Hvad er galvanisk isolation, de vigtigste typer og arbejdsprincipper

Hej kære besøgende på min kanal! I denne artikel vil jeg tale med dig om dette vigtige element i næsten alle elektroniske kredsløb er elektrisk isoleret. Jeg vil fortælle dig om de eksisterende arter, såvel som de fordele og ulemper. Lad os komme i gang.

Hvad er galvanisk isolation

Og vi starter med dig med en definition.

Isolation - en krafttransmission udførelsen af ​​enhver signal mellem de elektriske kredsløb, som ikke har nogen direkte kontakt.

Som anvendes elektrisk isolation til signaltransmission med det maksimalt mulige niveau for interferens for noncontact ledelse, såvel som for den umiddelbare beskyttelse af elektrisk udstyr mod skader og folk fra sandsynlige nederlag elektrisk stød.

Stadig brug for at vide, at med denne form for afkobling elektriske potentialer adskilt kæder kan signifikant aftapning.

På hvilket princip fungerer galvanisk isolation

For at forstå algoritmen værker, lad os se på udformningen af ​​transformatoren.

Så i transformerens primære vikling ikke er nogen elektrisk forbindelse til den sekundære vikling. Der er ramt med det primære elektriske strøm er kun mulig som følge af nedbrydningen af ​​det isolerende materiale. Men på samme spændingsforskel over konklusionerne spoler nåede betydelige mængder.

Og det viser sig, hvis vi er sekundærspolen er forbundet med kroppen af ​​enheden (dvs. der er en sammenhæng med jord), vil de parasitiske strømme ikke på den maskine, der udføres truslen om at tjene personel.

Eksisterende typer af galvaniske udfletninger

Der er flere måder at opnå denne adskillelse. Her er tale om dem i detaljer:

1. Induktive (aka transformer) isolation. afkobling element kræver brug af magnetisk induktion (transformer) til gennemførelse af denne mulighed. I dette tilfælde kan kernen ikke anvendes.

Således for sådanne isolationstransformere hovedsagelig anvendes med en faktor lig med "1". Og "primær celle" er forbundet til signalkilden, og "sekundære" til modtageren. Og spændingen ved modtageren er direkte afhængig af spændingen ved kilden. Ulemperne ved denne udførelsesform omfatter følgende punkter:

- Dimensionerne af denne enhed ikke tillader miniature produkter, som i dagens realiteter er meget stor ulempe.

- Frekvens Modulation galvaniske isolation pålægger alvorlige restriktioner på radiofrekvens.

- Input Interferens reducere udskriftskvalitet.

- En sådan isolation fungerer udelukkende i netværk med variabel spænding.

opto-isolation

Udviklingen af ​​elektronik og halvlederelementer har skabt en fundamentalt ny udveksling, baseret på brugen af ​​opto-elektroniske komponenter. Hovedelementerne i sådanne artikler er optokoblere (optocoupler) implementeret baseret på thyristorer, dioder, transistorer og andre sådanne komponenter med lysfølsomhed.

Øvrigt i den optiske del af kredsløbet, der forbinder den modtagende og transmitterende del, som et bæresignal tjener lys. fotoner neutralitet muliggør elektrisk isoleret input og output netværk. Og bare for at forene kæden med forskellige impedanser på input og output.

Optik par dannet ud fra de følgende komponenter: lyskilden, den lystransmitterende medium, og direkte lys receiver, hvor netop den lysstrøm opstår og omdanne til elektrisk puls (signal). Hvor input og output modstand værdi optokoblere kan have en værdi på tiere af megaohm.

Princippet om driften af ​​optoelektronisk isolation indgået som følger: på LED kommer ind i indgangssignalet, der får LED'en til at emittere lys, der falder gennem det ledende medium til fototransistoren, som er dannet på elektroderne i spændingsfaldet eller momentum strøm. Således er den elektriske isolation udføres kæder, der står i forbindelse med en LED på den ene ende og forbindelsen med den anden fototransistor.

Utvivlsomt fordele ved denne type af galvanisk isolation er: relativt beskedne størrelse af det færdige element (som tillader deres anvendelse i mikroelektronik) og ingen interferens (krydstale) fra modtageren, som gør det muligt at modulere signalerne er tilstrækkeligt bredt område frekvenser.

optocoupler diode

I denne udførelsesform elektrisk isolation af lyskilden er en LED og en modtager fotodiode rager frem. Princippet om operationen er som følger: når du har brug for at sende et signal til LED spænding tilføres. Udsendes af LED lyseffekt falder på fotodioden, hvilket resulterer i fotodiode åbner og passerer en strøm.

Sådan damp kan anvendes i stedet for nøglen og funktion signaler frekvens til flere snese MHz.

Den største ulempe ved denne udførelsesform er den manglende evne til at styre interchange store strømme uden anvendelse af yderligere elementer. Endvidere effektiviteten af ​​et sådant element er lav.

På dette tidspunkt vil jeg afbryde fortællingen om galvanisk isolation. Hvis du kunne lide denne artikel, så du kan stemme det Ligesom. Den næste del vil blive betragtet: kapacitiv galvanisk isolation, elektromekanisk udveksling, samt taler om problemerne med galvanisk isolation og dens vigtigste mangler. Tak for din opmærksomhed!