Une solution de circuit appelée «isolation galvanique» se trouve assez souvent dans la pratique électronique et électrique. Pour cette raison, il est important de familiariser l'utilisateur avec ce que c'est. De plus, il sera intéressant de comprendre les variétés existantes de nœuds «délier» et le principe de leur action.
Ce que c'est?
L'isolation galvanique est une méthode de transfert d'électricité ou d'informations entre les circuits d'entrée et de sortie, dans laquelle les parties du circuit ne sont pas directement connectées les unes aux autres. Le besoin s'en fait sentir dans les cas où il est nécessaire d'assurer la sécurité de fonctionnement dans les circuits secondaires tout en maintenant la puissance émise.
De plus, grâce à cette technique, un circuit indépendant est formé dans le circuit secondaire, ce qui permet:
- réduire partiellement l'influence des interférences agissant dans le circuit primaire;
- pour améliorer la précision des relevés dans les circuits de mesure;
- améliorer la correspondance de charge.
Enfin, le découplage réduit la probabilité d'endommagement des équipements connectés au secondaire.
Principe de fonctionnement
Il est plus commode d'expliquer le principe de fonctionnement de l'isolation galvanique en utilisant l'exemple d'un transformateur, dans lequel l'enroulement secondaire n'est pas connecté électriquement au primaire.
Le plus souvent, la difficulté survient pour comprendre la réduction du risque de choc électrique lorsque les circuits d'entrée et de sortie sont indépendants. Le fait est que si un accident (rupture d'isolation et atteinte d'un potentiel dangereux sur le boîtier) se produit directement dans la ligne d'alimentation, la puissance de l'ensemble du réseau agit sur la personne qui la touche.
En présence de découplage, le courant sera limité non seulement par la résistance du corps humain, mais également par la puissance du transformateur (ou autre élément utilisé à ce titre). Si le boîtier de l'appareil connecté au circuit secondaire est mis à la terre, le risque de blessure sera réduit au minimum.
Types d'isolation galvanique
Il existe plusieurs méthodes connues pour séparer artificiellement les circuits d'alimentation et de charge.
Le plus souvent utilisé pour cela:
- Circuit inductif (ou transformateur).
- Paires optoélectroniques d'éléments semi-conducteurs.
Lors de la mise en œuvre de la première méthode, une unité de séparation est utilisée - un transformateur, qui ne nécessite pas de noyau dans ce cas. Son coefficient de transmission est généralement de l'unité, c'est-à-dire que la tension dans l'enroulement secondaire est égale à l'entrée.
Les inconvénients de cette option incluent:
- encombrement de la conception;
- la possibilité de n'utiliser que des circuits AC;
- rétention partielle des interférences des circuits primaires.
Il est possible de s'affranchir de ces inconvénients grâce à l'utilisation d'un type particulier de découplage, appelé optoélectronique.
Paires optoélectroniques
Les principaux éléments d'un tel découplage sont des optocoupleurs, implémentés dans des circuits à base de diodes, thyristors, ainsi que sur des transistors et autres composants électroniques sensibles à la lumière. La fonction de l'élément primaire de l'ensemble est assurée par une diode électroluminescente émettrice, et le milieu qui transmet l'impulsion utile est un champ conducteur de lumière créé à l'intérieur de la paire optoélectronique.
Dans ces appareils, la neutralité électrique du flux lumineux vous permet d'organiser un découplage des circuits d'entrée et de sortie, ainsi que pour assurer la coordination des nœuds avec différents complexes résistances. Les avantages comprennent la compacité de l'appareil et une réduction significative du niveau de bruit en sortie.