Una solución de circuito llamada "aislamiento galvánico" ocurre con bastante frecuencia en la práctica electrónica y eléctrica. Por esta razón, es importante familiarizar al usuario con lo que es. Además, será interesante comprender las variedades existentes de nudos "desatar" y el principio de su acción.
¿Lo que es?
El aislamiento galvánico es un método de transferencia de electricidad o información entre los circuitos de entrada y salida, en el que partes del circuito no están conectadas directamente entre sí. La necesidad surge en los casos en que se requiere garantizar la seguridad de funcionamiento en circuitos secundarios mientras se mantiene la potencia transmitida.
Además, gracias a esta técnica, se forma un circuito independiente en el circuito secundario, que permite:
- reducir parcialmente la influencia de la interferencia que actúa en el circuito primario;
- para mejorar la precisión de la toma de lecturas en circuitos de medición;
- mejorar la correspondencia de carga.
Finalmente, el desacoplamiento reduce la probabilidad de daños al equipo conectado al secundario.
Principio de operación
Es más conveniente explicar el principio de funcionamiento del aislamiento galvánico utilizando el ejemplo de un transformador en el que el devanado secundario no está conectado eléctricamente al primario.
La mayoría de las veces, surge la dificultad para comprender la reducción del riesgo de descarga eléctrica cuando los circuitos de entrada y salida son independientes. El hecho es que si ocurre un accidente (ruptura del aislamiento y golpe de un potencial peligroso en la carcasa) directamente en la línea de suministro, la potencia de toda la red actúa sobre la persona que la toca.
En presencia de desacoplamiento, la intensidad de la corriente estará limitada no solo por la resistencia del cuerpo humano, sino también por la potencia del transformador (u otro elemento utilizado en esta capacidad). Si la carcasa del dispositivo conectada al circuito secundario está conectada a tierra, el riesgo de lesiones se reducirá al mínimo.
Tipos de aislamiento galvánico
Hay varios métodos conocidos para separar artificialmente los circuitos de alimentación y de carga.
Usado con mayor frecuencia para esto:
- Circuito inductivo (o transformador).
- Pares optoelectrónicos de elementos semiconductores.
Al implementar el primer método, se utiliza una unidad de separación, un transformador, que no requiere un núcleo en este caso. Su coeficiente de transmisión suele ser la unidad, es decir, la tensión en el devanado secundario es igual a la entrada.
Las desventajas de esta opción incluyen:
- voluminosidad del diseño;
- la posibilidad de usar solo en circuitos de corriente alterna;
- retención parcial de interferencias de circuitos primarios.
Es posible deshacerse de estas desventajas debido al uso de un tipo especial de desacoplamiento, llamado optoelectrónico.
Pares optoelectrónicos
Los principales elementos de dicho desacoplamiento son los optoacopladores, que se implementan en circuitos basados en diodos, tiristores, así como transistores y otros componentes electrónicos sensibles a la luz. La función del elemento primario de la unidad es realizada por un diodo emisor de luz y el medio que transmite el pulso útil es un campo conductor de luz creado dentro del par optoelectrónico.
En estos dispositivos, la neutralidad eléctrica del flujo luminoso le permite organizar un efectivo desacoplamiento de circuitos de entrada y salida, así como para asegurar la coordinación de nodos con diferentes complejos resistencias. Las ventajas incluyen la compacidad del dispositivo y una reducción significativa en el nivel de ruido en la salida.