En kretslösning som kallas "galvanisk isolering" finns i elektronisk och elektrisk praktik ganska ofta. Av denna anledning är det viktigt att bekanta användaren med vad den är. Dessutom kommer det att vara intressant att förstå de befintliga sorterna av "lösa upp" knutar och principen för deras handling.
Vad det är?
Galvanisk isolering är en metod för att överföra el eller information mellan ingångs- och utgångskretsar, i vilka delar av kretsen inte är direkt anslutna till varandra. Behovet av det uppstår i fall där det krävs att säkerställa säkerheten vid arbete i sekundära kretsar samtidigt som den överförda effekten bibehålls.
Dessutom, tack vare denna teknik, bildas en oberoende krets i sekundärkretsen, vilket möjliggör:
- delvis minska påverkan av störningar som verkar i primärkretsen;
- för att förbättra noggrannheten vid avläsning i mätkretsar;
- förbättra lastmatchning.
Slutligen minskar frikopplingen sannolikheten för skador på utrustning som är ansluten till sekundären.
Funktionsprincip
Det är mest praktiskt att förklara driftsprincipen för en galvanisk isolering med hjälp av exemplet på en transformator, där sekundärlindningen inte är elektriskt ansluten till den primära.
Oftast uppstår svårigheten att förstå minskningen av risken för elchock när ingångs- och utgångskretsarna är oberoende. Faktum är att om en olycka (nedbrytning av isolering och en farlig potential i fallet) inträffar direkt i försörjningsledningen, verkar hela nätverkets effekt på den person som berör den.
I närvaro av frikoppling kommer strömmen att begränsas inte bara av människokroppens motstånd utan också av transformatorns kraft (eller annat element som används i denna kapacitet). Om enhetens hölje ansluten till sekundärkretsen är jordad, minskas risken för skador till ett minimum.
Typer av galvanisk isolering
Det finns flera kända metoder för att artificiellt separera matnings- och belastningskretsar.
Används oftast för detta:
- Induktiv (eller transformator) krets.
- Optoelektroniska par halvledarelement.
Vid implementering av den första metoden används en separeringsenhet - en transformator som i detta fall inte kräver en kärna. Dess överföringskoefficient är vanligtvis enhet, det vill säga spänningen i sekundärlindningen är lika med ingången.
Nackdelarna med detta alternativ inkluderar:
- storhet i designen;
- möjligheten att endast använda i växelströmskretsar;
- partiell kvarhållande av störningar från primära kretsar.
Det är möjligt att bli av med dessa nackdelar på grund av användningen av en speciell typ av frikoppling, kallad optoelektronisk.
Optoelektroniska par
Huvudelementen för sådan frikoppling är optokopplare, implementerade i kretsar baserade på dioder, tyristorer, såväl som transistorer och andra elektroniska komponenter som är känsliga för ljus. Funktionen för enhetens primära element utförs av en sändande ljusdiod och mediet som överför den användbara pulsen är ett ljusledande fält som skapas inuti det optoelektroniska paret.
I dessa enheter möjliggör den elektriska neutraliteten hos ljusflödet dig att organisera en effektiv frikoppling av ingångs- och utgångskretsar samt för att säkerställa samordning av noder med olika komplex motstånd. Fördelarna inkluderar enhetens kompakthet och en signifikant minskning av ljudnivån vid utgången.