Ce este izolarea galvanică

Izolarea galvanică sau izolarea galvanică este principiul general de izolare electrică (galvanică) a circuitului electric în cauză în raport cu alte circuite electrice. Datorită izolației galvanice, este posibilă transmiterea energiei sau a unui semnal de la un circuit electric la un alt circuit electric fără contact electric direct între ele.

Izolarea galvanică face posibilă garantarea, în special, a independenței circuitului de semnal, deoarece se formează o buclă de curent independentă a circuitului de semnal în raport cu curenții altor circuite, de exemplu, circuitul de putere, în timpul măsurătorilor și în feedback. circuite. Această soluție este utilă pentru asigurarea compatibilității electromagnetice: crește imunitatea la zgomot și precizia măsurării. Izolarea galvanică a intrării și ieșirii dispozitivelor îmbunătățește adesea compatibilitatea acestora cu alte dispozitive în medii electromagnetice dure.

Desigur, izolarea galvanică asigură și siguranță atunci când oamenii lucrează cu echipamente electrice.Aceasta este o măsură și izolarea unui anumit circuit trebuie întotdeauna luată în considerare împreună cu alte măsuri de siguranță electrică, cum ar fi împământarea de protecție și circuitele de limitare a tensiunii și curentului.

Pentru a asigura izolarea galvanică pot fi utilizate diverse soluții tehnice:

• izolare galvanică inductivă (transformator), care este utilizată în transformatoare și pentru a izola circuitele digitale;

• izolarea optică folosind un optocupler (optron) sau opto-releu, a cărui utilizare este tipică pentru multe surse de alimentare cu impulsuri moderne;

• izolație galvanică capacitivă atunci când semnalul este alimentat printr-un condensator foarte mic;

• separarea electromecanica prin, de exemplu, releu electromecanic. 

În prezent, două opțiuni pentru izolarea galvanică în circuite sunt foarte răspândite: transformator și optoelectronic.

Construcția izolației galvanice de tip transformator presupune utilizarea unui element de inducție magnetică (transformator) cu sau fără miez, tensiunea de ieșire prelevată din înfășurarea secundară, care este proporțională cu tensiunea de intrare a dispozitivului. Cu toate acestea, atunci când aplicați această metodă, este important să luați în considerare următoarele dezavantaje:

• semnalul de ieșire poate fi afectat de interferența semnalului purtător;

• Modularea frecvenței de izolare limitează lățimea de bandă;

• Dimensiuni mari.

Dezvoltarea tehnologiei semiconductoare în ultimii ani a extins posibilitățile de construire a dispozitivelor optoelectronice pentru izolarea pe bază de optocuplaj.

Principiul de funcționare al optocuplerului este simplu: un LED emite lumină, care este percepută de un fototranzistor.Așa se realizează izolarea galvanică a circuitelor, dintre care unul este conectat la LED, iar celălalt la fototranzistor.

Această soluție are o serie de avantaje: o gamă largă de tensiuni de decuplare, până la 500 de volți, ceea ce este important pentru construirea sistemelor de introducere a datelor, capacitatea de a lucra cu semnale de decuplare de până la zeci de megaherți, dimensiuni mici ale componentelor.

Fără izolație galvanică, curentul maxim care curge între circuite este limitat doar la rezistențe electrice relativ mici, ceea ce poate duce la curenți de egalizare care pot deteriora atât componentele circuitului, cât și persoanele care ating echipamentele neprotejate. Un dispozitiv de decuplare limitează în mod specific transferul de energie de la un circuit la altul.