Vad är galvanisk isolation, huvudtyperna och arbetsprinciper

Hej kära besökare till min kanal! I den här artikeln vill jag prata med dig om denna viktiga del av nästan alla elektronisk krets är elektriskt isolerad. Jag ska berätta om de befintliga arter, samt för- och nackdelar. Låt oss komma igång.

Vad är galvanisk isolation

Och vi börjar med dig med en definition.

Isolering - en kraftöverföringsprestanda någon särskild signal mellan de elektriska kretsar, som inte har någon direkt kontakt.

Som elektrisk isolering används för signalöverföring med den maximalt möjliga nivån av störning för kontaktlösa management, liksom för omedelbart skydd av elektrisk utrustning mot skador och människor från sann nederlag elektrisk stöt.

Fortfarande behöver veta att med denna typ av frikoppling elektriska potentialer separerade kedjor kan avsevärt flaska.

På vilken princip fungerar galvanisk isolation

För att förstå algoritmen fungerar, låt oss se i utformningen av transformatorn.

Så i transformatorns primärlindningen är ingen elektrisk anslutning till den sekundära lindningen. Som träffas med den primära elektriska strömmen är bara möjligt som ett resultat av nedbrytningen av det isolerande materialet. Men på samma potentialskillnad över spolarna slutsatser stora mängder.

Och det visar sig, om vi är sekundärlindningen är ansluten till kroppen på enheten (dvs det finns ett samband med marken), kommer de parasitströmmar inte att synas på den maskin som genom hotet om servering personal.

Befintliga typer av galvaniska trafik

Det finns flera sätt att åstadkomma denna separation. Här talas om dem mer i detalj:

1. Induktiva (känd transformator) isolering. avkopplingselementet kräver användning av magnetisk induktion (transformator) för genomförandet av detta alternativ. I detta fall kan inte användas kärnan.

Sålunda för sådana isoleringstransformatorer används främst med en faktor lika med "1". Och "primär cell" är ansluten till signalkällan, och "sekundära" till mottagaren. Och spänningen vid mottagaren är direkt beroende av spänningen vid källan. Nackdelarna med denna utföringsform inkluderar följande punkter:

- Måtten på denna enhet inte tillåter miniprodukter som i dagens verklighet är mycket stor nackdel.

- Frekvens Modulation galvaniska isolerings medför allvarliga begränsningar av sändningsfrekvensen.

- Inmatnings Interferens avsevärt minska utskriftskvalitet.

- Sådan isolering uteslutande i nät med variabel spänning.

opto-isolering

Utvecklingen av elektronik och halvledarelement har skapat en helt ny trafikplats, baserad på användningen av optoelektroniska komponenter. De viktigaste delarna av sådana artiklar är optokopplare (optokopplare) implementeras baserat på tyristorer, dioder, transistorer, och andra sådana komponenter med ljuskänslighet.

Dessutom i den optiska delen av kretsen som förbinder den mottagande och den sändande delen, som en bärarsignal tjänar ljus. fotoner neutralitet medger elektriskt isolerade ingångs- och utgångsnätet. Och bara för att förena kedja med olika impedanser på ingång och utgång.

Optik par bildat av följande komponenter: ljuskällan, det ljusgenomsläppmediet, och rikta ljusmottagaren, där bara ljusflödet uppträder och omvandla till elektrisk puls (signal). Varvid ingångs- och utgångs resistansvärde optokopplare kan ha ett värde av tiotals megohm.

Principen för drift av optoelektronisk isolering drog följande slutsatser: på LED inträder i insignal som bringar lysdioden att utsända ljus, som faller genom det ledande mediet till fototransistorn, som är bildat på elektroderna av spänningsfallet eller den drivkraft ström. Således är den elektriska isoleringen utfördes kedjor som är i kommunikation med en LED på den ena änden och anslutningen med den andra fototransistorn.

Utan tvekan fördelar med denna typ av galvanisk isolering är: relativt blygsamma storlek hos det färdiga elementet (som tillåter deras användning i mikroelektronik) och ingen interferens (överhörning) från mottagaren, vilket gör det möjligt att modulera signalerna är tillräckligt brett område frekvenser.

optokopplare diod

I detta utförande, är elektrisk isolering av ljuskällan en LED och en mottagare fotodiod skjuter ut. Principen för operationen är enligt följande: när du behöver sända en signal till LED spänning appliceras. Emitterat av LED ljuseffekt faller på fotodioden, vilket resulterar i fotodiod öppnas och passerar en ström.

Sådan ånga kan användas i stället för nyckeln och funktionssignalerna frekvens till flera tiotals MHz.

Den huvudsakliga nackdelen med denna utföringsform är oförmågan att reglera utväxlings stora strömmar utan användning av ytterligare element. Dessutom effektiviteten hos ett sådant element är låg.

Vid denna punkt jag vill avbryta berättelsen om galvanisk isolation. Om du gillade den här artikeln, sedan rösta det som. Nästa del kommer att övervägas: kapacitiv galvanisk isolation, elektro utbyte, samt tala om problemen med galvanisk isolation och dess huvudsakliga brister. Tack för er uppmärksamhet!