Гальваническая связь

Методы изоляции сигналов

Оптоизоляторы

Когда 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 оптоизолятора
Рисунок 3 – Схема типового оптоизолятора

Датчик Холла

Другим 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 из
Рисунок 4 – Датчик тока, используемый для измерения тока через проводник

Видео

Работа электромеханической развязки

Помимо уже перечисленных, существует электромеханический вариант развязки. Вопрос для чего он нужен, практически не возникает, поскольку устройства на этой основе широко применяются в электротехнике.

Основой таких приборов служит реле, соединяющее электрические цепи в результате каких-либо изменений входных данных. В итоге они оказываются развязанными, а сама система получила название релейной.

Наиболее ярким примером является схема электромагнитного реле. Эти приборы нужны для защиты электроустановок и в различных автоматических системах. Они разделяются на реле постоянного и переменного тока. Основным элементом считается якорь, которые под действием электромагнита и пружины осуществляет замыкание и размыкание контактов.

Принцип работы гальванического элемента

Принцип работы гальванического элемента

Что такое гальванический элемент

Что такое гальванический элемент

Импульсный блок питания

Импульсный блок питания

Принцип действия поляризованного реле

Принцип действия поляризованного реле

Трансформаторы тока назначение и принцип действия

Трансформаторы тока назначение и принцип действия

Гальваническая развязка. Кто, если не оптрон?


Есть в электронике такое понятие как гальваническая развязка. Её классическое определение — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта. Если вы новичок, то эта формулировка покажется очень общей и даже загадочной. Если же вы имеете инженерный опыт или просто хорошо помните физику, то скорее всего уже подумали про трансформаторы и оптроны.

Статья под катом посвящена различным способам гальванической развязки цифровых сигналов. Расскажем зачем оно вообще нужно и как производители реализуют изоляционный барьер «внутри» современных микросхем.

Основные виды гальванической развязки

Мы с вами уже рассмотрели два вида гальванической развязки: трансформаторную и оптическую. Также существует акустическая развязка — в данном случае сигналы между отдельными электроцепями передаются посредством звуковых волн. 

Гальваническую развязку можно организовать посредством радиосигнала и электромеханическим способом (примеры: реле или мотор-генератор). 

Рассмотрим вкратце электромеханический способ гальванической развязки на примере мотор-генератора: одна электроцепь запускает электромотор, а вторая питается от генератора, который крутит приводной двигатель. 

Это может быть полезно, когда нужно преобразовать постоянный ток в переменный. Или чтобы преобразовать однофазный ток в трёхфазный. 

Теги