galvanik izolasyon nedir

Galvanik izolasyon veya galvanik izolasyon, söz konusu elektrik devresinin diğer elektrik devrelerine göre elektriksel (galvanik) izolasyonunun genel prensibidir. Galvanik izolasyon sayesinde, bir elektrik devresinden diğerine, aralarında doğrudan elektrik teması olmadan enerji veya sinyal iletmek mümkündür.

Galvanik izolasyon, özellikle sinyal devresinin bağımsızlığını garanti etmeyi mümkün kılar, çünkü sinyal devresinin bağımsız bir akım döngüsü ölçümler sırasında ve geri beslemede örneğin güç devresi gibi diğer devrelerin akımlarına göre oluşturulur. devreler. Bu çözüm, elektromanyetik uyumluluğu sağlamak için kullanışlıdır: gürültü bağışıklığını ve ölçüm doğruluğunu artırır. Cihazların giriş ve çıkışlarının galvanik izolasyonu, genellikle zorlu elektromanyetik ortamlardaki diğer cihazlarla uyumluluklarını geliştirir.

Elbette galvanik izolasyon, insanlar elektrikli ekipmanlarla çalışırken de güvenliği sağlar.Bu bir önlemdir ve belirli bir devrenin izolasyonu her zaman koruyucu topraklama ve voltaj ve akım sınırlama devreleri gibi diğer elektriksel güvenlik önlemleriyle birlikte düşünülmelidir.

Galvanik izolasyonu sağlamak için çeşitli teknik çözümler kullanılabilir:

• kullanılan endüktif (trafo) galvanik izolasyon transformatörler ve dijital devreleri izole etmek için;

• kullanımı birçok modern darbeli güç kaynağı için tipik olan bir optokuplör (optron) veya opto-röle kullanarak optik izolasyon;

• sinyal çok küçük bir kapasitörden beslendiğinde kapasitif galvanik izolasyon;

• elektromekanik ayırma, örneğin, elektromekanik röle. 

Şu anda devrelerde galvanik izolasyon için iki seçenek çok yaygın: trafo ve optoelektronik.

Transformatör tipi galvanik izolasyonun yapımı, cihazın giriş voltajıyla orantılı olan ikincil sargıdan alınan çıkış voltajı olan çekirdekli veya çekirdeksiz bir manyetik indüksiyon elemanının (trafo) kullanılmasını içerir. Ancak bu yöntemi uygularken aşağıdaki dezavantajları göz önünde bulundurmak önemlidir:

• çıkış sinyali, taşıyıcı sinyalden gelen girişimden etkilenebilir;

• İzolasyon frekans modülasyonu, bant genişliğini sınırlar;

• Büyük bedenler.

Son yıllarda yarı iletken teknolojisinin gelişimi, optokuplör tabanlı izolasyon için optoelektronik cihazların inşa etme olanaklarını genişletti.

Optokuplörün çalışma prensibi basittir: bir LED, bir fototransistör tarafından algılanan ışık yayar.Biri LED'e, diğeri fototransistöre bağlı olan devrelerin galvanik izolasyonu bu şekilde gerçekleştirilir.

Bu çözümün bir dizi avantajı vardır: veri giriş sistemleri oluşturmak için önemli olan 500 volta kadar çok çeşitli dekuplaj voltajları, onlarca megahertz'e kadar dekuplaj sinyalleriyle çalışabilme, küçük bileşen boyutları.

Galvanik izolasyon olmadan, devreler arasında akan maksimum akım, hem devre bileşenlerine hem de korumasız ekipmana dokunan insanlara zarar verebilecek eşitleme akımlarına yol açabilen nispeten küçük elektrik dirençleriyle sınırlıdır. Bir dekuplaj cihazı, enerjinin bir devreden diğerine transferini özel olarak sınırlar.