Grandinės sprendimas, vadinamas „galvanine izoliacija“, elektroninėje ir elektrinėje praktikoje randamas gana dažnai. Dėl šios priežasties svarbu supažindinti vartotoją su tuo, kas tai yra. Be to, bus įdomu suprasti esamas „atrišamų“ mazgų atmainas ir jų veikimo principą.
Kas tai yra?
Galvaninė izoliacija yra elektros ar informacijos perdavimo tarp įvesties ir išvesties grandinių metodas, kai grandinės dalys nėra tiesiogiai sujungtos viena su kita. Jo poreikis kyla tais atvejais, kai reikia užtikrinti darbo saugą antrinėse grandinėse, išlaikant perduodamą galią.
Be to, šios technikos dėka antrinėje grandinėje susidaro nepriklausoma grandinė, kuri leidžia:
- iš dalies sumažinti trukdžių, veikiančių pirminėje grandinėje, įtaką;
- pagerinti matavimo grandinių rodmenų paėmimo tikslumą;
- pagerinti apkrovos atitikimą.
Galiausiai, atsiejimas sumažina prie antrinės prijungtos įrangos sugadinimo tikimybę.
Veikimo principas
Patogiausia paaiškinti galvaninės izoliacijos veikimo principą naudojant transformatoriaus pavyzdį, kuriame antrinė apvija nėra elektriškai sujungta su pirminiu.
Dažniausiai kyla sunkumų suvokiant elektros smūgio rizikos sumažėjimą, kai įėjimo ir išėjimo grandinės yra nepriklausomos. Faktas yra tas, kad jei avarija (sugedus izoliacijai ir patekus į pavojingą potencialą byloje) įvyksta tiesiogiai tiekimo linijoje, viso tinklo galia veikia jį palietusį asmenį.
Esant atsiejimui, srovės stiprumą ribos ne tik žmogaus kūno pasipriešinimas, bet ir transformatoriaus (ar kito tokio pajėgumo elemento) galia. Jei prietaiso korpusas, prijungtas prie antrinės grandinės, yra įžemintas, sužalojimo rizika sumažės iki minimumo.
Galvaninės izoliacijos tipai
Yra keli žinomi dirbtinio tiekimo ir apkrovos grandinių atskyrimo metodai.
Dažniausiai tam naudojamas:
- Indukcinė (arba transformatorinė) grandinė.
- Optoelektroninės puslaidininkių elementų poros.
Įgyvendinant pirmąjį metodą, naudojamas atskyrimo blokas - transformatorius, kuriam šiuo atveju nereikia šerdies. Jo perdavimo koeficientas paprastai yra vienybė, tai yra, įtampa antrinėje apvijoje yra lygi įėjimui.
Šios galimybės trūkumai yra šie:
- dizaino apimtis;
- galimybė naudoti tik kintamosios srovės grandinėse;
- dalinis pirminių grandinių trukdžių išlaikymas.
Šių trūkumų galima atsikratyti naudojant specialų atsiejimo tipą, vadinamą optoelektronika.
Optoelektroninės poros
Pagrindiniai tokio atsiejimo elementai yra optronai, įdiegti grandinėse, kurių pagrindas yra diodai, tiristoriai, taip pat tranzistoriai ir kiti elektroniniai komponentai, jautrūs šviesai. Pagrindinio įrenginio elemento funkciją atlieka skleidžiantis šviesos diodas, o naudingąjį impulsą perduodanti terpė yra šviesą praleidžiantis laukas, sukurtas optoelektroninės poros viduje.
Šiuose įtaisuose šviesos srauto elektrinis neutralumas leidžia organizuoti efektyvų atjungti įvesties ir išvesties grandines, taip pat užtikrinti skirtingų kompleksų mazgų koordinavimą varžos. Privalumai yra prietaiso kompaktiškumas ir reikšmingas triukšmo lygio sumažėjimas išėjime.