Piiriratkaisua, jonka nimi on "galvaaninen eristys", löytyy elektroniikka- ja sähkökäytännöistä melko usein. Tästä syystä on tärkeää tutustuttaa käyttäjä siihen, mikä se on. Lisäksi on mielenkiintoista ymmärtää olemassa olevien "irrotettujen" solmujen lajikkeet ja niiden toiminnan periaate.
Mikä se on?
Galvaaninen eristys on menetelmä sähkön tai tiedon siirtämiseksi tulo- ja lähtöpiirien välillä, jossa piirin osia ei ole kytketty suoraan toisiinsa. Sen tarve syntyy tapauksissa, joissa sitä vaaditaan varmistamaan toisiopiirien toiminnan turvallisuus säilyttäen lähetetty teho.
Lisäksi tämän tekniikan ansiosta toissijaiseen piiriin muodostuu riippumaton piiri, joka sallii:
- vähentää osittain ensiöpiirissä vaikuttavan häiriön vaikutusta;
- parantaa lukemien ottamisen tarkkuutta mittauspiireissä;
- parantaa kuormituksen sovittamista.
Lopuksi irrotus vähentää sekundääriin kytkettyjen laitteiden vahingoittumisen todennäköisyyttä.
Toimintaperiaate
Kätevin on selittää galvaanisen eristyksen toimintaperiaate käyttämällä muuntajaa, jossa sekundäärikäämi ei ole sähköisesti kytketty ensiöön.
Useimmiten vaikeuksia syntyy ymmärtää sähköiskun vaaran väheneminen, kun tulo- ja lähtöpiirit ovat riippumattomia. Tosiasia on, että jos onnettomuus (eristeen rikkoutuminen ja vaarallisen potentiaalin löytäminen koteloon) tapahtuu suoraan syöttöjohdossa, koko verkon teho vaikuttaa siihen, joka koskettaa sitä.
Irtikytkennän läsnä ollessa virran voimakkuutta rajoittaa paitsi ihmiskehon vastus myös muuntajan (tai muun tässä ominaisuudessa käytetyn elementin) teho. Jos toissijaiseen piiriin kytketty laitekotelo on maadoitettu, loukkaantumisriski pienenee minimiin.
Galvaanisen eristyksen tyypit
On olemassa useita tunnettuja menetelmiä syöttö- ja kuormituspiirien keinotekoiseen erottamiseen.
Useimmin käytetty tähän:
- Induktiivinen (tai muuntaja) piiri.
- Puolijohde-elementtien optoelektroniset parit.
Ensimmäisen menetelmän toteuttamisessa käytetään erotusyksikköä - muuntajaa, joka ei tässä tapauksessa vaadi ydintä. Sen siirtokerroin on yleensä yhtenäisyys, toisin sanoen sekundäärikäämin jännite on sama kuin tulo.
Tämän vaihtoehdon haittoja ovat:
- suunnittelun suuruus;
- mahdollisuus käyttää vain vaihtovirtapiireissä;
- primääripiirien häiriöiden osittainen säilyttäminen.
Näistä haitoista on mahdollista päästä eroon erityistyyppisen irrotuksen käytöstä, nimeltään optoelektroninen.
Optoelektroniset parit
Tällaisen erottamisen pääelementit ovat optoerottimet, jotka toteutetaan diodeihin, tyristoreihin sekä transistoreihin ja muihin valoherkkiin elektronisiin komponentteihin perustuvissa piireissä. Kokoonpanon ensisijaisen elementin toiminta suoritetaan emittoimalla valoa emittoivalla diodilla, ja hyödyllistä pulssia välittävä väliaine on valoa johtava kenttä, joka on luotu optoelektronisen parin sisään.
Näissä laitteissa valovirran sähköinen neutraalisuus antaa sinulle mahdollisuuden järjestää tehokas tulo- ja lähtöpiirien kytkeminen irti sekä eri monimutkaisten solmujen koordinoinnin varmistamiseksi vastukset. Etuihin kuuluu laitteen pienikokoisuus ja melun merkittävä väheneminen lähdössä.