¿Qué es el aislamiento galvánico?
El aislamiento galvánico o aislamiento galvánico es el principio general del aislamiento eléctrico (galvánico) del circuito eléctrico en cuestión en relación con otros circuitos eléctricos. Gracias al aislamiento galvánico es posible transmitir energía o una señal de un circuito eléctrico a otro circuito eléctrico sin contacto eléctrico directo entre ellos.
El aislamiento galvánico permite garantizar, en particular, la independencia del circuito de la señal, ya que se forma un bucle de corriente independiente del circuito de la señal con respecto a las corrientes de otros circuitos, por ejemplo, el circuito de potencia, durante las mediciones y en la realimentación. circuitos Esta solución es útil para garantizar la compatibilidad electromagnética: aumenta la inmunidad al ruido y la precisión de la medición. El aislamiento galvánico de la entrada y salida de los dispositivos a menudo mejora su compatibilidad con otros dispositivos en entornos electromagnéticos hostiles.
Por supuesto, el aislamiento galvánico también garantiza la seguridad cuando las personas trabajan con equipos eléctricos.Esta es una medida y el aislamiento de un circuito en particular siempre debe considerarse junto con otras medidas de seguridad eléctrica, como la puesta a tierra de protección y los circuitos limitadores de voltaje y corriente.
Se pueden utilizar varias soluciones técnicas para garantizar el aislamiento galvánico:
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aislamiento galvánico inductivo (transformador), que se utiliza en transformadores y para aislar circuitos digitales;
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aislamiento óptico utilizando un optoacoplador (optron) u opto-relé, cuyo uso es típico de muchas fuentes de alimentación de impulsos modernas;
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aislamiento galvánico capacitivo cuando la señal se alimenta a través de un condensador muy pequeño;
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separación electromecánica, por ejemplo, relé electromecánico.
Actualmente están muy extendidas dos opciones para el aislamiento galvánico en circuitos: transformador y optoelectrónico.
La construcción del aislamiento galvánico tipo transformador implica el uso de un elemento de inducción magnética (transformador) con o sin núcleo, el voltaje de salida tomado del devanado secundario, que es proporcional al voltaje de entrada del dispositivo. Sin embargo, al aplicar este método, es importante considerar las siguientes desventajas:
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la señal de salida puede verse afectada por la interferencia de la señal portadora;
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La modulación de frecuencia de aislamiento limita el ancho de banda;
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Tallas grandes.
El desarrollo de la tecnología de semiconductores en los últimos años ha ampliado las posibilidades de construir dispositivos optoelectrónicos para el aislamiento basado en optoacopladores.
El principio de funcionamiento del optoacoplador es simple: un LED emite luz, que es percibida por un fototransistor.Es así como se realiza el aislamiento galvánico de los circuitos, uno de los cuales va conectado al LED y el otro al fototransistor.
Esta solución tiene una serie de ventajas: una amplia gama de voltajes de desacoplamiento, hasta 500 voltios, que es importante para construir sistemas de entrada de datos, la capacidad de trabajar con señales de desacoplamiento de hasta decenas de megahercios, tamaños de componentes pequeños.
Sin aislamiento galvánico, la corriente máxima que fluye entre los circuitos se limita a resistencias eléctricas relativamente pequeñas, lo que puede generar corrientes de ecualización que pueden dañar tanto los componentes del circuito como a las personas que tocan el equipo sin protección. Un dispositivo de desacoplamiento limita específicamente la transferencia de energía de un circuito a otro.