Rješenje kruga nazvano "galvanska izolacija" često se nalazi u elektroničkoj i električnoj praksi. Iz tog razloga važno je korisnika upoznati s onim što on jest. Osim toga, bit će zanimljivo razumjeti postojeće sorte "odvezanih" čvorova i načelo njihova djelovanja.
Što je?
Galvanska izolacija je metoda prijenosa električne energije ili informacija između ulaznih i izlaznih krugova, u kojoj dijelovi kruga nisu izravno povezani jedni s drugima. Potreba za njom javlja se u slučajevima kada je potrebno osigurati sigurnost rada u sekundarnim krugovima uz održavanje prenesene snage.
Uz to, zahvaljujući ovoj tehnici, u sekundarnom krugu se formira neovisni krug, koji omogućuje:
- djelomično smanjiti utjecaj smetnji koje djeluju u primarnom krugu;
- za poboljšanje preciznosti očitavanja u mjernim krugovima;
- poboljšati podudaranje opterećenja.
Konačno, razdvajanje smanjuje vjerojatnost oštećenja opreme spojene na sekundarnu.
Princip rada
Najprikladnije je objasniti princip rada galvanske izolacije na primjeru transformatora, u kojem sekundarni namot nije električno povezan s primarnim.
Najčešće se poteškoća pojavljuje u razumijevanju smanjenja rizika od električnog udara kada su ulazni i izlazni krugovi neovisni. Činjenica je da ako se nesreća (slom izolacije i udar opasnog potencijala na kućištu) dogodi izravno u opskrbnom vodu, snaga cijele mreže djeluje na osobu koja je dodirne.
U prisutnosti razdvajanja, struja će biti ograničena ne samo otporom ljudskog tijela, već i snagom transformatora (ili drugog elementa koji se koristi u tom svojstvu). Ako je kućište uređaja spojeno na sekundarni krug uzemljeno, rizik od ozljeda smanjit će se na najmanju moguću mjeru.
Vrste galvanske izolacije
Postoji nekoliko poznatih metoda za umjetno razdvajanje krugova napajanja i opterećenja.
Za to se najčešće koristi:
- Induktivni (ili transformatorski) krug.
- Optoelektronski parovi poluvodičkih elemenata.
Pri provedbi prve metode koristi se odvajajuća jedinica - transformator, koja u ovom slučaju ne zahtijeva jezgru. Njegov koeficijent prijenosa obično je jedinica, odnosno napon u sekundarnom namotu jednak je ulaznom.
Mane ove opcije uključuju:
- glomaznost dizajna;
- mogućnost korištenja samo u izmjeničnim krugovima;
- djelomično zadržavanje smetnji iz primarnih krugova.
Ovih se nedostataka moguće riješiti zahvaljujući upotrebi posebne vrste razdvajanja, koja se naziva optoelektronička.
Optoelektronski parovi
Glavni elementi takvog odvajanja su optopareri, implementirani u krugove na bazi dioda, tiristora, kao i na tranzistorima i drugim elektroničkim komponentama osjetljivim na svjetlost. Funkciju primarnog elementa sklopa obavlja emitirajuća dioda koja emitira svjetlost, a medij koji prenosi korisni impuls je svjetlosno provodno polje stvoreno unutar optoelektronskog para.
U tim uređajima električna neutralnost svjetlosnog toka omogućuje vam organiziranje učinkovite razdvajanje ulaznih i izlaznih krugova, kao i kako bi se osigurala koordinacija čvorova s različitim kompleksima otpori. Prednosti uključuju kompaktnost uređaja i značajno smanjenje razine buke na izlazu.