Принцип изоляции электрической цепи от других цепей в одном устройстве называется гальваническая развязка или изоляция. С помощью такой изоляции осуществляется передача сигнала или энергии от одной электрической цепи к другой, без прямого контакта между цепями.
Гальваническая развязка дает возможность обеспечения независимости цепи сигналов, так как образуется независимый токовый контур сигнальной цепи от других контуров, в цепях обратной связи и при измерениях. Для электромагнитной совместимости гальваническая развязка является оптимальным решением, так как увеличивается точность измерений, повышается защита от помех.
Чтобы понять принцип работы гальванической развязки, рассмотрим, как это реализуется в конструкции трансформатора.
Первичная обмотка электрически изолирована от вторичной обмотки. Между ними нет контакта, и не возникает никакого тока, если, конечно, не считать аварийный режим с пробоем изоляции или виткового замыкания. Однако разность потенциалов в катушках может быть значительной.
В результате, если даже вторичная обмотка будет связана электрически с корпусом устройства, а значит и с землей, то все равно на корпусе не возникнет паразитных токов, которые были бы опасны для работников и оборудования.
Такая изоляция электрических цепей обеспечивается различными методами с применением всевозможных электронных элементов и деталей. Например, трансформаторы, конденсаторы и оптроны способны осуществлять передачу электрических сигналов без непосредственного контакта. Участки цепи взаимодействуют через световой поток, магнитное или электростатическое поле. Рассмотрим основные виды гальванической изоляции.
Для построения трансформаторной (индуктивной) развязки необходимо применить магнитоиндукционный элемент, который называется трансформатором. Он может быть как с сердечником, так и без него.
При развязке трансформаторного вида применяют трансформаторы с коэффициентом трансформации, равным единице. Первичная катушка трансформатора соединяется с источником сигнала, вторичная – с приемником. Для развязки цепей по такой схеме можно применять магнитомодуляционные устройства на основе трансформаторов.
Развитие электронных и информационных технологий полупроводниковых элементов в настоящее время повышает возможности проектирования развязки с помощью оптоэлектронных узлов. Основу таких узлов развязки составляют оптроны (оптопары), которые выполнены на основе тиристоров, диодов, транзисторов и других компонентов, чувствительных к свету.
В оптической части схемы, которая связывает приемник и источник данных, носителем сигнала выступают фотоны. Нейтральность фотонов дает возможность выполнить электрическую развязку выходной и входной цепи, а также согласовать цепи с различными сопротивлениями на выходе и входе.
В оптоэлектронной развязке приемник не оказывает влияние на источник сигнала, поэтому есть возможность модулирования сигналов широкого диапазона частот. Важным преимуществом оптических пар является их компактность, которая позволяет их применение в микроэлектронике.
Оптическая пара состоит из излучателя света, среды, проводящей световой поток, и приемника света, который преобразует его в сигнал электрического тока. Сопротивление выхода и входа в оптроне очень велико, и может достигать нескольких миллионов Ом.
Принцип действия оптрона довольно простой. От светодиода выходит световой поток и направляется на фототранзистор, который воспринимает его и осуществляет дальнейшую работу в соответствии с этим световым сигналом.
Более подробно работа оптопары выглядит следующим образом. Входной сигнал поступает на светодиод, который излучает свет по световоду. Далее световой поток воспринимается фототранзистором, на выходе которого создается перепад или импульс электрического тока выхода. В результате выполняется гальваническая развязка цепей, которые связаны с одной стороны со светодиодом, а с другой – с фототранзистором.
В этой паре источником светового потока является светодиод. Такая пара может применяться вместо ключа и работать с сигналами частотой в несколько десятков МГц.
При необходимости передачи сигнала источник подает на светодиод питание, в результате чего излучается свет, попадающий на фотодиод. Под действием света фотодиод открывается и пропускает через себя ток.
Приемник воспринимает появление тока как рабочий сигнал. Недостатком диодных оптопар является невозможность управления повышенными токами без вспомогательных элементов. Также к недостаткам можно отнести их малый КПД.
Такие оптические пары имеют повышенную чувствительность, в отличие от диодных, а значит, являются более экономичными. Но их скорость реакции и наибольшая частота соединения оказывается меньше. Транзисторные оптические пары обладают незначительным сопротивлением в открытом виде, и большим в закрытом состоянии.
Без вывода базы коллекторный ток будет напрямую зависеть от тока светодиода, но транзистор будет иметь длительное время отклика, так как цепь базы всегда открыта.
В случае с выводом базы есть возможность увеличить скорость реакции подключением вспомогательного сопротивления между эмиттером и базой транзистора. Тогда возникает эффект, при котором транзистор не переходит в состояние проводимости до тех пор, пока диодный ток не достигнет значения, необходимого для падения напряжения на резисторе.
При отсутствии гальванической изоляции наибольший ток, который проходит между цепями, может ограничиться только малыми электрическими сопротивлениями. В результате это приводит к возникновению выравнивающих токов, которые причиняют вред элементам электрической цепи и работника, которые случайно прикасаются к незащищенному электрооборудованию.
Добавлено 17 сентября 2018 в 13:04
Сохранить или поделиться
Гальваническая развязка (изоляция), обычно называемая просто развязкой, является способом, в соответствии с которым отдельные части электрической системы могут обладать различными потенциалами земли. Двумя наиболее распространенными причинами создания развязки является безопасность от сбоев в продуктах промышленного класса, и там, где требуется проводная связь между устройствами, каждое из которых имеет собственный источник питания.
Наиболее распространенной формой развязки является использование трансформатора. При проектировании схемы стабилизации питания, где требуется развязка, изолирующая часть конструкции связана с необходимостью повышения/понижения уровня напряжения и не рассматривается как отдельная часть системы. В случае, если необходимо изолировать всю электрическую систему (например, для многого автомобильного тестирующего оборудования требуется, чтобы источники питания были изолированы от сети переменного тока), для создания необходимой изоляции последовательно с системой может быть установлен трансформатор 1:1.
Рисунок 1 – Ассортимент SMD трансформаторовМенее распространенным методом создания развязки является использование последовательно включенных конденсаторов. Из-за возможности протекания сигналов переменного тока через конденсаторы этот метод может быть эффективным способом изоляции частей электрической системы от сети переменного тока. Этот метод менее надежен, чем метод с трансформатором, поскольку в случае неисправности трансформатор разрывает цепь, а конденсатор закорачивает. Одна из целей создания гальванической развязки от сети переменного тока заключается в том, чтобы в случае неисправности пользователь находился в безопасности от работающего неограниченного источника тока.
Рисунок 2 – Пример использования конденсаторов для создания развязкиКогда требуется, чтобы между двумя частями схемы с разными потенциалами земли проходил сигнал, популярным решением является оптоизолятор (оптопара). Оптоизолятор представляет собой фототранзистор, который открывается («включается»), когда внутренний светодиод находится под напряжением. Свет, излучаемый внутренним светодиодом, является путем прохождения сигнала, и, таким образом, изоляция между потенциалами земли не нарушается.
Рисунок 3 – Схема типового оптоизолятораДругим методом передачи информации между электрическими системами с раздельными потенциалами земли является использование датчика, основанного на эффекте Холла. Датчик Холла детектирует индукцию неинвазивно и не требует прямого контакта с исследуемым сигналом и не нарушает изолирующий барьер. Наиболее распространенное использование проходящей индукционной информации через цепи с различными потенциалами земли – это датчики тока.
Рисунок 4 – Датчик тока, используемый для измерения тока через проводникГальваническая развязка (изоляция) – это разделение электрических систем/подсистем, в которых может протекать не постоянный ток, и которые могут иметь различные потенциалы земли. Развязку можно разделить на основные категории: по питанию и по сигналу. Существует несколько способов достижения развязки, и в зависимости от требований к проекту некоторые методы могут быть предпочтительнее других.
На схеме выше несколько трансформаторов и оптоизолятор используются для создания импульсного источника питаний, который используется в устройствах Ethernet PD (Powered Device, питаемое устройство). Разъем J2 имеет внутренние магниты, которые изолируют всю систему от источника PoE. T1 и U2 изолируют источник питания (слева от красной линии) от стабилизированного выхода 3,3 В (справа от красной линии).
Оригинал статьи:
Сохранить или поделиться
На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.
В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.
09-03-2013
Устройства гальванической развязки позволяют физически разделить две электрические цепи, что даёт возможность существенно улучшить качество электрического питания приборов и оборудования.
Гальванические развязки используются для защиты электропитания приборов и оборудования, улучшения качества электрического питания, передачи сигналов между электрическими сетями.
Народная энциклопедия «Википедия» определяет устройство гальванической развязки как «устройство для передачи сигналов между различными электрическими цепями, устройство для защиты работы оборудования, устройство защиты от поражения током».
При развязке электрических цепей используют следующее оборудование:
Ниже представлены изображения различных устройств гальванической развязки:
Компания БАСТИОН разработала и производит на протяжении нескольких лет специальное устройство, позволяющее выполнять гальваническую развязку или сопряжение цепи питания приборов системы отопления и цепи сетевого электропитания дома. Это устройство позволяет выполнять правильное и безопасное подключение оборудования в домах, где «заземление» не предусмотрено, или качество заземления не удовлетворяет показателям технических нормативов.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для улучшения показателей качества электропитания в электрических сетях без заземления и в электрических сетях с некачественным заземлением.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для организации качественного и безопасного электропитания котлов отопления и других приборов систем отопления дома.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF может быть использовано и для улучшения питания других электрических приборов и оборудования мощностью не более 200 ВА.
TEPLOCOM GF может эксплуатироваться в закрытых помещениях и специально разработан для круглосуточного режима работы.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF производится в соответствии с требованиями российских нормативных документов и международных стандартов качества и безопасности электрооборудования.
Эффективность работы данного прибора была подтверждена в ходе лабораторных испытаний устройства, проведённых инженерами международных электротехнических лабораторий по заданию известных мировых производителей газового теплового оборудования. В ходе этих испытаний было показано полное соответствие требованиям по электропитанию современного газового оборудования.
Тех. поддержка
Бастион в соц. сетях
Канал Бастион на YouTube
На сайте компании «Синтрол» представлен обширный перечень специальных устройств, предназначенных для повышения надежности и эффективности электрических цепей. Обратившись к нашим менеджерам, вы можете приобрести преобразователи, модули, трансформаторы, изоляторы, разветвители и иное оборудование.
Все реализуемые модели высокотехнологичных приборов обладают высокими эксплуатационными показателями, что подтверждено гарантийными сертификатами. Благодаря прямому сотрудничеству с производителями, предлагаемые нами цены на гальванические развязки цепей не включают дополнительных надбавок. Мы являемся единственным официальным представителем немецкой компании Knick в России и поставляем полностью оригинальное оборудование этой марки.
Рабочее напряжение
KnickРазветвитель сигналов VariTrans® A 20300…
Разветвители сигналов с двумя откалиброванными переключаемыми выходами в 6-мм исполнении, предн…
KnickИзолятор VariTrans P 27000
«Мультиметр» среди измерительных изоляторов, имеет 480 переключаемых откалиброванных диапазонов…
KnickРазделитель и преобразователь BasicLine BL 51…
Разделение и преобразование стандартных сигналов: от 0/4 до 20 mA и от 0 до 10 V. Компактный пр…
KnickИзолирующий усилитель VariTrans® P 29000…
Компактный высоковольтный изолирующий усилитель с безопасной гальванической развязкой, универса…
KnickПовторитель IsoAmp® PWR A 20100
Повторитель источника питания в 6-мм корпусе с переключаемым выходным сигналом, протоколом HART. ..
KnickИзолирующий преобразователь напряжений VariTr…
Высоковольтный изолирующий преобразователь униполярных/биполярных напряжений до 3600 В переменн…
KnickИзолирующий преобразователь напряжений VariTr…
Высоковольтный изолирующий преобразователь напряжений (например, в применениях с шунтом) от ±60…
KnickРазделитель и преобразователь стандартных сиг…
Разделение и преобразование стандартных сигналов: от 0/4 до 20 mA и от 0 до 10 V, с возможность
KnickПреобразователь тока VariTrans® P 42000 TRMS…
Высоковольтный преобразователь переменного/постоянного тока для реальных среднеквадратичных изм…
KnickПреобразователь входного тока VariTrans® P 43…
Высоковольтный преобразователь входного переменного/постоянного тока до 5 A. ЗадачаВ электриче…
Преобразователей сигналов BasicLine BL 570…
«Юлий Цезарь» среди преобразователей сигналов. Более 400 вариантов преобразования сигналов от ±…
Повторитель WG 21
Барьер с гальванической изоляцией для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SM…
KnickПреобразователь тока VariTrans® P 41000 TRMS…
Высоковольтный преобразователь переменного/постоянного тока для реальных среднеквадратичных изм…
KnickIsoTrans® 36/37
Для пассивной (без применения блоков питания) изоляции стандартных сигналов 0..20 мА в безопасн…
KnickИзолятор VariTrans B 13000
Вариант для стандартных промышленных применений по обоснованной цене. Переключаемые откалиброва…
KnickИзолятор стандартных сигналов VariTrans B 100…
Первый в мире 3-портовый изолятор стандартных сигналов в 6 мм модульном исполнении на DIN-рейку…
KnickBasicLine BL 530
Раздвоитель сигнала/удвоитель нагрузки. Имеет два гальванически разделенных токовых выхода, ка
KnickУсилитель стандартных сигналов VariTrans A 21…
Первый 6мм изолирующий усилитель стандартных сигналов с мультидиапазонным блоком питания. Идеа…
KnickEX-повторитель WG 25
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс…
KnickИзолятор VariTrans A 26000
Специалист в преобразовании сигналов ± 10 В и ± 20 мА; с переключаемыми откалиброванными ди. ..
KnickИзолирующий преобразователь VariTrans® P 4300…
Универсальный высоковольтный изолирующий преобразователь токовых сигналов до 5 А ЗадачаВ высок…
KnickBasicLine BL 541
Повторитель источника питания (запитанный от токовой петли разделитель), чрезвычайно компактный
KnickПовторитель WG 21
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преобразователей ЗадачаБлок п…
KnickПассивный изолятор IsoTrans® 41…
Гальваническая развязка стандартных токовых сигналов 0 (4) … 20 мА, до трёх каналов. Зада…
KnickИзмеритель ThermoTrans® 205/206
Практическое решение для измерения температуры термометрами сопротивления. Преимущества Преоб…
KnickИзолятор стандартных сигналов VariTrans B 100…
Первый в мире 3-портовый изолятор стандартных сигналов в 6 мм модульном исполнении на DIN-рейку…
KnickИсточник питания WG 25
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс…
KnickУсилитель стандартных сигналов VariTrans P 15…
Профессиональный усилитель стандартных сигналов. Переключаемые откалиброванные диапазоны. Мульт…
KnickПассивный EX-повторитель WG 25…
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс…
KnickИсточник питания IsoPower® A 20900. ..
Блок питания на 24 В постоянного тока, 1A Задача Активные преобразователи и изолирующие усили…
KnickBasicLine BL 560
Повторитель источника питания в компактном 6-мм корпусе для использования в безопасных зонах дл
KnickПреобразователи температуры ThermoTrans® 210/…
Практическое решение измерения температуры термопарами. Преобразователи температуры ThermoTran…
Преобразователь с гальванической развязкой позволит сформировать необходимую гибкость применения оборудования, обеспечивая переменный/постоянный ток. Изоляция дает возможность гарантировать независимость сигнальной линии без непосредственного взаимодействия между цепями. Это реализуется посредством формирования индивидуального решения относительно контуров прочих магистралей. Такой способ позволяет реализовать две задачи:
Чтобы купить гальваническую развязку с оптимальными для ваших задач характеристиками, обратитесь к нашим консультантам. Для этого позвоните по указанному на сайте телефону или заполните форму обратной связи.
Гальваническая развязка — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними.
И, да, тока утечки тапочек вполне хватит, чтобы вы почувствовали «удар» при прикосновении к «фазовому» проводу сети. Если тапочки сухие, то такой «удар», обычно, безвреден. Но, если вы стоите босяком на влажном полу, последствия могут быть весьма плачевными.
Совсем другое дело, если в схеме присутствует трансформатор:
Если прикоснуться к одному из выводов трансформатора, через вас ток не потечет — ему просто некуда течь, второй вывод трансформатора висит в воздухе. Если, конечно, схватиться за оба вывода трансформатора, и он выдает достаточное напряжение, то долбанет и так.
Итак, в данном случае, трансформатор обеспечивает гальваническую развязку. Кроме трансформатора есть еще куча разных способов передать сигнал, не создавая электрического контакта:
Запомните — как только вы что-то подключаете в схему, оно становится частью схемы! Это справедливо и для различного измерительного оборудования.
Правильный способ измерить в что-то в такой схеме — подключить ее через развязывающий трансформатор 220->220:
Как это выглядит на практике, вы наверняка видели в прошлой статье:
Перевертыши — это даже лучше, чем один трансформатор 220->220.
Песня, ее текст и объяснения
Эту мини-песенку я записал когда я занимался разной аудио-электроникой. Один товарисч сделал ламповую гитарную примочку и, подумав, что трансформатор который превращает 220 в 220 совершенно бесполезен, выбросил его из схемы, за что и поплатился. Я подумал, что это — вполне себе тема для метальной мини-песенки.Привет, Олдфаг! Твой браузер не поддерживает html5! Обновись!
Ты не поставил трансформатор анодный
Запитал непосредственно из сети
Под ногой была батарея
А рукой гитару схватил тыТок пронзает бренное тело
Извивается бренная плоть
Ты не можешь разжать свою руку
Ты один и никто не может помочьРазрывая и выжигая
Электроны сжимают сердце твое
Будет биться или утихнет?
Безопасность, запомни, превыше всего.
Данный раздел посвящен устройствам для осуществления оптической гальванической развязки, выпускаемым компанией Broadcom Limited (ранее Avago Technologies).
Гальваническая развязка (гальваническая изоляция, гальваноразвязка) – это передача энергии или сигнала между двумя электрическими цепями или участками электрической схемы без электрического контакта между ними. Изолирующие устройства применяются 1) для защиты человека и оборудования от высоких напряжений, 2) для согласования электрических цепей с разными напряжениями питания и 3) для подавления синфазных помех.
Одним из наиболее распространенных видов гальванической развязки является оптическая развязка, основным элементом которой является оптрон, или оптопара, – устройство, содержащее источник оптического излучения (светодиод) и фотоприемник (фотодиод, фототранзистор…), разделенные слоем диэлектрика и заключенные в один корпус.
Практика показывает, что оптическая развязка обеспечивает наиболее надежную изоляцию от высоких напряжений по сравнению с другими технологиями гальванической развязки (индуктивная, емкостная), гарантируя защиту обслуживающего персонала и низковольтного управляющего оборудования.
Компания Broadcom является ведущим мировым производителем оптронов и специализированных микросхем с оптической развязкой для различных применений. Оптроны Broadcom полностью соответствуют требованиям стандартов IEC 60747-5-5 и UL 1577 для усиленной изоляции (reinforced isolation). Оптроны Broadcom отличаются высокой стойкостью к электростатическим разрядам и скачкам напряжения. Кроме того, они нечувствительны к электромагнитному излучению и сами не создают электромагнитных помех в системе.
Все микросхемы с оптической развязкой компании Broadcom делятся на три большие группы, в зависимости от условий их эксплуатации:
Кроме того, микросхемы с оптической развязкой различаются по своему назначению. В ассортимент продукции Broadcom входят оптроны для передачи цифрового сигнала, драйверы силовых транзисторов (IGBT/MOSFET), микросхемы для управления интеллектуальными силовыми модулями (IPM), изолирующие усилители для измерения тока и напряжения и другие устройства.
На нашем сайте представлена часть номенклатуры микросхем с оптической развязкой, выпускаемых Broadcom, в основном самые новые модели. С полным ассортиментом Вы можете ознакомиться на сайте компании Broadcom и в каталоге, размещенном на нашем сайте.
Короткие оптические линии
Защиту от более высоких напряжений также можно обеспечить при помощи передатчика и приемника, соединенных оптическим волокном. Broadcom предлагает более удобные устройства, называемые короткими оптическими линиями (short link), или длинными оптронами. Они представляют собой излучатель и приемник, помещенные в единый пластиковый корпус, который можно разместить на плате. Такие устройства обеспечивают надежную гальваническую развязку до 50 кВ.
Компания «ЭФО» осуществляет поставку всего спектра микросхем с оптической развязкой компании Broadcom. Для получения технической консультации и приобретения компонентов пройдите по ссылке.
Приложения | Измерение напряжения затвор-исток (VGS) и сток-исток (VDS) на стороне высокого напряжения, характеристик широкозонных устройств (на основе GaN и SiC), оптимизация импульсных источников питания (ИИП), температурные испытания (с кабелем SMA) | Измерения VGS на стороне высокого напряжения, характеристик широкозонных устройств (на основе GaN и SiC), оптимизация ИИП | Пробник общего назначения, измерения параметров силовых электронных устройств на основе Si и БТИЗ |
Дисплей | 200 МГц, 500 МГц, 1 ГГц | 200 МГц, 500 МГц, 800 МГц, | 160 МГц, 200 МГц |
Время нарастания сигнала | 450 пс, 850 пс, 2 нс | 450 пс, 850 пс, 2 нс | 1,75 нс |
Коэф. ослабл. синф. сигнала при пост. токе | 150 дБ | 150 дБ | 80 дБ |
Коэф. ослабл. синф. сигнала при 100 МГц | 100 дБ | 85 дБ | 26 дБ |
Диапазон дифф. напряжения | Изменяется за счёт переменного усиления, до 3,3 кВ | Изменяется за счёт коэф. ослабления наконечника, до 2,5 кВ | 150 В, 1500 В |
Диапазон синфазн. напряжения | ±60 кВ | ±60 кВ | ±1500 В |
Диапазон смещения напряжения | ±250 В* | ±250 В* | Диапазон смещения на входе осциллографа при 50X ±50 В (типичное) |
Уменьшение диапазона напряжения | От полного диапазона при частотах до 25 МГц до 20 В при 800 МГц* | От полного диапазона при частотах до 25 МГц до 20 В при 800 МГц* | От полного диапазона при частотах до 1 МГц до 25 В при 100 МГц |
Входной импеданс | 10 МОм || 3 пФ * | 10 МОм || 2 пФ | 10 МОм || 2 пФ |
Диапазон рабочих температур | От 0 °C до 50 °C (на головке датчика) | От 0 °C до 70 °C (на головке датчика) | От 0 °C до 40 °C |
Совместимость с осциллографами | Только с MSO Серии 4/5/6 | Со всеми осциллографами с поддержкой TekVPI (включая MSO Серии 4/5/6) | Со всеми осциллографами с поддержкой TekVPI (включая MSO Серии 4/5/6) |
Принцип изоляции электрической цепи от других цепей в одном устройстве называется гальваническая развязка или изоляция. С помощью такой изоляции осуществляется передача сигнала или энергии от одной цепи к другому, без прямого контакта между цепями.
Гальваническая развязка дает возможность обеспечения независимости цепи сигналов, так как образует независимый токовый контур сигнальной цепи от других контуров, в цепях обратной связи и при измерениях.Для электромагнитной совместимости гальваническая развязка является оптимальным решением, так как увеличивает точность измерений, повышается защита от помех.
понять принцип работы гальванической развязки, рассмотрим, как это реализуется в конструкции трансформатора.
Первичная обмотка электрически изолирована от вторичной обмотки. Между ними нет контакта, и не возникает никакого тока, если, конечно, не возникает аварийный режим с пробоем или виткового замыкания. Однако разность потенциалов в катушках может быть ассоциации.
В результате, если даже вторичная обмотка будет связана электрически с корпусом устройства, а значит и с землей, то все равно на корпусе не возникнет паразитных токов, которые были бы опасны для работников и оборудования.
Такая изоляция цепей обеспечивается различными методами с применением всевозможных электронных элементов и деталей. Например, трансформаторы, конденсаторы и оптроны способны осуществлять электрические сигналы без непосредственного контакта.Участки цепи взаимодействуют через световой поток, магнитное или электростатическое поле. Рассмотрим основные виды гальванической изоляции.
Для построения трансформаторной (индуктивной) развязки необходимо применить магнитоиндукционный элемент, который называется трансформатором. Он может быть как с сердечником, так и без него.
При развязке трансформатора вида применяют трансформаторы с коэффициентом трансформации, равным единице. Первичная катушка трансформатора соединяется с сигналом, вторичная — с приемником. Для развязки цепей по такой схеме можно использовать магнитомодуляционные устройства на трансформаторов.
Развитие электронных и информационных технологий полупроводниковых элементов в настоящее время повышает возможности проектирования развязки с помощью оптоэлектронных узлов. Основу таких узлов развязки составляют оптроны (оптопары), которые выполнены на основе тиристоров, диодов, транзисторов и других компонентов, чувствительных к свету.
Оптическая схема, которая связывает приемник и источник данных, носителем сигнала выступают фотоны. Нейтральность фотонов дает возможность выполнить электрическую развязку выходной и входной цепи, а также согласовать цепь с различными сопротивлениями на входе и входе.
В оптоэлектронной развязке приемник не оказывает влияние на источник сигнала, поэтому есть возможность модулирования сигналов широкого диапазона частот.Важным преимуществом оптических пар является их компактность, которая позволяет их применять в микроэлектронике.
Оптическая пара состоит из излучателя света, среды, проводящей световой поток, и приемника света, который преобразует его в сигнал электрического тока. Сопротивление выхода и входа в оптроне очень велико, и может достигать нескольких миллионов Ом.
Принцип действия оптрона довольно простой. От светодиода выходит световой поток и направляется на фототранзистор, который воспринимает его и осуществляет дальнейшую работу в соответствии с этим световым сигналом.
Более подробно работа оптопары выглядит следующим образом. Входной сигнал поступает на светодиод, который излучает свет по световоду. Далее световой поток воспринимается фототранзистором, на выходе которого создается выход перепад или импульс электрического тока. В результате происходит гальваническая развязка цепей, которые связаны с одной стороны со светодиодом, а с другим — с фототранзистором.
В этом паре светового потока.Такая пара может быть вместо ключа и работать с сигналами в несколько десятков МГц.
При необходимости передачи сигнала источник подает на светодиодное питание, в результате чего излучается свет, попадающий на фотодиод. Подает света фотодиод открывается и пропускает через себя ток.
Приемник воспринимает появление тока как рабочий сигнал. Недостатком диодных оптопар является невозможность управления повышенными токами без вспомогательных элементов.Также к недостаткам можно отнести их малый КПД.
Такие оптические пары имеют повышенную чувствительность, в отличие от диодных, а значит, являются более экономичными. Но скорость их реакции и наибольшая частота оказывается меньше. Транзисторные оптические пары обладают незначительным сопротивлением в открытом виде, и большим в закрытом состоянии.
Без вывода базы данных коллекторный ток будет напрямую зависеть от тока светодиода, но транзистор будет иметь длительное время отклика, так как цепь базы всегда открыта.
В случае с выводом базы есть возможность увеличения скорости подключения вспомогательного сопротивления между эмиттером и базой транзистора. Тогда возникает эффект, при котором транзистор не переходит в состояние проводимости до тех пор, пока диодный ток не достигает значений, необходимого для падения напряжения на резисторе.
При отсутствии гальванической изоляции ток, который проходит между цепями, может ограничиться только малыми электрическими сопротивлениями.В результате это приводит к возникновению выравнивающих токов, которые вызывают вред элементов электрической цепи и работника, которые случайно прикасаются к незащищенному электрооборудованию.
Добавлено 17 сентября 2018 в 13:04
Сохранить или поделиться
Гальваническая развязка (изоляция), обычно называемая просто развязкой, является способом в соответствии с отдельными частями электрической системы, обладающей различными мощностями земли. Двумя наиболее распространенными причинами создания развязки является безопасность между устройствами, где требуется проводная связь между устройствами, каждым из которых является собственный источник питания.
Наиболее распространенной формы развязки использование трансформатора. При проектировании схемы стабилизации питания, где требуется развязка, изолирующая часть системы связанных с необходимостью повышения / понижения уровня напряжения и не как отдельная часть системы.В случае, если необходимо изолировать всю электрическую систему (например, для многого автомобильного тестирующего оборудования требуется, чтобы источники питания были изолированы от сети переменного тока), для создания необходимой системы системы может быть установлен трансформатор 1: 1.
Рисунок 1 — Ассентент SMD трансформаторовМенее распространенным методом создания развязки использование следующих конденсаторов. Из-за возможности протекания сигналов переменного тока через конденсаторы этот может быть эффективным способом изоляции частей электрической системы от переменного тока. Этот метод менее надежен, чем метод с трансформатором, поскольку в случае неисправности трансформатор разрывает цепь, а конденсатор закорачивает. Одна из целей создания гальванической развязки сети переменного тока заключается в том, чтобы в случае неисправности пользователь находился в безопасности от работающего неограниченного источника тока.
Рисунок 2 — Пример использования конденсаторов для создания развязкиКогда требуется, чтобы между двумя частями схемы с разными возможностями земли проходил сигнал, популярным решением является оптоизолятор (оптопара). Оптоизолятор представляет собой фототранзистор, который открывается («включается»), когда внутренний светодиод находится под напряжением. Свет, излучаемый внутренним светодиодом, путем прохождения сигнала, таким образом, изоляция между дополнительными светодиодами земли не нарушается.
Рисунок 3 — Схема типового оптоизолятораДругим методом передачи информации между электрическими системами с раздельными возможностями земли является использование датчика, основанного на эффекте Холла. Датчик Холла детектирует индукцию неинвазивно и не требует прямого контакта с исследуемым сигналом и не нарушает изолирующий барьер. Наиболее распространенное использование проходящей индукционной информации через цепи с различными возможностями земли — это датчики тока.
4 — Датчик тока, используемый для измерения тока через проводникГальваническая развязка (изоляция) — это электрические системы / подсистемы, которые могут протекать не постоянный ток, и которые могут иметь различные потенциалы земли. Развязку можно разделить на основные категории: по питанию и по сигналу. Существует несколько способов достижения развязки и в зависимости от требований к проекту, некоторые методы могут быть предпочтительнее других.
На схеме выше используется для создания импульсного источника питаний, используется в устройстве Ethernet PD (Powered Device, питаемое) устройство). Разъем J2 имеет все внутренние магниты, которые изолируют систему источника PoE. T1 и U2 изолируют источник питания (слева от красной линии) от стабилизированного выхода 3,3 В (справа от красной линии).
Оригинал статьи:
000 Развязка 000 Развязка На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставить комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.
В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментариев требуется время на премодерацию.
Название «гальваническая изоляция» или «гальваническая развязка» несет основной принцип гальванической (электрической) изоляции электрической цепи, которая рассматривается, по отношению к остальному электрическому цепям. С помощью гальванической развязки осуществляется передача сигнала энергии от одной (рассматриваемой) электрической цепи к другой цепи, при этом отсутствует непосредственный электрический контакт между этими цепями.
Посредством гальванической развязки становится возможным сделать, например, сигнальную цепь независимой. Это становится реально обеспечить, так как в обратной связи и при выполнении измерения происходит формирование независимого контура тока сигнальной цепи относительно контуров тока остальных цепей, к примеру, силовой. Описанное решение прекрасно подходит для осуществления электромагнитной совместимости: увеличивает точность и помехозащищенность производимых измерений. Гальваническая изоляция выхода и входа очень часто повышает их совместимость с остальными устройствами в условиях тяжелой электромагнитной обстановки.
Однозначно можно утверждать и то, что гальваническая развязка служит и для обеспечения безопасности людей при работе с электрическим оборудованием. Гальваническая развязка — это только одна из мер, поэтому гальваническая изоляция рассматриваемой цепи всегда требуется обобщенно с остальными инструментами безопасности при работе с электрическими цепями. Защитные цепи: цепи ограничения тока и напряжения и защитное заземление.
Для того, чтобы применить гальваническую развязку, можно прибегнуть к разнообразным техническим решениям, например:
На сегодняшний день наиболее широкое распространение получили два основных варианта гальваноразвязки в схемах. Это оптоэлектронный и трансформаторный тип гальванической развязки.
Для того, чтобы построить гальваническую развязку трансформатора типа, необходимо использовать магнитоиндукционный элемент (трансформатор) без сердечника или с сердечником или без сердечника. При этом выходное напряжение, которое снимается со вторичной обмотки этого трансформатора, должно быть пропорционально входному напряжению устройства.Следует помнить, что при претворении данного метода в жизни, очень важно иметь в виду нижеперечисленные недостатки этого метода, а именно:
Благодаря тому, что в последние годы произошло резкое развитие технологий полупроводниковых устройств, увеличились и возможности построения оптоэлектронных узлов, развязки, которые основаны на оптронах.
Принцип работы оптрона очень прост: фототранзистор воспринимает свет, который излучается светодиодом. Таким образом выполняется гальваническая изоляция цепей, если одна из этих цепей связана с фототранзистором, а другая — со светодиодом.
. небольшие габариты компонентов.
В, если принято решение не использовать гальваническую изоляцию, то максимальный ток, который протекает между цепями, ограничивается только относительно небольшими электрическими сопротивлениями. Это может привести к протеканию выравнивающих токов, которые могут причинить вред людям, которые будут прикасаться к незащищенному оборудованию, так и компонентам цепи. Прибор, который обеспечивает развязку, специально ограничивает передачу энергии от одной цепи к другой.
03.09.2013
Устройство гальванической развязки позволяет физически разделить две электрические цепи, что даёт возможность улучшить качество электрического питания приборов и оборудования. В том числе такие устройства осуществляют безопасное подключение современных устройств в устаревших сетях без заземления.
Гальванические развязки используются для защиты электропитания приборов и оборудования, улучшения качества электрического питания, передачи сигналов между электрическими сетями.
Народная энциклопедия «Википедия» определяет устройство гальванической развязки как «устройство для передачи сигналов между электрическими цепями, устройство защиты работы оборудования, устройство защиты от током».
При развязке цепей используйте следующее оборудование:
Ниже представлены изображения различных устройств гальванической развязки:
Компания БАСТИОН разработала и производит на протяжении нескольких лет специальное устройство, позволяющее выполнять гальваническую развязку или сопряжение цепи питания приборов системы отопления и сетевого электропитания дома. Это устройство позволяет выполнять правильное и безопасное подключение оборудования в домах, где «заземление» не предусмотрено, или качество заземления не удовлетворяет показателям технических нормативов.
Устройство гальваническогоряжения TEPLOCOM GF предназначено для улучшения показателей качества электропитания в электрических сетях без заземления и в электрических сетях с некаче заземлением.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для организации качественного и безопасного электропитания котлов отопления и других приборов систем отопления дома.
Устройство гальваническогоряжения TEPLOCOM GF может быть использовано и для улучшения питания других электрических приборов и оборудования мощностью не более 200 ВА.
TEPLOCOM GF может эксплуатироваться в закрытых помещениях и специально разработана для круглосуточного режима работы.
Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF производится в соответствии с требованиями российских нормативных документов и международных стандартов качества и безопасности электрооборудования.
Эффективность работы данного прибора была подтверждена в ходе лабораторных испытаний устройства, проведенных международными электротехническими лабораториями по заданию известных производителей газового теплового оборудования. В ходе этих испытаний было показано полное соответствие требованиям по электропитанию современного газового оборудования.
Тех. поддержка
Бастион в соц. сети
Канал Бастион на YouTube
На сайте компании «Синтрол» представлен подробный перечень специальных устройств, предназначенных для повышения надежности и эффективности цепей. Обратившись к нашим менеджерам, вы приобрести преобразователи, модули, трансформаторы, изоляторы, разветвители и возможности оборудования.
Все реализуемые модели высокотехнологичных приборов обладают высокими эксплуатационными показателями, что подтверждено гарантийными сертификатами. Благодаря прямому сотрудничеству с производителями предлагаемые нами цены на гальванические развязки цепей не включают дополнительные надбавок. Мы являемся официальным представителем немецкой компании Knick в России и предоставляем полностью оригинальное оборудование этой марки.
Рабочее напряжение
KnickРазветвитель сигналов VariTrans® A 20300. ..
Разветвители сигналов с двумя откалиброванными переключаемыми выходами в 6-мм исполнении, предн …
KnickИзолятор ВариТранс П 27000
«Мультиметр» среди измерительных изоляторов, имеет 480 переключаемых откалиброванных диапазонов …
KnickРазделитель и преобразователь BasicLine BL 51 …
Разделение и преобразование стандартных сигналов: от 0/4 до 20 мА и от 0 до 10 В.Компактный пр …
KnickИзолирующий усилитель VariTrans® P 29000 …
Компактный высоковольтный изолирующий усилитель с безопасной гальванической развязкой, универса …
KnickПовторитель IsoAmp® PWR A 20100
Повторитель источника питания в 6-мм корпусе с переключаемым выходным сигналом, протокол HART …
KnickИзолирующий преобразователь напряжений VariTr…
Высоковольтный изолирующий преобразователь униполярных / биполярных напряжений до 3600 В переменн . ..
KnickИзолирующий преобразователь напряжений VariTr …
Высоковольтный изолирующий преобразователь напряжений (например, в применениих с шунтом) от ± 60 …
KnickРазделитель и преобразователь стандартных сиг …
Разделение и преобразование стандартных сигналов: от 0/4 до 20 мА и от 0 до 10 В, с возможностью
KnickПреобразователь тока VariTrans® P 42000 TRMS…
Высоковольтный преобразователь переменного / постоянного тока для реальных среднеквадратичных изм …
KnickПреобразователь входного тока VariTrans® P 43 …
Высоковольтный преобразователь входного переменного / постоянного тока до 5 А. Задача В электриче …
Преобразователей сигналов BasicLine BL 570 …
«Юлий Цезарь» среди преобразователей сигналов.Более 400 вариантов преобразования сигналов от ± …
KnickПовторитель WG 21
Барьер с гальванической изоляцией для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SM . ..
KnickПреобразователь тока VariTrans® P 41000 TRMS …
Высоковольтный преобразователь переменного / постоянного тока для реальных среднеквадратичных изм …
KnickИзотранс® 36/37
Для пассивной (без применения блоков питания) изоляции стандартных сигналов 0..20 мА в безопасн …
KnickИзолятор ВариТранс Б 13000
Вариант для стандартных промышленных применений по обоснованной цене. Переключаемые откалиброва …
KnickИзолятор стандартных сигналов VariTrans B 100 …
Первый в мире 3-портовый изолятор стандартных сигналов в 6 мм модульном исполнении на DIN-рейку …
KnickBasicLine BL 530
Раздвоитель сигнала / удвоитель нагрузки.Имеет два гальванически разделенных токовых выходов, ка
KnickУсилитель стандартных сигналов ВариТранс А 21 …
Первый 6мм изолирующий усилитель стандартных сигналов с мультидиапазонным блоком питания. Идеа …
KnickЭкс-повторитель WG 25
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс …
KnickИзолятор ВариТранс А 26000
Специалист в преобразовании сигналов ± 10 В и ± 20 мА; с переключаемыми откалиброванными ди …
KnickИзолирующий преобразователь VariTrans® P 4300 …
Универсальный высоковольтный изолирующий преобразователь токовых сигналов до 5 А Задача В высок…
KnickBasicLine BL 541
Повторитель источника питания (запитанный от токовой петли разделитель), очень компактный
KnickПовторитель WG 21
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преобразователей Задача Блок п …
KnickПассивный изолятор IsoTrans® 41…
Гальваническая развязка стандартных токовых сигналов 0 (4) . .. 20 мА, до трёх каналов. Зада …
KnickИзмеритель ThermoTrans® 205/206
Практическое решение для измерения температуры термометрами сопротивления. Преимущества Преоб …
KnickИзолятор стандартных сигналов VariTrans B 100…
Первый в мире 3-портовый изолятор стандартных сигналов в 6 мм модульном исполнении на DIN-рейку …
KnickИсточник питания WG 25
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс …
KnickУсилитель стандартных сигналов ВариТранс П 15 …
Профессиональный усилитель стандартных сигналов.Переключаемые откалибанные диапазоны. Мульт …
KnickПассивный EX-повторитель WG 25 …
Для питания искробезопасных 2-проводных преобразователей и SMART-преоразователей. Задача Пасс . ..
KnickИсточник питания IsoPower® A 20900 …
Блок питания на 24 В постоянного тока, 1А Задача Активные преобразователи и изолирующие усиливающие…
KnickBasicLine BL 560
Повторитель источника питания в компактном 6-мм корпусе для использования в безопасных районах
KnickПреобразователи температуры ThermoTrans® 210 / …
Практическое решение измерения температуры термопарами. Преобразователи температуры ThermoTran …
Преобразователь с гальванической развязкой позволит использовать гибкость оборудования, предоставленный переменным / постоянным током.Изоляция дает возможность уязвимости сигнальной линии без непосредственного взаимодействия между цепями. Это реализуется посредством формирования индивидуального решения относительно контуров прочих магистралей. Такой способ позволяет реализовать две задачи:
Чтобы купить гальваническую развязку с оптимальными для ваших задач, обратитесь к нашим консультантам.Для этого позвоните по указанному на сайте телефону или заполните форму обратной связи.
Гальваническая развязка — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними.
И, да, тока утечки тапочек вполне хватит, чтобы вы почувствовали «удар» при прикосновении к «фазовому» проводу сети. Если тапочки сухие, то такой «удар», обычно, безвреден. Но, если вы стоите босяком на влажном полу, последствия могут быть весьма плачевными.
Совсем другое дело, если в схеме присутствует трансформатор:
Если прикоснуться к одному из трансформатора, через вас ток не потечет — ему просто некуда течь, второй трансформатора висит в воздухе. Если, конечно, схватиться за оба вывода трансформатора, и он выдает достаточное напряжение, то долбанет и так.
Итак, в данном случае трансформатор обеспечивает гальваническую развязку. Кроме трансформатора есть еще куча разных способов передачи сигнал, не создавая электрического контакта:
Запомните — как только вы что-то подключаете в схему, оно становится частью схемы! Это справедливо и для различного измерительного оборудования.
Правильный способ измерить что-то в такой схеме — подключить ее через развязывающий трансформатор 220-> 220:
Как это выглядит на прошлой практике наверняка:
Перевертыши — это даже лучше, чем один трансформатор 220-> 220.
Песня, ее текст и объяснения
Эту мини-песенку я записал, когда я занимался разной аудио-электроникой. Один товарисч сделал ламповую гитарную примочку, подумав, что трансформатор который превращает 220 в 220 совершенно бесполезен, выбросил его из схемы, за что и поплатился. Я подумал, что это — вполне себе тема для метальной мини-песенки.Привет, Олдфаг! Твой браузер не поддерживает html5! Обновись!
Ты не поставил трансформатор анодный
Запитал непосредственно из сети
Под ногой была батарея
А рукой гитару схватил тыТок пронзает бренное тело
Извивается бренная плоть
Ты не можешь разжать свою руку
Ты один и никто не может помочьРазрывая и выжигая
Электроны сжимают сердце твое
Будет биться или утихнет?
Безопасность, запомни, превыше всего.
На основании вашего запроса эти примеры могут содержать грубую лексику.
На основании вашего запроса эти примеры могут содержать разговорную лексику.
1 Если это напряжение снимается с электросети с более высоким напряжением, необходимо использовать систему гальванической развязки (защитный трансформатор).
Предложить пример
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователе напряжения электрической энергии, для которого не требуется гальванической развязки входных и исходных цепей.
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях электрической энергии, не требующих гальванической развязки входной и исходной цепей.Выходы устройства каждого (2) через оптоэлектронный ключ (3) гальванической развязки и его оптическую линию (5) связи соединены с входным сигнальным портом микроконтроллера (6).
Выходы каждого устройства (2) соединены с помощью оптоэлектронного ключа гальванической развязки (3) и его оптической линии связи (5) с портом ввода сигнала микроконтроллера (6).Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного или переменного напряжения в напряжение уровня в преобразователе электрической энергии, которое не требует гальванической развязки входных и исходных цепей.
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного или переменного напряжения в напряжение другого уровня в преобразователях электрической энергии, не требующих гальванической развязки входной и исходной цепей .Технические методы служат, в том числе увеличение ресурса работы аккумуляторов, обеспечение электроснабжения потребителя постоянным напряжением, превышением напряжения, гальванической развязки между источниками и потребителями, использованием низковольтных аккумуляторов с емкостями.
К техническим результатам относятся увеличение срока службы аккумуляторов, обеспечение электропитания потребителя при постоянном напряжении, превышающем напряжение источников, гальваническая развязка между источниками и потребителями , а также применение аккумуляторов низкого напряжения малой емкости. .В частности, предлагаемые фирмой ADI аналого-цифровые преобразователи с гальванической развязкой на напряжение 3,75 кВ являются примером того, как высокая степень интеграции компонентов и их способствуют упрощению конструкции.
В частности, внедрение изолированного аналого-цифрового преобразователя с и его резервным напряжением 3,75 кВ является одним из примеров повышения производительности и интеграции, позволяющих облегчить бремя проектирования.В этом отношении сбалансированные последовательные USB, RS-422 и RS-485 лучше, соединение Ethernet по витой паре ещё лучше, так как достигается гальваническая развязка сигнала трансформатора.
В этом отношении сбалансированные последовательные соединения, такие как RS-422 или RS-485, лучше, а соединения Ethernet по витой паре еще лучше из-за гальванической развязки , обеспечиваемой сигнальными трансформаторами .