V elektronski in električni praksi se pogosto pojavlja vezje, imenovano "galvanska izolacija". Iz tega razloga je pomembno, da uporabnika seznanite s tem, kaj je. Poleg tega bo zanimivo razumeti obstoječe sorte "odvezanih" vozlov in načelo njihovega delovanja.
Kaj je to?
Galvanska izolacija je metoda prenosa električne energije ali informacij med vhodnimi in izhodnimi vezji, pri kateri deli vezja niso neposredno povezani med seboj. Potreba po njem se pojavi v primerih, ko je treba zagotoviti varnost dela v sekundarnih tokokrogih, hkrati pa ohranjati oddano moč.
Poleg tega se po zaslugi te tehnike v sekundarnem vezju tvori neodvisno vezje, ki omogoča:
- delno zmanjšajo vpliv motenj, ki delujejo v primarnem krogu;
- izboljšati natančnost odčitavanja merilnih vezij;
- izboljšanje ujemanja obremenitve.
Na koncu ločitev zmanjša verjetnost poškodbe opreme, priključene na sekundarno.
Načelo delovanja
Najbolj priročno je razložiti načelo delovanja galvanske izolacije na primeru transformatorja, pri katerem sekundarno navitje ni električno povezano s primarnim.
Najpogosteje se težava pojavi pri razumevanju zmanjšanja tveganja električnega udara, kadar sta vhodna in izhodna vezja neodvisna. Dejstvo je, da če se nesreča (okvara izolacije in zadetek nevarnega potenciala na ohišju) zgodi neposredno v napajalnem vodu, moč celotnega omrežja deluje na osebo, ki se je dotakne.
V primeru ločitve bo trenutna moč omejena ne le z uporom človeškega telesa, temveč tudi z močjo transformatorja (ali drugega elementa, ki se uporablja v tej lastnosti). Če je ohišje naprave, priključeno na sekundarni tokokrog, ozemljeno, bo nevarnost poškodb zmanjšana na minimum.
Vrste galvanske izolacije
Obstaja več znanih metod za umetno ločevanje dovodnih in obremenitvenih tokokrogov.
Najpogosteje uporabljeni za to:
- Induktivno (ali transformatorsko) vezje.
- Optoelektronski pari polprevodniških elementov.
Pri izvedbi prve metode se uporablja ločilna enota - transformator, ki v tem primeru ne potrebuje jedra. Njegov koeficient prenosa je običajno enota, to pomeni, da je napetost v sekundarnem navitju enaka vhodu.
Slabosti te možnosti vključujejo:
- obsežnost zasnove;
- možnost uporabe samo v tokokrogih izmeničnega toka;
- delno zadrževanje motenj iz primarnega kroga.
Te pomanjkljivosti se je mogoče znebiti zaradi uporabe posebne vrste ločevanja, imenovane optoelektronska.
Optoelektronski pari
Glavni elementi takega ločevanja so optični sklopniki, ki se izvajajo v vezjih na osnovi diod, tiristorjev, pa tudi na tranzistorjih in drugih elektronskih komponentah, ki so občutljive na svetlobo. Funkcijo primarnega elementa sklopa opravlja oddajajoča svetleča dioda, medij, ki oddaja uporabni impulz, pa je svetlobno prevodno polje, ustvarjeno znotraj optoelektronskega para.
V teh napravah vam električna nevtralnost svetlobnega toka omogoča, da organizirate učinkovito ločevanje vhodnih in izhodnih vezij, pa tudi za zagotovitev usklajevanja vozlišč z različnimi kompleksi odpornosti. Prednosti vključujejo kompaktnost naprave in znatno zmanjšanje ravni hrupa na izhodu.