"Galvanik izolasyon" adı verilen bir devre çözümü, elektronik ve elektrik uygulamasında oldukça sık görülür. Bu nedenle kullanıcının ne olduğu konusunda bilgi sahibi olması önemlidir. Ek olarak, mevcut "çözme" düğüm çeşitlerini ve bunların eylem ilkelerini anlamak ilginç olacaktır.
Ne olduğunu?
Galvanik izolasyon, devrenin parçalarının doğrudan birbirine bağlı olmadığı giriş ve çıkış devreleri arasında elektrik veya bilgi aktarma yöntemidir. İkincil devrelerde iletilen gücü korurken operasyon güvenliğini sağlamak gerektiği durumlarda ihtiyaç duyulmaktadır.
Ek olarak, bu teknik sayesinde, ikincil devrede aşağıdakileri sağlayan bağımsız bir devre oluşturulur:
- birincil devrede hareket eden parazitin etkisini kısmen azaltmak;
- ölçüm devrelerinde okuma alma doğruluğunu iyileştirmek;
- yük eşleşmesini iyileştirin.
Son olarak, ayırma, ikincil cihaza bağlı ekipmanın hasar görme olasılığını azaltır.
Çalışma prensibi
Galvanik izolasyonun çalışma prensibini ikincil sargının elektriksel olarak primere bağlı olmadığı bir transformatör örneğini kullanarak açıklamak en uygunudur.
Çoğu zaman, giriş ve çıkış devreleri bağımsız olduğunda elektrik çarpması riskinin azaltılmasının anlaşılmasında zorluk ortaya çıkar. Gerçek şu ki, eğer bir kaza (yalıtımın bozulması ve vakada tehlikeli bir potansiyele çarpma) doğrudan besleme hattında meydana gelirse, tüm ağın gücü ona dokunan kişiye etki eder.
Ayrıştırmanın varlığında, akım gücü sadece insan vücudunun direnciyle değil, aynı zamanda transformatörün (veya bu kapasitede kullanılan başka bir elemanın) gücüyle de sınırlı olacaktır. İkincil devreye bağlı cihaz muhafazası topraklanmışsa, yaralanma riski en aza indirilecektir.
Galvanik izolasyon çeşitleri
Besleme ve yük devrelerini yapay olarak ayırmak için bilinen birkaç yöntem vardır.
Çoğu zaman bunun için kullanılır:
- Endüktif (veya transformatör) devre.
- Yarı iletken elemanların optoelektronik çiftleri.
İlk yöntemi uygularken, bu durumda bir çekirdek gerektirmeyen bir transformatör olan bir ayırma birimi kullanılır. İletim katsayısı genellikle birliktir, yani sekonder sargıdaki voltaj girişe eşittir.
Bu seçeneğin dezavantajları şunları içerir:
- tasarımın büyüklüğü;
- sadece AC devrelerinde kullanma imkanı;
- birincil devrelerden kaynaklanan parazitin kısmen tutulması.
Optoelektronik adı verilen özel bir dekuplaj türünün kullanılmasıyla bu dezavantajlardan kurtulmak mümkündür.
Optoelektronik çiftler
Bu tür ayrıştırmanın ana unsurları, diyotlara, tristörlere, transistörlere ve ışığa duyarlı diğer elektronik bileşenlere dayanan devrelerde uygulanan optokuplörlerdir. Düzeneğin birincil elemanının işlevi, ışık yayan bir diyot tarafından gerçekleştirilir ve yararlı atımı ileten ortam, optoelektronik çiftin içinde oluşturulan ışık ileten bir alandır.
Bu cihazlarda, ışık akısının elektriksel nötrlüğü, etkili bir giriş ve çıkış devrelerinin ayrıştırılması ve farklı komplekslere sahip düğümlerin koordinasyonunun sağlanması dirençler. Avantajlar arasında, cihazın kompaktlığı ve çıkıştaki gürültü seviyesinde önemli bir azalma bulunur.