第1章 隔离处理技术基础知识

电力电子装置（Power Electronic Equipment，PEE）是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用电路、控制、计算机和通信等技术对电能实现变换和控制的装置。电力电子装置和负载组成一个封闭控制系统，是典型的通过弱电控制强电设备，尤其是它的控制系统，根据运行指令和输入、输出的各种状态，产生控制信号，用来驱动对应的功率器件开断，以完成其能量变换功能。

因此，电力电子装置又称为变流装置，它既包括各种功率器件（例如电力二极管、晶闸管、电力晶体管、MOSFET和IGBT等），还包括驱动模块（不控型器件除外）、吸收模块、输出与输入滤波模块等必要的辅助元件，除此之外，还需要选择合适的传感器，实时获取装置的运行状态，如电压、电流、温度、冷却水压力和风速等，以防装置内的功率器件因过电流、过电压而损坏。

理论研究与运行实践均表明，比如整流器、逆变器、直流变流器、交流变流器、各类电源和开关、电机调速装置、直流输电装置、感应加热装置、无功补偿装置、电镀电解装置和家用电器变流装置等，它们的电压等级一般都会超过数十V甚至更高，远远超过控制它们的处理器的电源电压（一般不超过5V且大多数为3.3V）等级。因此，作为PEE设计工程师，除在设计PEE系统时需要合理选择器件的电压、电流等关键性参数外，还需专门采取一些电气隔离措施，将PEE在使用过程中的各项噪声干扰路径在最短时间内进行切断，继而对于噪声的产生进行抑制。随着现代数字化技术的不断发展，在PEE系统中的隔离措施也发展出了基于数字化手段的电气电路隔离技术，通过它们便可将电气设备（强电）和电子设备（弱电）之间进行有机结合，达到能量变换或者转移的特定目的。