直流通过电容器、电感等元器件时,慢慢地会积累电荷和电能,形成了电容和电感器件;交流通过电容器、电感等元器件时,瞬间完成放电和充电,这时这些元器件实际上不是独立的电容和电感,而是类似于阻抗,产生等效电阻。而仪器表指示的是实际值,其表头指针是通过灵敏电流表、电荷积分和反射光栅等方式达到的。所以,当电流是直流时,各种等效电阻不影响电流的真实值,但当电流是交流时,等效电阻将会影响仪器表对电流实际值的测量,因此需要通过隔直流来避免此类误差的发生。
隔直流可采使用交流阻挡式直接隔直,利用电容将交流隔离,直流通过到交流不通过;或交流绕组隔直式,利用变压器将交流隔离。交流阻挡器可采用恒流源,当隔直电阻上有电压时,输出满足Ohm定律的电流,从而减小因电容回路电流导致的误差。而利用变压器隔直,则要在交流电压的电平可以较好地恢复后再通过一定方法形成仪表表头电流。
在电路中,隔直流广泛应用于信号隔离、隔离控制电路及功率放大器等实际电路中。在单片机中,由于IO口电流很小,不能直接驱动电机和大功率负载,这时候就可以通过隔直流的方式使IO口与信号隔离出来,然后再驱动电机等负载。在音频放大器中,若不使用隔直流技术,输出的信号是以直流电压为基准,如果信号中含有交流分量,可能导致输出信号表现为偏振交直流,影响音质。因此,隔直流技术是音频放大器必不可少的技术之一。
隔直流的主要优点是可以有效地避免直流误差的影响,准确反映电路中的实际情况,提高仪器测量的精度。但同时,也需要注意,隔离电路的阻值不能过大,这会导致交流频率信号的强度下降,在频率达到几千赫时,有效电压会明显降低。此外,还应考虑仪器对电源电压的要求、隔离电阻的大小和电容器的质量等问题,以充分发挥隔离效果。