù)儀器設(shè)備，采取的方法是，把過(guò)電壓放電器直接安裝在儀器的前端。自動(dòng)化控制系統(tǒng)三級(jí)保護(hù)布置如圖1所示；在不同等級(jí)的放電器之間，必須遵守導(dǎo)線的最小長(zhǎng)度規(guī)定。供電系統(tǒng)中雷擊電流放電器與過(guò)壓放電器之間的距離不得小于10米，過(guò)壓放電器同儀器設(shè)備保護(hù)裝置之間的導(dǎo)線距離則不應(yīng)低于5米。

4.2.三級(jí)保護(hù)器件

4.2.1.充有惰性氣體的過(guò)電壓放電器，是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛的一級(jí)浪涌保護(hù)器件。充有惰性氣體過(guò)電壓放電器，一般構(gòu)造的這類放電器可以排放20千安（8/20）微秒或者2.5千安（10/350）微秒以內(nèi)的瞬變電流。氣體放電器的響應(yīng)時(shí)間處于毫微秒范圍，其被廣泛的應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信范疇。該器件的一個(gè)缺點(diǎn)是它的觸發(fā)特性與時(shí)間相關(guān)，其上升時(shí)間的瞬變量同觸發(fā)特性曲線在幾乎與時(shí)間軸平行的范圍里相交。因此保護(hù)電平將同氣體放電器額定電壓相近。而特別快的瞬變量將同觸發(fā)曲線在十倍于氣體放電器額定電壓的工作點(diǎn)相交，也就是說(shuō)，如果某個(gè)氣體放電器的最小額定電壓90伏，那么線路中剩余的殘壓可高達(dá)900伏。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是可能會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流。在氣體放電器被觸發(fā)的情況下，尤其是在阻抗低、電壓超過(guò)24伏的電路中會(huì)出現(xiàn)下列情況：即原來(lái)希望維持幾個(gè)毫秒的短路狀態(tài)，會(huì)因?yàn)樵摎怏w放電器繼續(xù)保持下去，由此引起的后果可能是該放電器在幾分之一秒的時(shí)間內(nèi)爆碎。所以在應(yīng)用氣體放電器的過(guò)電壓保護(hù)電路中應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)熔斷器，使得這種電路中的電流很快地被中斷。

4.2.2.壓敏電阻，壓敏電阻被廣泛作為系統(tǒng)中的二級(jí)保護(hù)器件，因壓敏電阻在毫微秒時(shí)間范圍內(nèi)具有更快的響應(yīng)時(shí)間，不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流的問題。在測(cè)控設(shè)備的保護(hù)電路中，壓敏電阻可以用于放電電流為2.5KA—5KA（8/20）微秒的中級(jí)保護(hù)裝置。壓敏電阻的缺點(diǎn)是老化和較高的電容問題，老化是指壓敏電阻中二極管的P-N部分，在通常過(guò)載情況下，P-N結(jié)會(huì)造成短路，其漏電流將因此而增大，其值的大小取決于承載的頻繁程度。其應(yīng)用于靈敏的測(cè)量電路中將造成測(cè)量失真，并且器件易發(fā)熱。壓敏電阻大電容問題使它在許多場(chǎng)合不能應(yīng)用于高頻信息傳輸線路，這些電容將同導(dǎo)線的電感一起形成低通環(huán)節(jié)，從而對(duì)信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的阻尼作用。不過(guò)，在30千赫茲以下的頻率范圍內(nèi)，這一阻尼作用是可以忽略。

4.2.3.抑制二極管，抑制二極管一般用于高靈敏的電子回路，其響應(yīng)時(shí)間可達(dá)微微秒級(jí)，而器件的限壓值可達(dá)額定電壓的1.8倍。其主要缺點(diǎn)是電流負(fù)荷能力很弱、電容相對(duì)較高，器件自身的電容隨著器件額定電壓變化，即器件額定電壓越低，電容則越大，這個(gè)電容也會(huì)同相連的導(dǎo)線中的電感構(gòu)成低通環(huán)節(jié)，而對(duì)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生阻尼作用，阻尼程度與電路中的信號(hào)頻率相關(guān)。

5.過(guò)程通道抗干擾設(shè)計(jì)

由自動(dòng)化裝置構(gòu)成控制系統(tǒng)中必須妥善解決好接口信號(hào)的隔離，抑制傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾，才能使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。接口與過(guò)程通道是自動(dòng)化裝置和外部設(shè)備、被控對(duì)象進(jìn)行信息交換的渠道，對(duì)于接口和過(guò)程通道侵入的干擾主要是因公共地線所引起，其次，在信號(hào)微弱和傳輸線路較長(zhǎng)時(shí)還會(huì)受到靜電和電磁波的干擾。目前在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，對(duì)于數(shù)字輸入信號(hào)，大部分都利用光電隔離器，也有一些使用脈沖變壓器隔離和運(yùn)算放大器隔離；對(duì)于數(shù)字輸出信號(hào)也是主要采用光電隔離器。對(duì)于模擬量輸入信號(hào)，則許多場(chǎng)合下采用調(diào)制—解調(diào)式隔離放大器、運(yùn)算放大器等，模擬量輸出信號(hào)隔離則可采用直流電壓隔離法及變換隔離法等。

5.1光電耦合技術(shù)

光電偶合器件是利用光傳遞信息的，它是由輸入端的發(fā)光元件和輸出端的受光元件組成，輸入與輸出在電氣上是完全隔離的。其體積小、使用簡(jiǎn)便，可視現(xiàn)場(chǎng)干擾情況的不同，可以組成各種不同的線路對(duì)共模和長(zhǎng)模干擾進(jìn)行抑制。

5.1.1應(yīng)用于輸入輸出的隔離。光電耦合器用在輸入、輸出間隔離情況下，線路是很簡(jiǎn)單的，由于避免形成地環(huán)路，而輸入與輸出的接地點(diǎn)也可以任意選擇。這種隔離的作用不僅可以用在數(shù)字電路中，也可以用在線性（模擬）電路中。

5.1.2用于消除與抑制噪聲

光電耦合器用于消除噪聲是從兩個(gè)方面體現(xiàn)的：一方面是使輸入端的噪聲不傳遞給輸出端，只是把有用信號(hào)傳送到輸出端。另一方面，由于輸入端到輸出端的信號(hào)傳遞是利用光來(lái)實(shí)現(xiàn)的，極間電容很小，絕緣電阻很大，因而輸出端的信號(hào)與噪聲也不會(huì)反饋到輸入端。使用光電耦合器時(shí)，應(yīng)注意這種光電耦合器本身有10—30pF的分布電容，所以頻率不能太高；另外在接點(diǎn)輸入時(shí)，應(yīng)注意加RC濾波環(huán)節(jié)，抑制接點(diǎn)的抖動(dòng)。另外，用于低電壓時(shí)，其傳輸距離以100米以內(nèi)為限、傳輸速率在10Kbps以下為宜。

5.2脈沖變壓器隔離

脈沖變壓器原付邊繞組匝數(shù)很少，分別繞制在鐵氧體磁芯的兩側(cè)，分布電容僅幾微微法，可作為脈沖信號(hào)的隔離器件。對(duì)于模擬量輸入信號(hào)，由于每點(diǎn)的采樣周期很短，實(shí)際上的采樣波形也為一脈沖波形，也可實(shí)現(xiàn)隔離作用。這種脈沖變壓器隔離方式，線路中也應(yīng)加濾波環(huán)節(jié)抑制動(dòng)態(tài)常模干擾和靜態(tài)常模干擾，這種脈沖變壓器隔離方式已被用于幾兆赫的信號(hào)電路中。

5.3模/數(shù)變換隔離

模/數(shù)變換隔離電路，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中常在現(xiàn)場(chǎng)就地進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，利用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將易受干擾的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，在接收端在采用光電隔離，以增強(qiáng)其在信號(hào)傳