电气隔离

电气隔离（Galvanic isolation）是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式，也就是在两个区域间不建立电流直接流动的路径。虽然电流无法直接流过，但能量或是资讯仍可以经由其他方式传递，例如电容、电磁感应或电磁波，或是利用光学、声学或是机械的方式进行。

变压器是最常用来作电气隔离的设备

光电耦合元件是数位电路中常用的电气隔离设备

标准双列直插封装中光电耦合元件，平面（上方）及矽圆顶（下方）配置的截面图。LED（红色）和感测器（绿色）的大小都比实际大小要大

光电晶体常会用来驱动HVDC的电路

电气隔离常用在二个电路的接地在不同电势，但彼此需要交换资讯或是能量的场合。电气隔离因为让二个电路可以不共用接地导体，可以避免不想要的电流在二个电路之间流动，也就切断了接地回路。电气隔离也用在电气安全上，避免意外产生的电流流到人员身上，因而造成触电。

方式

变压器

变压器靠磁通量互相耦合，一次侧和二次侧的线圈之间没有导体使电流可以直接流过（自耦变压器的一次侧和二次侧是相连的，因此没有电气隔离的功能），依照工业标准，二个线圈之间的电压差可以高达数千伏特（隔离电压），而不会有绝缘破坏的情形。磁放大器也是依类似的原理运作。变压器一般会用来改变交流电压的大小，而匜数比1:1的隔离变压器则用在安全相关的应用上。

若二个电气系统有共同的地点，这二个电气系统之间就没有电气隔离。共同地点一般来说不会（也不应该）连接到机能性的端子上，不过常常会连接到端子上。因此隔离变压器不会提供GND/earth的端子。

光电耦合元件

光电耦合元件利用光（或是红外线）来传递资讯。传收端（光源）及接收端（光感测器）在电气上是不相连的，一般会放在一个透明、绝缘的塑胶基材中。

机械式

继电器是用较小电流来控制较大电流的开关，小电流部份的电路通路时会启动电磁铁，使大电流部份电路电导通或是断开，二部份的电路也是隔离的，一般而言继电器的输出端允许电流较光电耦合元件要大，但其反应时间比较慢。

接触器的原理和继电器类似，而大电流（某些型别可达800安培）部份一般会有多组接点，可以控制交流与直流主回路，一般会连接电器或是马达等大型设备。

电容器

电容器可以允许交流电通过，但是会阻隔直流电，因此可以在不同直流电压的电路中传递交流信号，不过若电压差过大，电容器也可能会失效，变成二端直接短路的情形。

霍尔效应

霍尔效应传感器透过电感器，将磁场变化的资讯传换为电压。光电耦合元件中的光源寿命是有限的，而霍尔效应传感器无此问题，霍尔效应传感器也不用像变压器一样要考虑直流电压平衡的问题。

磁致电阻

磁耦合器（Magnetocouplers）利用了巨磁阻效应（GMR）将交流讯号转换为直流讯号。

应用

光电耦合元件常用来将控制电路和输电网路或是其他高电压电路隔离，原因可能是因为安全或是保护设备。例如功率半导体多半是用低压的电路来控制，并透过光电耦合元件来驱动功率半导体，因此低压电路可以和功率半导体的输出隔离。

使用变压器隔离电源和设备可以提升设备的安全性。如果将电源连接到变压器的一个端口，而用电设备位于其另一个端口，那么设备的电压参考点（通常是设备外壳）的电压就会浮动到和人体电压相当的安全电压，这种情况下人员碰到设备后，不会有电流经由人体流到大地，从而避免漏电以及触电。例如电动剃须刀和手机等低压电器专用的插头装有隔离变压器，即使电胡刀掉到水中或人直接接触手机的电路（通过与手机内电路相连的金属外壳），人也不会接触到接近于市电电压的危险电压。

相关条目

• 光电耦合元件
• 绝缘体