Решение на веригата, наречено "галванична изолация", се среща доста често в електронната и електротехниката. Поради тази причина е важно да запознаете потребителя с това, което представлява. В допълнение, ще бъде интересно да се разберат съществуващите разновидности на "развързващи" възли и принципа на тяхното действие.
Какво е?
Галваничната изолация е метод за пренос на електричество или информация между входни и изходни вериги, при който части от веригата не са директно свързани помежду си. Необходимостта от него възниква в случаите, когато се изисква да се гарантира безопасността на работата във вторичните вериги, като същевременно се поддържа предадената мощност.
Освен това, благодарение на тази техника, във вторичната верига се формира независима верига, която позволява:
- частично намаляване на влиянието на смущения, действащи в първи верига;
- за подобряване на точността на отчитане в измервателни вериги;
- подобряване на съвпадението на товара.
И накрая, отделянето намалява вероятността от повреда на оборудването, свързано към вторичния.
Принцип на действие
Най-удобно е да се обясни принципът на действие на галваничната изолация на примера на трансформатор, при който вторичната намотка не е електрически свързана с първичната.
Най-често трудността възниква при разбирането на намаляването на риска от токов удар, когато входните и изходните вериги са независими. Факт е, че ако инцидент (разрушаване на изолацията и удряне на опасен потенциал в корпуса) се случи директно в захранващата линия, мощността на цялата мрежа действа върху човека, който я докосне.
При наличие на разединяване силата на тока ще бъде ограничена не само от съпротивлението на човешкото тяло, но и от мощността на трансформатора (или друг елемент, използван в това качество). Ако корпусът на устройството, свързан към вторичната верига, е заземен, рискът от нараняване ще бъде намален до минимум.
Видове галванична изолация
Има няколко известни метода за изкуствено разделяне на веригите за захранване и натоварване.
Най-често използвани за това:
- Индуктивна (или трансформаторна) верига.
- Оптоелектронни двойки полупроводникови елементи.
При изпълнението на първия метод се използва разделителна единица - трансформатор, който в този случай не изисква сърцевина. Коефициентът му на предаване обикновено е единица, т.е.напрежението във вторичната намотка е равно на входа.
Недостатъците на тази опция включват:
- обемност на дизайна;
- възможността за използване само във вериги с променлив ток;
- частично задържане на смущения от първи вериги.
Възможно е да се отървете от тези недостатъци поради използването на специален тип разединяване, наречен оптоелектронен.
Оптоелектронни двойки
Основните елементи на такова отделяне са оптроните, които се прилагат във вериги, базирани на диоди, тиристори, както и транзистори и други електронни компоненти, които са чувствителни към светлина. Функцията на първичния елемент на модула се изпълнява от излъчващ светодиод, а средата, предаваща полезния импулс, е светопроводящо поле, създадено вътре в оптоелектронната двойка.
В тези устройства електрическата неутралност на светлинния поток ви позволява да организирате ефективно отделяне на входни и изходни вериги, както и за осигуряване на координация на възлите с различен комплекс съпротивления. Предимствата включват компактността на устройството и значително намаляване на нивото на шума на изхода.