Гальваническая развязка по питанию: Гальваническая развязка по питанию

Содержание

Гальваническая развязка по питанию

Гальванической развязкой или гальванической изоляцией называется общий принцип электрической гальванической изоляции рассматриваемой электрической цепи по отношению к другим электрическим цепям. Благодаря гальванической развязке осуществима передача энергии или сигнала от одной электрической цепи к другой электрической цепи без непосредственного электрического контакта между ними. Гальваническая развязка позволяет обеспечить, в частности, независимость сигнальной цепи, поскольку формируется независимый контур тока сигнальной цепи относительно контуров токов других цепей, например силовой цепи, при проведении измерений и в цепях обратной связи. Такое решение полезно для обеспечения электромагнитной совместимости: повышается помехозащищенность и точность измерений.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: [РП] Как убрать фон от bluetooth модуля на OVC3860?

Блок питания для мультиметра с гальванической развязкой (12В в 9В)


Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Гальваническая развязка от сети V из старого бесперебойника. Практика Блоки питания. Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа! Михаил mixa Список всех статей. Профиль mixa О себе автор ничего не сообщил. Читательское голосование Статью одобрили читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем. Для питания приборов, купленных в США, обычно недостаточно приобрести адаптер вилки питания Здравствуйте друзья. Позвольте представить вашему вниманию мой первый лабораторный блок питания. Дискретный регулятор напряжения от 0 до Вольт с 8-битной точностью Понадобился как-то мне регулятор переменного напряжения В для проведения измерений параметров Хочу рассказать про интересный способ изготовления клея, необходимого для скрепления половинок В последнее время мощности бытовых нагрузок возросли: появились фены, обогреватели, утюги, СВЧ печи Диодно-тиристорный выпрямитель со схемой управления для сварочного аппарата Мною давно изготовлен сварочный аппарат на базе трансформатора на кольцевом сердечнике от Моддинг ламповых конструкций или как заставить лампы светиться Как известно, лампы это не только приятный теплый звук, но также и необычные формы самих ламп, а Регулируемый стабилизатор напряжения с регулируемым ограничением выходного тока Простенькая относительно схемка, со средними параметрами, на основe транзисторoв с большим Срочно понадобился RMS вольтметр.

Облепил контроллер схемой. Решил сделать блок питания Идея приготовить самодельный усилитель из того, что имеется под рукой родилась неожиданно, когда Как намотать трансформатор. Типография Госэнергоиздата. Москва, г. Попалась интересная и простая схемка преобразователя 12 В в В на забугорных ресурсах. Назад Вперед. Комментарий 1 от , Ответить С нами с Замечательное сочетание простоты с полезностью! Надо себе застрогать такую штуку, бесперебойников есть Михаил , спасибо!

Примите лайку от меня. Комментарий 2 от , Ответить С нами с 5. Давно тоже думаю, как в мастерской своей сделать такую штуку. Спасибо за идею, осталось только воплотить в жизнь. Комментарий 3 от , Ответить С нами с 8. Замечательное изделие получилось! Очень аккуратно. Спасибо за статью! На работе много старых ИБП, возможно себе соберу. Комментарий 4 от , Комментарий 5 от , Цитата: Datagor.

Комментарий 6 от , Идея хорошая. Можно ли считать осциллограф развязанным за счет трансформатора импульсного внутреннего блока питания, при условии отсутствия заземления и отсоединённых конденсаторов фильтра от корпуса прибора? Комментарий 7 от , Комментарий 8 от , Я бы еще и ЛАТР перед такой конструкцией поставил и амперметр по выходу, у меня именно так и тогда хороший комплект для работы с импульсными блоками питания. Комментарий 9 от , Интересно узнать будет, как на практике такой прибор будет себя вести?

При какой нагрузке начнет греться, ведь при таком подключении трансформаторов очень малый КПД. Отпишитесь по возможности. Сколько всего подключили максимально , на сколько упало напряжение, какова сила тока при такой нагрузке, сколько по времени тестировали. На ватт лампочка для лаборатории это практически ничего, как устройство поведет себя на нагрузке в или ватт?

Если не сложно. Комментарий 10 от , Цитата: vladimirm2. Комментарий 11 от , Все же интересно протестировать под немного большей нагрузкой, хотя бы ватт, попробуйте. Комментарий 12 от , Комментарий 13 от , Буду пробовать конечно! Однозначно полезное устройство, спасибо! Комментарий 14 от , Абсолютно согласен с Игорем. Где то здесь на форуме я показал, со всеми описаниями, свой аналогичный стенд.

Здесь разница вот в чем: вы же ремонтируете, а не гоняете сутками на максимальных режимах, вы же взялись за ремонт, а не за бесконечное сжигание комплектующих. Именно поэтому и рекомендовал добавить ЛАТР и амперметр. Первый позволит запитываться от меньшего питающего напряжения от нуля до полного , а второй — контролировать что при этом происходит. Я на работе использовал 2 шт трансформатора, каждый всего по Вт.

И хватало за глаза. Комментарий 15 от , Ответить С нами с 2. Очень доступно. Очень полезная вещь! Комментарий 16 от , Очень хорошая штука получилась Если «лишние» обмотки не задействованы в сетевой — то они просятся на двухполярный блок питания, а в середину «перевертыша» полезно включить и установить конечно — вентилятор — это облегчит жизнь китайским трансам.

Но ИДЕЯ — очень хороша — все получается аккуратно А еще по такой схемке можно сделать что-то отладочное для лампочек Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос. Вспоминаем закон Ома. Что получим, умножив напряжение на силу тока? Ответы здесь! Все рубрики. Датагорский Форум 21 Страна советов!


Применение индуктивно-емкостной гальванической развязки в светодиодных драйверах

Seneca ZS обеспечивает гальваническую развязку для токовой петли, которая не только снижает риск прохождения импульсных токов от датчика к ПЛК, но и увеличивает точность измерения за счёт ликвидации протекания токов по «земляным» цепям. Модуль не требует отдельного блока питания, так как запитывается от входного сигнала, что упрощает его подключение. Датчики влажности расположены в разных помещениях и запитаны от разных источников питания. ZS -D обеспечивает гальваническую развязку для токовой петли, которая не только снижает риск прохождения импульсных токов на вход ПЛК, но и увеличивает точность измерения за счет ликвидации протекания токов по «земляным» цепям. Модуль ввода аналогового сигнала имеет общий минус для всех входных каналов. В этой точке минусы разных блоков питания соединяются, что приводит к протеканию паразитных «земляных» токов. Установка между датчиками и модулем ввода гальванической развязки Seneca ZS полностью решают эту проблему, таким образом увеличивая точность измерений.

Насколько понимаю трансформатор нужен не совсем обычный, у него первичная обмотка должна быть такая же как вторичная. Есть ли.

Гальваническая развязка, принципы и задачи

Всех приветствую! Сегодня звершил установку планшета в свой автомобиль. Вылезла небольшая проблема со звуком, а точнее с находками по питанию, при работе штатной магнитолы в режиме AUX в колонках тишина, но как только включается планшет, подключенный по тому же AUX кабелю, в колонках слышно шипение и звук от работы свечей. Питание планшета организовано через 2 DC-DC преобразователя, один заменяет батарею, второй зарядку. Подскажите какую схему фильтра применить? Гугл выдает множество результатов, но какой именно нужен в моем случае я так и не понял. Возьми питание планшета из той же точки что и питание усилка. Должно помочь.

Гальваническая развязка (Часть 2). Виды и задачи. Особенности

Логин или эл. Запомнить меня. Повторите пароль. Введите цифры и буквы.

Использую в машине телефон как источник звука для магнитолы через линейный вход так же для навигации и всё хорошо, пока не приходится ставить телефон на зарядку.

Модуль гальванической развязки Seneca Z110S

Устройства гальванической развязки позволяют физически разделить две электрические цепи, что даёт возможность существенно улучшить качество электрического питания приборов и оборудования. В том числе такие приборы позволяют осуществлять 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. При развязке электрических цепей используют следующее оборудование:. Ниже представлены изображения различных устройств гальванической развязки:. Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для улучшения показателей качества электропитания в электрических сетях без заземления и в электрических сетях с некачественным заземлением.

Гальваническая развязка питания и двусторонняя передача данных на одном компоненте в SMD-корпусе

Модули гальванической развязки ФЕ Модули могут применяться в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами, энергетических объектов, в аппаратуре технической диагностики, для комплексной автоматизации объектов атомной энергетики и в других областях промышленности. Для питания внешних датчиков модули гальванической развязки имеют встроенный источник питания постоянного тока напряжением 24 В. Питание внешних датчиков в сдвоенном модуле осуществляется по токовой петле двухпроводное подключение. В модулях обеспечивается гальваническая развязка между входными, выходными цепями и цепями питания. Диапазон входного сигнала Диапазон выходного сигнала, мА Сопротивление нагрузки, Ом 4 — 20 мА с питанием внешних датчиков сдвоенный 4 — 20 0 — 0 — 5 мА с питанием внешних датчиков 4 — 20 мА с питанием внешних датчиков 0 — 20 мА с питанием внешних датчиков 0 — 75 мВ с питанием внешних датчиков 0 — 5 0 — 4 — 20 0 — 0 — 20 0 — Все права защищены.

Часть вторая. Помехи в схемах. Помехи по цепям питания. Раздельное питание и гальваническая развязка. О питании. Часть третья.

Гальваническая развязка при тестировании

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Гальваническая развязка от сети V из старого бесперебойника.

О питании. Часть вторая.

Принципиальная схема автомобильного блока питания для мультиметра с гальванической развязкой от бортовой сети. Мультиметр — очень полезный прибор при ремонте автомобильной электрики. Многие автолюбители его возят с собой. Но, пользуются им не часто, и он просто лежит среди прочих инструментов. В результате в самый нужный момент прибор оказывается нерабочим из-за источника питания.

Гальванические развязки встречаются во многих электронных устройствах из самых разных областей техники.

Гальваническая развязка

В статье рассматриваются вопросы применения индуктивно-емкостной гальванической развязки в светодиодных драйверах. Тула придуман и реализован способ гальванической развязки выходной цепи ИИП без применения импульсного трансформатора. Для гальванической развязки выходных цепей импульсных источников питания ИИП используется импульсный трансформатор. Принцип действия предлагаемого способа развязки поясняют рис. Зеленым цветом показан один из возможных путей неконтролируемого тока собственной частоты импульсного источника питания. На рис. Предлагаемая гальваническая развязка получила название индуктивно-емкостной.

Модули гальванической развязки ФЕ1874.1-АД

Гальванические развязки используются для передачи сигналов с целью снижения помех, для бесконтактного управления и для защиты оборудования от повреждения и людей от поражения электрическим током. Исторически первый вид развязок. Используется до сих пор как для передачи мощности, так и для передачи информационного сигнала.


РадиоКот :: Продвинутая гальваническая развязка

РадиоКот >Схемы >Питание >Блоки питания >

Продвинутая гальваническая развязка

  Всякий кот, если ему приходится брать в лапы импульсный блок питания с целью его отремонтировать, всегда рискует. То конденсатор возьмет да и испустит дух, то транзистору вздумается отлететь в мир иной ну и другие неприятности бывают. Давно известно, что включение импульсных блоков питания после ремонта через лампочку позволяет избежать брызг, искр, запахов и проч. Фр-ррр, как вспомню, — волосы дыбом на хвосте. А еще опытные коты настоятельно рекомендуют пользоваться при ремонте ИИП гальванической развязкой. Жуть эти импульсные блоки питания. Но мир таков, что их все больше и больше и часто приходится их ремонтировать. Вот как раз для таких котов и предназначено это устройство. Оно позволяет настраивать ИИП через гальваническую развязку, запускать ИИП через лампочку и без оной, кратковременно и на долго. Идею этого устройства я подсмотрел в Польше в сервисном центре маленького городка. Там подобное устройство (правда мощностью в 3 кВт) и без автоматики, точнее с автоматикой на реле, эксплуатируется уже много лет и мне довелось с ним работать. Понять насколько это замечательная идея. И я решил сделать нечто подобное. Я ограничился мощностью трансформатора в 100Вт ибо утюгов и фенов я не беру в лапы с целью ремонта, а для бытовых ИИП этого вполне хватит. Вот что у меня получилось:


Трансформатор гальванической развязки включен в сеть через автомат на 6А на тот случай если что-то пойдет совсем не так, его должно выбить. Пока подобное не случалось. В принципе автомат можно заменить обычным тумблером. В оригинальной конструкции была применена «пробка — автомат» от электросчетчика. Органы управления: слева на фото автомат включения, над ним зеленый светодиод «Готов», под ним переключатель ламп-баеретеров, о нем я расскажу позже. Далее модернизированная выходная розетка, о ней тоже скажу позже, под ней переключатель на 3 положения без фиксации для кратковременной подачи напряжения на выход. Справа от розетки — окно, прикрытое красным светофильтром, через него можно видеть нити накала ламп. Под окном — красная кнопка без фиксации — кнопка включения прибора в долговременный режим.

Работать с этим прибором так:
1. Включаем прибор автоматом, при этом кратковременно вспыхнет светодиод «Готов», что сигнализирует об исправности прибора. В принципе не мешало-бы дополнить прибор еще одним светодиодом, для индикации включенного состояния, но лень свойственная котам и сложность разборки конструкции пока не позволили это сделать. Я решил, что добавлю светодиод когда буду заменять перегоревшую лампу. Итак, светодиод моргнул, все хорошо.
2. Вывести переключатель под розеткой из среднего положения и подать питание на ИИП через лампочку (влево подаем 110В, вправо — 220В). Возможности подать напряжение исключаяя лампочку из цепи этим переключателем нет. Это сделано в целях безопасности. Подав напряжение наблюдаем через окно на то, как вспыхнула и почти погасла лампа-баретер. Если это так, то все в порядке. Можно переходить к «красной кнопке», если же лампа постоянно горит ярко — что-то в схеме ИИП не так, не стоит подавать напряжение. Подробнее методика ремонта ИИП с помощью лампочки много раз описывалась на просторах Интернета
3. Переходим к «Красной кнопке» одно кратковременное нажатие на нее приведет к включению режима 1 . Сработает реле К1 и своими замыкающими контактами подаст напряжение на выход через лампу, а размыкающими разорвет цепь 110В. Это сделано опять таки для безопасности. Ибо никакие ошибочные манипуляции с прибором не выведут его из строя. Без этого контакта можно представить ситуацию, когда и реле К1 сработает и зацепив переключатель хвостом можно закоротить пол вторичной обмотки трансформатора. Не брезгуйте этим контактом если будете повторять это устройство и оставите в нем режим 110В. В этом режиме работы (т.е. 220В через лампочку) группа синих светодиодов в верхней части розетки,на схеме обозначенная VD7-VD8, начнет мигать с частотой около 1 Гц. Повторное кратковременное нажатие на «красную кнопку» отключит этот режим.
4. Длительное (более 1 сек) нажатие на «красную кнопку» включит реле К2 и напряжение 220В со вторичной обмотки трансформатора будет подано в нагрузку в обход ламп-баретеров. Это режим 2. При этом табло из синих светодиодов будет светиться постоянно. Отключить этот режим можно так же длительно удерживая «красную кнопку». Или вытащив из розетки вилку ИИП, об этом расскажу позже.

Схема силовой части прибора

 


  В приборе установлены две лампы-баретеры. На 15Вт и на 60Вт. Первая — для ремонта маломощных ИИП, которые применяются в зарядках телефонов и т.п. Вторая — на 60 Вт для ремонта ИИП телевизоров, усилителей и других относительно-мощных ИИП. Переключатель ламп находится под выключателем питания. К сожалению он позволяет только добавить лампу в 60Вт в параллель к 15-ваттной. Это не совсем логично, но мне очень хотелось применить именно такой, вытяжной выключатель от старой АТС. Он мне так напоминает выключатель питания моего первого осциллографа С1-83, который как раз включался вытяжным выключателем. Ностальгия случается и с котами. Вы можете применить другой выключатель, а лучше переключатель.

Схема блока автоматики.
   Блок автоматики питается от дополнительной обмотки трансформатора. Величина переменного напряжения – 18В. За основу блока автоматики взято вот это устройство https://www.drive2.ru/c/292144/ изначально предназначенное для автомобиля. Уж очень мне понравилась идея управлять одной кнопкой. В польском прототипе использовались раздельные конопки и механический микровыключатель в розетке для автоматического сброса при отключении нагрузки. Я применил электронный, на фотореле (DD1/1, DD1/2 на принципиальной схеме). На элементах DD1/3 и DD1/4 собран генератор 1Гц для моргания светодиодной панелью в режиме 1.


   Модернизированная розетка. В начале я хотел применить механический микропереключатель и купил для этой цели стенную розетку со шторкой и крышкой турецкой фирмы ViKo. Однако, эксперименты показали, что крышка совсем не нужна и только мешает работе, я ее аккуратно срезал дремелем и разместил на ее месте табло из семи ярких синих светодиодов. Диоды спаял последовательно на полосочке макетной платы и поместил в прозрачную термоусадку. Сверху прикрыл табло синим светофильтром из оргстекла. Шторка, прикрывающая контакты от детей, подпружинена достаточно мощной пружиной, преодолеть силу которой не просто. Я бы сдвигал прибор с места на столе, что не хорошо. Поэтому я решил сделать фотореле. На месте удаленной шторки в розетке я вклеил друг на против друга фотопару из инфракрасного светодиода АЛ107 и фотодиода ФД256. Если посмотреть в правую дырочку розетки через цифровой фотоаппарат телефона то свечение светодиода видно. Если фотодиод засвечен светом светодиода или естественным светом – транзистор VT1 открыт и микроконтроллер находится в состоянии Reset. Если в розетку вставить вилку, транзистор VT1 закроется, а VT2 откроется и загорится зеленый светодиод «Готов». При включении питания светодиод кратковременно вспыхивает из-за зарядки конденсатора С1. Работу микроконтроллера, программу для него, а так же детальнейшее описание его работы можно найти перейдя по ссылке, которую я указал выше. В качестве W1 использована «пищалка» от компьютера. Без генератора. Можно применить малогабаритную динамическоую головку. С пьезоизлучателем схема не работает. Звуковое сопровождение полезно и оживляет даже такое простое устройство.

 

Весь блок автоматики размещен на одной макетной плате. Печатная плата не разрабатывалась. Хотя по фотографии можно перенести проволочную «вязь» в рисунок для печатной платы. Это уже на Ваше усмотрение.

Примененные детали.
Трансформатор: готовый 220В на 36В. Был перемотан. Вторичная обмотка удалена, вместо нее намотал 944 витка проводом диаметром 0,55мм. Виток к витку, с межслойной изоляцией. Кроме этого намотана обмотка для питания блока автоматики. Она состоит из 75 витков такого-же провода. Трансформатор пропитан бакелитовым лаком горячей сушки.
Реле. Применены безродные реле от промышленных реле времени серии ВЛ-64. Реле на 24В постоянного тока. Хотя они нормально срабатывают и от 18В. Так же я остановился на этих реле потому что они имеют открытую электромагнитную систему, что позволяет оперативно проверять состояние контактов. Но реле крепились на плату. Поэтому я изготовил из стеклотекстолита две переходные платы для крепления реле. В принципе у Вас может быть другая конструкция как блока реле, так и прибора в целом.


Переключатель без фиксации (на фото черно-коричневый с винтовыми клеммами): от какой-то авиационной техники рассчитан на 10А
Вытяжной переключатель – от старой АТС. Применять не рекомендую. Крепить сложно, да и изоляция не рассчитана на 220В.
Остальные компоненты не должны вызывать вопросов: патроны для ламп стандартные, автомат на 6А тоже. Монтаж силовой части выполнен гибким проводом сечением 1,5мм2.

 

 

 

   Устройство смонтировано в подходящем корпусе. Снизу прикрутил резиновые ножки, что бы прибор не скользил по столу. Сверху не мешало – бы предусмотреть ручку. Прибор-то довольно тяжелый. Уже заказал ручку из Китая. Где то едет. Так, что прибор еще можно модернизировать. Работать с прибором просто и приятно. Больше никаих лампочек на столе, от которых прогорает сам стол или бумага на нем. Все аккуратно. Приборчик приятно «мурлыкает» при работе с «красной кнопкой». Кроме этого я нашел возможность оперативно проверять лампочки накаливания, не разбирая прибора. Для этого нужно «красной кнопкой» включить режим 2 и вывести переключатель кратковременного включения в положение 110В. При этом на лампочку (или группу ламп) будет подано 110В и в ее исправности легко убедиться посмотрев через окно (прикрытое красным светофильтром) на нить накала.

 

   Все вопросы как обычно, в личку, или на форум, если моя конструкция нуждается в обсуждении.
ЗЫ. Я благодарен пользователю с ником «Самокат ветерана» из сайта www//http:drive2.ru за то, что он сконструировал устройство которое мне идеально подошло. Не пришлось придумывать свой вариант.

 


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Гальваническая развязка. Виды и задачи. Особенности

Гальваническая развязка это один из способов защитить работающий с электрическим оборудованием персонал. Такая развязка является основной мерой создания безопасности, которую необходимо рассматривать наровне с другими мерами безопасности: ограничение напряжения, заземление и зануление.

Емкостная гальваническая развязка

Такой вид развязки электрических цепей является еще одной разновидностью развязки цепей. При этом между цепями нет связи по току, земле и другим элементам.

В развязке, выполненной емкостями, для передачи данных применяется переменное электрическое поле. Между пластинами конденсаторов находится диэлектрик, который является изолятором между цепями.

Электрические параметры такой развязки определяют свойства диэлектрика, расстояние между обкладками и их размер. Достоинством емкостной гальванической изоляции является повышенная энергетическая эффективность, небольшие размеры устройства, способность передачи электроэнергии и невосприимчивость к внешним электромагнитным полям.

Это дает возможность создать экономичные и дешевые интегральные изоляторы, которые обладают устойчивостью к внешним факторам. Одним из недостатков развязки на основе конденсаторов является отсутствие дифференциального сигнала, в отличие от гальванической развязки индуктивного вида. В результате помехи и шум будут проходить вместе с рабочим сигналом.

Поэтому для нормальной работы помехи и частоту сигнала разделяют таким образом, чтобы емкость оказывала незначительное сопротивление рабочему сигналу, а для помех была бы хорошей преградой. Так же как и в трансформаторной развязке, здесь применяется кодирование сигнала с дальнейшим его детектированием.

Недостатком конденсаторной развязки можно назвать невозможность передачи данных с постоянной составляющей. Емкостная гальваноразвязка – это наиболее дешевый вариант развязки электрических цепей. Однако из-за своей малой эффективности и отсутствия защиты от помех он не нашел широкого применения.

Электромеханическая развязка

Принцип работы электромеханического варианта развязки заключается в использовании реле, которое служит для соединения электрических цепей при определенных изменениях входящих данных. Такую развязку называют релейной.

Электромагнитное реле из-за своего простого принципа работы и повышенной надежности получило широкую популярность автоматических системах и защитных схемах электроустановок. Такие реле разделяют по виду рабочего тока на реле переменного и постоянного тока.

Реле, функционирующие на постоянном токе в свою очередь разделяют на поляризованные и нейтральные. Поляризованные реле работают в зависимости от полярности сигнала управления, реагируя соответствующим образом. Работа нейтрального реле не зависит от направления тока (полярности), который протекает по обмотке.

Действие электромагнитных реле заключается в применении электромагнитных сил, образующихся в металлическом сердечнике во время протекания тока по обмотке. Элементы реле закрепляются на основании, а сверху закрываются крышкой. Над сердечником смонтирован подвижный якорь, выполненный в виде пластины, с несколькими контактами, напротив которых расположены парные стационарные контакты.

В первоначальном положении якорь притянут пружиной. При включении питания электромагнит преодолевает усилие пружины и притягивает якорь, тем самым размыкает или замыкает пары контактов, в зависимости от устройства реле.

После отключения питания пружина притягивает якорь в первоначальное положение. Некоторые исполнения реле содержат в схеме электронные компоненты в виде конденсатора, подключенного параллельно контактам для снижения помех и уменьшения искрения, а также резистора, подключенного к катушке для четкости работы реле.

Задачи гальванической изоляции

Гальваническая развязка призвана решать две основные задачи, которые в свою очередь разделяются на несколько определенных задач.

Независимость сигнальных цепей

Обеспечение независимости цепей сигналов при подключении устройств и приборов осуществляется за счет создания гальванической изоляции независимого контура сигналов относительно других цепей, которые имеются в этих устройствах и приборах.

Такая независимость способна решить множество проблем электромагнитной совместимости:
  • Улучшение защиты от помех.
  • Снижение шума в цепи сигналов.
  • Возрастание точности измерения.

Изолированный выход или вход с помощью гальванической развязки часто способствует качественной совместимости с различными устройствами.

В измерительных системах с несколькими каналами для сбора информации гальваническая изоляция бывает:
  • Групповая. Такая развязка выполняется одна одновременно на несколько каналов.
  • Индивидуальная. Ее называют поканальной, так как она выполняется отдельно для каждого канала.
Создание электробезопасности

С помощью гальванической развязки можно сделать безопасной работу с электрооборудованием. Такая электробезопасность будет полностью удовлетворять требованиям соответствующих действующих стандартов. Для электрооборудования при работах по управлению, измерению, а также при лабораторных работах используется ГОСТ52319 – 2005. В нем определены требования к устойчивости изоляции при испытаниях.

Следует отметить, что гальваническая изоляция является технической мерой создания электробезопасности, поэтому ее рассматривают совместно с различными защитами и блокировками.

Недостатки

Главным недостатком гальванической развязки цепи является высокий уровень помех. Однако в схемах с низкой частотой эта задача решается подключением аналоговых и цифровых фильтров.

В высокочастотных цепях емкость системы по отношению к земле и емкость между катушками трансформатора является ограничивающим фактором по отношению к преимуществам систем с гальванической развязкой. Емкость с землей можно снизить с помощью оптического кабеля и уменьшения геометрических размеров изолированной системы.

Популярной ошибкой при использовании цепей с гальванической изоляцией является неправильное понимание такого термина, как «напряжение изоляции». Если эта величина в модуле ввода равна 3000 В, это отнюдь не говорит о том, что на входы модуля можно подавать такую величину напряжения при эксплуатации.

В описаниях импортных устройств гальванической изоляции не всегда имеется толковое объяснение этому понятию. В отечественной литературе по импортным приборам и устройствам неоднозначно описывается параметр напряжения изоляции. Одни описывают напряжение, допустимое при работе изоляции длительное время (рабочее напряжение).

Другие этот параметр объясняют напряжением при испытании изоляции. При этом напряжение прикладывают к изоляции в течение определенного времени. Напряжение при испытании может в несколько раз быть выше рабочего напряжения, и служит для ускоренных методов испытаний в процессе эксплуатации. Воздействие на изоляцию, определяемое таким высоким напряжением, зависит от продолжительности тестового импульса.

Похожие темы:

Разделитель питания — MACX MCR-SL-RPSSI-2I — 2924825

Количество каналов 1
гальваническая развязка Развязка 3 цепей
Гальваническая развязка между входом и выходом да
Макс. мощность потерь при номинальных условиях 1,45 Вт (24 B DC / 20 мА)
Ступенчатая характеристика (10-90%) 1,3 мс (при скачке 4 мA … 20 мA, стандартный (типовой))
Температурный коэффициент, максимальный
Ошибка передачи, макс.
Ошибка передачи, стандартная
Гальваническая развязка Вход / выход / питание
Расчетное напряжение изоляции 300 Вэфф
Испытательное напряжение 2,5 кВ AC (50 Гц, 1 мин)
Категория перенапряжения II
Степень загрязнения 2
Изоляция Надежное разделение по IEC/EN 61010-1
Гальваническая развязка Выход 1 / выход 2
Испытательное напряжение 1,5 кВ AC (50 Гц, 1 мин)
Питание
Наименование Режим питающего разделительного усилителя
Номинальное напряжение питания 24 В DC
Диапазон напряжения питания 19,2 В DC … 30 В DC (24 B DC, -20 % … +25  %)
Потребляемый ток, макс.
Рассеиваемая мощность
Питание
Наименование Режим разделительного усилителя
Номинальное напряжение питания 24 В DC
Диапазон номинального напряжения питания 19,2 В DC … 30 В DC (24 B DC, -20 % … +25  %)
Потребляемый ток, макс.
Рассеиваемая мощность

Модуль гальванической развязки и задержки отключения питания для DIY аудиопроцессора в авто

Всем добрый день. Это будет небольшой обзор-заметка. Заканчивается год, а у меня в рамках обзоров остался один незавершенный вопрос. Если кто следил, то в обзоре DIY аудиопроцессора в авто, после установки устройства, я остался с проблемой наводок по линии питания (в динамиках можно было слушать приятный гул генератора на небольшой громкости), а также с проблемой небольшого хлопка в динамиках после выключения питания. Подобные проблемы появились также у людей, кто решил повторить мой проект, и, соответственно возникли вопросы по ликвидации этих недочетов системы.
В ходе поисков вариантов решения, был рожден небольшой модуль гальванической развязки питания (на базе DC-DC преобразователя B1212S-2W) и схемы задержки отключения питания аудиопроцессора. Получился рабочий прототип, который уже успешно прошел испытания. Подробности в обзоре.

С проблемой помех и шумов по линии питания процессора на ADAU1701 я уже сталкивался ранее, при внедрении аудиопроцессора в домашний УНЧ. Там я перепробовал разные варианты схем питания, но все равно приходилось ловить земляную петлю. Так было, пока я не решился попробовать запитать плату DSP от DC-DC преобразователя, который стоял на PiFi I2C DAC для RaspberryPi. Это был DC-DC модуль с гальванической развязкой B0505S. Припаялся к выводам преобразователя на плате и все шумы и помехи исчезли.

Такой же способ я решил применить к аудиопроцессору в авто. Для своего устройства я решил приобрести модуль B1212S-2W. Заказывал в трех местах:


Все рабочие.

Преобразователь выглядит следующим образом:


Пользуясь рекомендациями по подключению данных модулей от одного из производителей (DELUS B-1W & F-1W Series)

собрал на макетной плате небольшую схему из предохранителя 1А, диода, конденсатора (поставил параллельно два по 820 uF) и модуля B1212S-2W. После преобразователя поставил пленочный конденсатор 1,8 uF.:



Собрал и пошел пробовать в авто. Помехи по питанию пропали, сразу тишина, зато хлопок при выключении только увеличился, его стало уже реально слышно, что совсем не хорошо для динамиков. Затем я стал экспериментировать с конденсаторами большой емкости после преобразователя, чтобы придержать падение напряжения на ADAU1701, но B1212S-2W не выдержал таких издевательств. Пришлось заказывать новый.

В то же время, надо было решать вопрос с хлопком при выключении. Единственной идеей тогда было поставить реле задержки выключения питания, которое я даже заказал. (DC 12 В светодиодный цифровой дисплей домашней автоматизации реле задержки Триггера времени цепи таймер управления цикл Регулируемый переключатель релейный модуль) Но мне не нравился вариант, что реле должно всегда находиться в рабочем состоянии с действующим питанием.

Я начал поиск в сети различных схем задержки отключения питания, которые я смог бы реализовать. Для многих обитателей муськи это элементарные вещи, а для меня это реально вопрос).

Нашел следующую схему, которая мне понравилась своей простотой, а главное тем, что необходимые детали у меня были в наличии:

На базе неё я подготовил следующую схему своего модуля фильтра питания и устройства задержки выключения:

В данной схеме время задержки отключения питания задается емкостью конденсатора С1 (я использовал конденсатор 820 uF), а также резистором R2. При номинале резистора в 1кОм время задержки составило 2-3 секунды, я поставил резистор 3кОм, тем самым увеличив время выключения до 8-10 секунд, решил перестраховаться, так как не знаю, как быстро отключаются полностью усилители.

Нашел небольшое 12В реле от схемы защиты старого усилителя сабвуфера, VT1 – простой биполярный NPN транзистор.
Так как напряжение в авто при рабочем двигателе составляет около 14,2В, то я решил добавить в схему стабилитрон на 12В (5Вт) с балластным резистором 8,2 Ом (я использовал резисторы 3Ом+4,7Ом, 2Вт). Тем самым напряжение питания на DC-DC преобразователе B1212S-2W теперь не превышает 12,6В. На выходе DC-DC преобразователя пришлось поставить конденсатор С3 емкостью 1,8 мкФ, больше не было в наличии.
По всем линиям питания закрылся предохранителями 1А.

Схему изначально планировал собрать на макетной плате, поэтому и разводку платы делал для удобного макетного способа сборки. Делал в KiCAD, чтобы точно знать, что всё влезет с простыми соединениями:




Нашел старый корпус от разобранного ноутбучного БП, и установил свою плату прямо в нем, припаяв и зафиксировав провода питания и сигнала REM +12В:


Не сделал фото установки в авто, было холодно, хотелось сделать быстро, и было не до фото. Просто подключил все провода питания, и сам аудиопроцессор к клеммнику нового фильтра питания.

Включил питание, убедился в отсутствии шумов и помех, а также отсутствии хлопка при выключении, всё заработало как я хотел. Сделал несколько включений и выключений, и обнаружил, что на каждое третье-четвертое включение ADAU1701 не стартует, тишина.
По линии питания добавились конденсаторы, увеличилось время нарастания напряжения и ADAU1701 не хочет стабильно запускаться.
Такая же проблема была и в домашнем УНЧ, но тогда мне подсказал уважаемый dskinder в комментариях к тому обзору (ссылка на комментарий:), и я опять воспользовался советом, и уже прямо в авто добавил к конденсатору С13 на плате ADAU1701 параллельно конденсатор емкостью 1мкФ:

В итоге проблемы с запуском ADAU1701 исчезли, хлопки исчезли, шумы и ставший родным звук генератора тоже покинули систему. На сегодняшний момент все текущие проблемы решены, можно смело пользоваться.

Если у кого есть замечания, или более простые варианты решения, то буду очень рад критике и советам, так как компетентных людей в этой сфере на данном ресурсе очень много.

Файл проекта в KiCAD: power_filter_kicad.zip

Блок питания для мультиметра с гальванической развязкой (12В в 9В)

Принципиальная схема автомобильного блока питания для мультиметра с гальванической развязкой от бортовой сети. Мультиметр — очень полезный прибор при ремонте автомобильной электрики.Многие автолюбители его возят с собой. Но, пользуются им не часто, и он просто лежит среди прочих инструментов.

При этом его источник питания — аналог «Кроны» постепенно приходит в негодность по причине саморазряда или превышения срока хранения. В результате в самый нужный момент прибор оказывается нерабочим из-за источника питания.

Казалось бы, 9V легко получить от автомобильных 12-14V при помощи обычного параметрического стабилизатора. Но, увы, схема мультиметра такова, что он не может питаться и измерять в одной и той же цепи. Необходима гальваническая развязка.

Принципиальная схема

На рисунке здесь показана схема автомобильного источника питания для мультиметра. Напряжение на неё можно подать хоть с прикуривателя, или даже непосредственно с клемм аккумулятора.

Благодаря трансформаторной схеме цепи питания мультиметра не будут иметь гальванической связи со схемой автомобиля (или того же аккумулятора), и прибором можно будет пользоваться так, как будто бы он питается от «Кроны».

Рис. 1. Принципиальная схема блока питания (12В в 9В) с гальванической развязкой.

Напряжение от автомобильного источника поступает на цепь питания микросхемы D1 типа CD40106. Это шесть инверторов — триггеров Шмитта. На элементе D1.6 сделан генератор импульсов частотой около 200 кГц.

Детали и монтаж

Частота зависит от цепи C2-R1. Импульсы с него поступают на усилитель, собранный на остальных пяти инверторах данной микросхемы, включенных параллельно для увеличения нагрузочной мощности. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 12 мм.

Предварительно кольцо обмазано по всей поверхности клеем «БФ-4». Намотка ведется после полного высыхания клея. Намотки выполняются проводом ПЭВ 0. 12. Берется два провода и складываются вместе. Всего сделано 100 витков таким двойным проводом. Затем, концы разбираются на две обмотки. Таким образом, обмотки совершенно одинаковые.

Все электролитические конденсаторы на напряжение 16V. Все собрано на печатной макетной плате размерами 90×20 мм. Плата помещена в корпус штекера, предназначенного для включения в разъем прикуривателя автомобиля.

Стасенко Н. И. РК-2017-04.

Литература: 1. С. Зорин. — Сетевой блок питания для мультиметра. Р-08-2006.

Гальваническая развязка — skLamIP

Стоит отметить некоторые особенности импульсных стабилизаторов с точки зрения гальванической развязки цепей:

  • Существование импульсных преобразователей напряжения с гальванической развязкой позволяет отказаться от низкочастотного сетевого трансформатора — необходимую гальваническую развязку будет осуществлять высокочастотный трансформатор, который работает на частоте десятков-сотен килогерц, и следовательно его габариты значительно меньше, чем обычного силового сетевого трансформатора работающего на промышленной частоте 50 Гц. 
  • Озвученное выше решение предполагает наличие относительно большого количества элементов, установленных до развязывающего трансформатора, а значит гальванически связанных с входными цепями. Эта часть, гальванически связанная с электрической сетью, обычно выделяется на платах либо штриховкой, либо чертой на слое сеткографической маркировки, или даже особой окраской, которая предупреждает человека о потенциальной опасности прикосновения к частям, расположенным в ней. Импульсные блоки питания в составе других приборов (телевизоров, компьютеров) закрываются защитными крышками, снабжёнными предупреждающими надписями. Если при ремонте импульсного блока питания необходимо включить его со снятой крышкой, рекомендуется включать его через развязывающий трансформатор или УЗО.
  • Обратная связь в импульсных стабилизаторах также требует развязки. Для этой цели применяют либо отдельную обмотку на трансформаторе, с которой снимается напряжение для сравнения с опорным, либо напряжение снимается с выхода блока питания, а развязка управляющих цепей осуществляется с помощью оптрона.
  • Часто помехоподавляющие фильтры на входе импульсных блоков питания соединяются с корпусом прибора. Это делается в том случае, если предполагается подключение защитного заземления корпуса. Если защитным заземлением пренебрегли, то на корпусе прибора образуется потенциал относительно земли равный половине сетевого напряжения. Конденсаторы фильтров, как правило, имеют небольшую ёмкость, поэтому прикосновение к корпусу такого прибора неопасно для человека, но одновременное прикосновение чувствительными частями тела к заземленным приборам и к незаземленному корпусу ощутимо (говорят, что прибор «кусается»). Кроме того потенциал на корпусе может быть опасен для самого прибора.

µArt — Преимущества гальванической развязки

16 августа 2018 г.

Привет коллегам инженерам и производителям!

Гальваническая развязка — очень важное свойство хорошего адаптера UART, хотя некоторые склонны отмахиваться от этого, заявляя: «Я никогда не работаю с высокими напряжениями, поэтому мне это не нужно». Они не могли ошибаться больше. Давайте посмотрим, что это такое и почему это полезно для всех, даже если они еще не знают об этом.

Хм… что гальваническое?

Гальваническая развязка позволяет разделить электронную цепь на две цепи, в которых ток не может течь между двумя частями, но они все же могут обмениваться энергией или информацией.Изоляция действует как барьер для электронов, и единственный способ обойти ее — это приложить чрезвычайно высокие напряжения, которых достаточно, чтобы разрушить этот барьер (это основная причина, по которой многие думают, что она хороша только для изоляции уровней напряжения). , но, как вы вскоре увидите, у него есть и масса других полезных преимуществ). Это «напряжение пробоя» обычно составляет не менее пары сотен вольт, а часто и намного выше. Целью гальванической развязки является полное предотвращение протекания тока между двумя частями схемы, поэтому ее размер/выбран для обеспечения более высокого напряжения пробоя, чем то, что приложение может когда-либо увидеть, даже перед лицом сбоев и ошибок.

Подождите, если через барьер нет связи, как информация распространяется между двумя сторонами? Ну, с помощью электрических средств это не так! Это решается с помощью других методов, чаще всего с использованием световых компонентов, называемых оптронами, но есть и другие решения.

Теперь, когда мы рассмотрели основы и узнали, что такое гальваническая развязка, давайте посмотрим, зачем она вам нужна.

Изоляция от аномальных напряжений

Начнем с самой очевидной причины, о которой все думают: изоляция от высоких напряжений.Поскольку одна сторона изоляции не «видит» напряжение на другой стороне, и ток не может течь между ними, это означает, что две цепи могут безопасно обмениваться информацией через гальваническую развязку, даже если они используют несовместимые — или откровенно опасные — уровни напряжения. Предположим, что на стороне ввода-вывода (UART) µArt каким-то образом возникает напряжение, превышающее нормальное. Скажем, схема вашего приложения питается от сети 12 В или даже 230 В. Конечно, эти напряжения не должны появляться на линиях UART, но в случае сбоев это все же может произойти по разным причинам, таким как отказ компонента, посторонний металлический корпус, вызывающий нежелательное короткое замыкание, ошибка пользователя или просто конструктивное исполнение. ошибка.Без гальванической развязки эти напряжения, скорее всего, выведут из строя любой компонент самого преобразователя UART, что приведет к появлению высокого напряжения на вашей шине USB, что мгновенно и навсегда повредит ваш компьютер и, возможно, даже приведет к травмам человека. Теперь μArt рассчитан на максимальное рабочее напряжение 5,4 В, поэтому в таком случае ваш μArt все равно будет испорчен. Но важно то, что гальваническая развязка гарантирует, что, несмотря на повреждение, нанесенное µArt, уровни высокого напряжения не могут пересечь изолирующий барьер внутри адаптера UART, защищая ваш компьютер стоимостью более 1000 долларов, предотвращая возгорание некоторых кабелей и значительно уменьшая угрозу для людей. .

Здесь важно отметить, что, вопреки распространенному заблуждению, вам не нужно работать с такими высокими напряжениями, как 230 В, чтобы воспользоваться этой защитой. При напряжении 230 В последствия просто более резкие и становятся опасными для человека, но любое напряжение выше 5 В (достаточно распространено 12 В) может повредить USB-порт вашего компьютера, а гальваническая развязка обеспечивает эффективную и надежную защиту. Кроме того, поскольку через барьер не может протекать ток, он также надежно защищает ваш компьютер и от других явлений, таких как перегрузка по току, обратный ток, короткие замыкания или высокие переходные процессы.

Безопасное и беззаботное аппаратное зондирование

Итак, вы один из тех, кто утверждает, что никогда не будет работать с 5+ вольтами (например, 12 В), иначе вы никогда не сделаете ошибку, и ваши схемы никогда не откажут. . Хорошо, я совершенно уверен, что это смелое заявление во многих аспектах, но я подыграю. Гальваническая развязка все еще очень удобна для вас.

Видите ли, без гальванической развязки земля (GND) вашей цепи электрически соединена с выводом GND порта USB через цепь с низким импедансом.Чего многие люди не понимают, так это того, что USB-порт компьютера часто ссылается на заземление сети, а это означает, что USB GND фактически подключен к земле вашей электросети 230 В. И да, это по-прежнему верно, даже если ваш компьютер имеет изолированный источник питания. Не пугайтесь, это совершенно нормально, безопасно и так и должно быть. Но бывают случаи, когда он вас укусит. Посмотрите на следующую диаграмму.

Здесь вы видите, что пользователь пытается проверить схему своего приложения с помощью осциллографа.Наконечник зонда может быть подсоединен где угодно или вообще не должен быть подсоединен. Но учтите, что заземляющий провод осциллографа обычно также имеет заземление сети, что означает, что ваш осциллограф и ваше приложение подключаются не только через пробник, но и через заземление сети. Может быть, вы уже видите, к чему это может привести. Если вы подключите заземляющий провод вашего пробника, скажем, к шине питания вашей схемы, то вы только что замкнули источник питания. Сначала это может показаться невозможным, потому что вы, казалось бы, подключили только один провод (зонд GND), так как же ток может течь без замыкания цепи? Что ж, цепь замкнута на общую сетевую землю, которую разделяют и ваш осциллограф, и ПК.Хотите вы того или нет, но ваш щуп GND неявно подключен к GND вашей собственной схемы.

Это означает, что подключение заземления пробника в любом месте, кроме цепи GND, может привести к короткому замыканию шины питания или, по крайней мере, к сгоранию цифрового выходного контакта. Возможные результаты варьируются от плохих до трагических, от отсутствия повреждений, но схема волшебным образом не работает, когда вы ее прощупываете, до поврежденных компонентов или даже повреждения компьютера и/или вашего дорогого осциллографа. Вы можете спросить: «Но зачем мне подключать заземление моего щупа к чему-либо, кроме заземления цепи»? Что ж, вы можете этого не хотеть, но это все же может случиться и на практике иногда случается (соскальзывает провод заземления при подключении, соскальзывает зажим зонда, пользователь помнит неверный контакт, человеческий недосмотр и т. д.).

Конечно, все это не проблема, если вы используете адаптер с гальванической развязкой, такой как µArt, потому что он разрывает неявную связь между GND вашего приложения и GND оборудования. Важным выводом здесь является то, что даже при совершенно нормальных уровнях напряжения TTL / CMOS 5 В или меньше использование тестового и лабораторного оборудования намного безопаснее и с гораздо меньшей вероятностью приведет к повреждению µArt.

Схемы, чувствительные к помехам

Но подождите, это еще не все! Как только что обсуждалось выше, при использовании неизолированного адаптера UART, заземление вашей собственной схемы будет подключено к заземлению USB вашего компьютера и, в свою очередь, возможно, также к заземлению сети.Кроме того, выходные сигналы высокого уровня (логическая «1») преобразователя UART будут подаваться по шине питания USB компьютера. Это означает, что существует несколько путей электрического шума, создаваемого другими USB-устройствами, электрического шума, создаваемого внутри вашего компьютера, и, в некоторой степени, даже шума, создаваемого другими устройствами в вашем доме или лаборатории, для кондуктивной связи с вашей собственной цепью, как шин напряжения, так и данных. линии. Обратите внимание, что это может произойти, даже если ваша схема питается от собственного независимого источника питания с низким уровнем шума.Хотя это часто не является проблемой, иногда возникает, например, при использовании высокоточных аналого-цифровых преобразователей, тензометрических цепей, чувствительных радиочастотных компонентов и других прецизионных аналоговых устройств. В таких случаях шум, передаваемый через адаптер UART, может привести к тому, что ваше приложение выдаст неверные результаты или вообще помешает его правильной работе.

Гальваническая развязка значительно поможет в изоляции кондуктивных помех и контуров заземления, поэтому гальванически изолированный UART-адаптер, такой как µArt, более универсален, так как он больше подходит для приложений с чувствительными и прецизионными аналоговыми частями.

μArt

Как уже должно быть очевидно, гальваническая развязка в μArt играет большую роль в том, чтобы сделать этот адаптер UART более безопасным, простым в использовании и более универсальным. Кроме того, это также то, что делает функцию автоматического определения напряжения естественно доступной. Однако, несмотря на свою полезность, гальваническая развязка часто не используется в адаптерах UART, отчасти потому, что она является значительным фактором стоимости (компоненты изоляции недешевы), а иногда потому, что неопытные инженеры склонны думать, что она ограничивает скорость связи, поскольку оптопары относительно медленны.µArt решает эту проблему, полагаясь на магнитную связь вместо оптронов, что обеспечивает те же преимущества без ограничений по скорости. Однако нет никакого реального способа обойти увеличение стоимости, но μArt никогда не задумывался как самый дешевый — он должен был быть лучшим и самым надежным.


Для чего нужна гальваническая развязка — SENECA Blog

Гальваническая развязка — это метод формирования сигнала, который позволяет сигналу проходить от источника к измерительному устройству через трансформатор, оптические или емкостные соединители.

Помимо разрыва контуров заземления (или контуров заземления), изоляция прерывает пики высокого напряжения и устраняет синфазное высокое напряжение, защищая операторов и контрольно-измерительные устройства.

Двухсторонняя развязка гальванически отделяет сигналы друг от друга и развязывает измерительные цепи. Трехсторонняя изоляция развязывает напряжение питания от входной/выходной цепи и позволяет работать с одним рабочим напряжением.

Пассивная изоляция используется, когда не требуется дополнительное питание.Модуль изолятора питается по входной цепи и передается на выход. Этот контур питания характеризуется низким энергопотреблением.

В промышленных условиях изолятор обычно размещается между передатчиком (например, датчиком) и приемником для гальванической развязки сигналов, между ПЛК и инвертором или между каналами ввода-вывода контроллера.

Таким образом, существует как минимум 10 технических причин для введения каскада гальванической развязки перед системой регистрации и управления:

  • Удаление шума из поля во избежание изменений из-за различных разностей потенциалов, т.е.е. так называемый эффект контура заземления (несколько соединений заземления могут вызвать проблемы). Каждая петля связана с другим потенциалом, и эта (потенциальная) разница создает протекающие токи между землями, которые добавляются к сигналам. Использование гальванического разъединителя устраняет этот тип шума.
  • Разделение сигнальных цепей и цепей питания, чтобы каждая цепь работала автономно с точки зрения сбора и управления сигналами.
  • Надежность передачи сигнала, обеспечиваемая сведением к минимуму ошибок и помех.
  • Безопасность передачи, так как высокая изоляция защищает электронику
  • Покрытие расстояния между полем и системой управления более 20 метров, обеспечиваемое преобразованием сигнала в мкА (менее чувствителен к шуму).
  • Защита от высоких потенциалов земли.
  • Устойчивость к электромагнитным помехам.
  • Сигнальная и силовая проводка в одном канале для минимизации влияния магнитного поля.
  • Источник питания преобразователя. Благодаря гальваническому разъединителю также можно подавать питание на датчик и разрешать любые конфликты питания в том же контуре.
  • Защита блоков управления. Обычно изолированные платы ПЛК намного дороже и имеют более низкий уровень защиты, чем отдельные специализированные изоляторы.

Блог — Гальваническая развязка и электроника для любителей

Гальваническая развязка и электроника для любителей

8 мая 2015 г.

Гальваническая развязка — это развязка различных частей цепей для предотвращения прохождения всего, кроме питания или сигналов. Например, трансформатор:

Трансформатор является изолирующим, потому что между левой и правой катушками нет электрического соединения — независимо от того, что вы делаете с левой катушкой, правая катушка будет видеть только энергию, передаваемую через магнитное поле в железном прямоугольнике.

Зачем беспокоиться?

Гальваническая развязка очень распространена в промышленной электронике, где очень важна надежность. В любительских приложениях мы обычно можем обойтись без какой-либо изоляции в обмен на более низкие затраты и более простые конструкции. Тем не менее, есть еще несколько ситуаций, когда это не должно быть просто запоздалой мыслью.

Рассмотрим цепь с батарейным питанием, которая отправляет твиты, когда миоэлектрические датчики обнаруживают, что пользователь активирует мышцы. Если цепь когда-либо будет подключена к сети для зарядки, неисправность в цепи потенциально может подвергнуть пользователя опасному поражению электрическим током.

Если для проекта важны безопасность или надежность, необходимо, по крайней мере, подумать об изоляции.

Изоляция также важна, когда у нас есть разные фиксированные потенциалы земли для источников питания в цепи. Предположим, нам нужна схема, как показано ниже, с использованием двух внешних источников питания постоянного тока. В идеале мы хотим работать с такими блоками питания:

Однако, поскольку мы не контролируем, куда подключаются эти блоки питания постоянного тока, на самом деле можно получить что-то вроде следующего:

Это коротко! Как правило, эта серая проводка внутри цепи будет первой, что сгорит.Проблема здесь в том, что небезопасно предполагать, что две земли для источников питания имеют одинаковый потенциал — если мы соединим их вместе, мы получим контур заземления, как показано выше. Не всегда целесообразно перепроектировать схему, чтобы не использовать общую землю, поэтому в этих случаях мы просто гарантируем, что питание по крайней мере для одного из источников питания изолировано.

Большинство источников питания постоянного тока для любителей, которые вы встретите, не являются изолирующими. Рассмотрим преобразователь постоянного тока/блок питания UBEC от Adafruit.Если мы посмотрим на таблицу данных, связанную со страницей продукта, мы увидим это:

.

Обратите внимание, что заземление для входа совпадает с заземлением для выхода. Следовательно, выход связан со входом не только передачей энергии (потенциал земли выхода всегда должен быть потенциалом земли входа), и поэтому схема в целом не является изолирующей.

Простой способ определить, изолирует ли уже имеющийся у вас блок питания, — попробовать измерить сопротивление между различными входными и выходными контактами с помощью мультиметра или другого тестера.Если измеренное сопротивление не является бесконечным или огромным (более 1 МОм), то блок питания точно не изолирующий. Однако обратное не обязательно верно; можно иметь неизолирующие источники питания, которые по-прежнему имеют бесконечное сопротивление между всеми входами и выходами при измерении с помощью мультиметра.

Как получить изолированное питание?

Если вы начинаете с переменного тока в качестве входа, это просто — просто убедитесь, что трансформатор — это единственное, что соединяет две половины источника питания, и гарантируется отсутствие электрического соединения между входами и выходами.Так как простейшая конструкция адаптера питания использует эту конфигурацию, большинство простых трансформаторных источников питания являются изолирующими.

DC немного сложнее — мы должны сначала преобразовать его в переменный ток, пропустить его через трансформатор (или изолирующий конденсатор) для изоляции и, наконец, преобразовать его обратно в постоянный ток для выхода. На самом деле, импульсные стабилизаторы уже преобразовывают постоянный ток в переменный, а такие топологии, как обратноходовая и двухтактная, фактически могут быть сделаны изолирующими (правильная реализация изолированной обратной связи, как правило, является здесь самой большой проблемой).

Микросхемы

, такие как MAX17681, двухтактная микросхема драйвера трансформатора, могут сделать практичным создание собственного изолированного источника питания постоянного тока с использованием всего нескольких дополнительных компонентов. Учебник по его созданию будет опубликован в ближайшее время.

Как изолировать сигналы?

Logic намного проще изолировать, чем источники питания, поскольку нам нужен только сигнал, а не энергия. Стандартный способ сделать это — использовать оптоизолятор, подобный этим от SparkFun. Оптоизоляторы — это просто датчик света и датчик света, все вместе.Вход кодируется в свет на одном конце, который воспринимается датчиком освещенности на другом конце, воспроизводя сигнал без каких-либо электрических соединений.

При использовании оптоизоляторов ваша цепь будет действительно изолирована только в том случае, если ваше питание и заземление также изолированы. В результате важно убедиться, что вы используете отдельный источник питания для цепей на каждой стороне оптоизолятора или изолируете питание через границу (см. раздел «Источники питания» выше).

Еще одна вещь, о которой следует помнить, это то, что оптоизоляторы имеют ограниченный срок службы, поскольку источник света представляет собой светодиод, который со временем стареет. Однако в большинстве случаев этот срок службы настолько велик, что не вызывает беспокойства, если только ваша схема не будет работать в относительно экстремальных условиях, таких как высокие температуры.

Оптоизоляторы

относительно медленные и не очень хорошо работают с такими вещами, как SPI, при работе на более высоких частотах. В этих ситуациях нам обычно просто нужно снизить скорость передачи, чтобы оптоизолятор мог не отставать.Обратите внимание, что оптоизоляторы не будут напрямую работать с двунаправленными протоколами, поскольку некоторая информация не будет передаваться оптоизолятором.

Изоляция TF и ​​гальваническая защита

Сортировать по: DefaultPrice Low to HighPrice High to LowName A to ZName Z to A

  • ×

    Разделительные трансформаторы VICTRON ENERGY

    В изолирующих трансформаторах VICTRON используются тороидальные трансформаторы для обеспечения защиты от блуждающих гальванических токов.Увеличение/уменьшение мощности 110 В/230 В при необходимости. NB частота не меняется.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195000

    Разделительный трансформатор VIC 230 В/115 В 2000 Вт ITR040202040 ITR040202040

    857 долларов.00 Inc GST

    195004

    Разделительный трансформатор VIC 230В/115В3600Вт ITR040362040 ITR040362040

    1370 долларов.00 Inc GST

    195006

    Разделительный трансформатор VIC 230 В/115 В 7000 Вт ITR040702040 ITR040702040

    1800 долларов.00 Inc GST
  • ×

    Масса изолирующего трансформатора Mastervolt Gi 3.5/7,5

    Безопасное соединение между судном и береговой установкой является неотъемлемой частью вашей электрической системы. Гальваническая развязка между береговым и бортовым питанием предотвращает электрическую коррозию металлических деталей, обеспечивая при этом заземление. Ультрасовременная высокочастотная технология электронного переключения. Легкий и компактный. Встроенная функция плавного пуска. Подключить к напряжению от 90 до 255 В и от 45 до 65 Гц.Блоки могут быть соединены параллельно для увеличения производительности. Более высокий КПД, ограниченное выделение тепла.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195010

    Разделительный трансформатор МВ Масса Gi3.5 16А 88000355 111260

    $1884,00 с учетом налога на товары и услуги

    195012

    Разделительный трансформатор МВ Масса Gi7.5 32А+ 88000705 111262

    3 378,00 долларов США с учетом налога на товары и услуги
  • ×

    Блокатор электролиза

    Блокатор электролиза MPS — это гальванический изолятор, одобренный для использования в Австралии.Гальванические изоляторы блокируют коррозию, вызывающую постоянный ток, который проходит между судами на пристани с использованием общего берегового источника питания переменного токаQ11045

    Деталь № Описание Цена Количество

    195100

    Гальванический изолятор Блокатор электролиза+ MPS-EB67

    389 долларов.00 Inc GST
  • PROMARINER ProSafe Гальванические изоляторы

    Гальванические изоляторы серии ProSafe FS FailSafe на 30 и 60 ампер прерывают гальванический ток с другими судами на пристани при установке на судно, подключенное к береговой сети переменного тока.Эта технология обеспечивает безопасное заземление переменного тока и устраняет наиболее распространенные формы коррозии и преждевременной потери цинка в системе склеивания лодок. В случае сбоя заземление на борту останется подключенным к береговой сети переменного тока, что не повлияет на безопасность. Защита от воспламенения

    Деталь № Описание Цена Количество

    195110

    Гальванический изолятор PRO ProSafeFS 30A+ 22034 114481

    633 доллара.00 Inc GST

    195112

    Гальванический изолятор PRO ProSafeFS 60A+ 22074 114483

    845 долларов.00 Inc GST
  • ×

    Хомут для крепления вала

    Ремень заземления вала электрически соединяет приводной вал судна с системой заземления судна, чтобы уменьшить вероятность гальванической коррозии дорогостоящих металлических деталей привода.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195200

    Шина заземления вала+ MPS-SS07

    250 долларов.00 Inc GST
  • ×

    Аноды MADDOX

    Аноды из композитного сплава Maddox эффективно защищают детали из бронзы и нержавеющей стали на стеклопластиковых и деревянных сосудах, создавая более нейтральную среду в воде вокруг защищаемого металла.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195300

    Анод MADDOX 1,6кг 200х120х25 + МПС-МАД1.6 МПСМАД1.6

    115,00 долларов США с налогом на товары и услуги

    195302

    Анод MADDOX 2,5кг 300х120х25 + МПС-МАД2.5 МПСМАД2.5

    $145,00 с учетом налога на товары и услуги

    195304

    Анод MADDOX 4,2кг 500х120х25 + MPS-MAD4.2 МПСМАД4.2

    $187,00 с учетом налога на товары и услуги
  • ×

    Клиновой анод MADDOX

    Клиновидный MADDOX 1.Анод 3 кг для уменьшения сопротивления. Длина 240 мм, ширина 80 мм, толщина 35 мм.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195307

    Анод клиновой MADDOX 1,3кг 240x80x35 + MPS-MADWD MPSMADWD

    110 долларов.00 Inc GST
  • ×

    Аноды триммера MADDOX

    Пара клиновидных анодов MADDOX для триммеров.Вес 300г, размеры 90мм длина х 61мм ширина х 25мм толщина, одно крепежное отверстие d8мм.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195310

    Анодная пара триммеров MADDOX + MPS-MDXTT MPSMDXTT

    55 долларов.00 Inc GST
  • ×

    Аноды носового подруливающего устройства MADDOX

    Пара анодов MADDOX для носовых подруливающих устройств.Вес 65г, диаметр 40мм х толщина 20мм, одно отверстие крепления d6мм.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195315

    Анодная пара носового подруливающего устройства MADDOX+ MPS-MDXBT MPSMDXBT

    31 доллар.00 Inc GST
  • ×

    Электрод сравнения MPS Портативный электрод сравнения Ag/AgCl

    Электрод сравнения Ag/Ag/Cl из серебра/хлорида серебра предназначен для определения электрического потенциала, генерируемого металлами в воде, такими как приводной вал, скобы с проушиной или корпусные фитинги.По этим результатам можно определить оптимальный уровень катодной защиты сосуда. Этот электрод доступен как часть набора для катодной защиты и тестирования MPS, однако он также доступен отдельно и может эффективно использоваться с любым цифровым мультиметром хорошего качества. Для достижения наилучших результатов при измерении судна электрод следует опустить в воду по центру транца примерно на ту же глубину, что и гребной винт. Использование 12-метрового провода для прохождения через корпус с вашим испытательным комплектом и измерительным зондом, записывающим измерения сквозного металла корпуса.

    Деталь № Описание Цена Количество

    195405

    Портативный электрод сравнения MPS Ag/AgCl T.МПС.ПРЕ

    417,00 долларов США с налогом на товары и услуги

Сортировать по: DefaultPrice Low to HighPrice High to LowName A to ZName Z to A

Изоляция — MEAN WELL Direct

Что такое изоляция источника питания?

Изоляция — это электрическое или магнитное разделение между двумя цепями, которое часто используется для разделения двух отдельных частей источника питания.Изоляция обеспечивает барьер, через который опасные напряжения не могут пройти в случае неисправности или отказа компонента. Этот барьер обеспечивает безопасность электрооборудования, предотвращая поражение электрическим током и возгорание. Кроме того, изоляция источника питания разрывает контуры заземления и тем самым устраняет помехи в электрических системах.

Причины изоляции в электрооборудовании

  • Безопасность: для защиты оператора от опасного напряжения
  • Смещение уровня напряжения
  • Для обеспечения гальванической развязки, при которой две изолированные цепи сообщаются без прямого пути проводимости
  • Предотвращение контуров заземления
  • Изоляция защищает оборудование от событий на уровне линии, таких как скачки напряжения, удары молнии и т. д.

Методы изоляции источника питания

Три наиболее часто используемых метода изоляции:

  1. Физическая изоляция источника питания с использованием такой среды, как изоляция, диэлектрическая среда, воздушный зазор или любой другой непроводящий путь между поверхностями проводников. Это самый простой метод изоляции, который предотвращает любое электрическое или магнитное взаимодействие.
  2. Трансформаторы, которые обеспечивают изоляцию за счет магнитного соединения первичной обмотки со вторичной обмоткой.В дополнение к изоляции трансформатор обеспечивает другие функции, такие как понижение или повышение напряжения, несколько выходов или преобразование уровня напряжения.
  3. Оптопары: Изоляция обеспечивается воздушным зазором, сигнал передается через свет. Два основных типа в этой категории:
  • Корпус ИС, состоящий из светоизлучающего и светоприемного полупроводниковых устройств в одном корпусе. Они обычно используются в цепи обратной связи от вторичной обмотки к первичной через границу изоляции источника питания.Они могут выдерживать напряжения изоляции порядка 3 кВ.
  • Оптические волокна: они используются для подачи высокого напряжения с изоляцией в десятки или сотни киловольт в дополнение к передаче сигналов управления и данных.

В большинстве преобразователей переменного тока в переменный, переменного в постоянный и постоянного в постоянный используются внутренние трансформаторы для обеспечения электрической (гальванической) развязки между входом и выходом. Большинство источников питания также имеют оптическую изоляцию на пути обратной связи от выхода к входу, как показано на рисунке 1 ниже.

Рисунок 1: Типичная регулируемая изолированная цепь питания 5 В – Изображение предоставлено

Измерение изоляции в источниках питания

Два широко используемых метода определения качества изоляции:

  • Измерение сопротивления между двумя изолированными цепями.
  • Тест Hi-Pot, измеряющий ток утечки между изолированными цепями.

Изоляция используется в источниках питания, а также когда низковольтную часть оборудования необходимо соединить с другим оборудованием.

Гальваническая развязка вики | TheReaderWiki

Трансформатор является наиболее распространенным примером гальванической развязки. Оптоизолятор — очень популярный метод изоляции в цифровых схемах. Поперечное сечение двухрядных корпусных оптоизоляторов. Относительные размеры светодиода (красный) и сенсора (зеленый) преувеличены.

Гальваническая развязка — это принцип изоляции функциональных частей электрических систем для предотвращения протекания тока; прямой проводящий путь не допускается. [1] [2] Энергия или информация могут передаваться между секциями другими способами, такими как емкость, индукция или электромагнитные волны, или оптическими, акустическими или механическими средствами.

Гальваническая развязка используется там, где две или более электрических цепей должны сообщаться друг с другом, но их заземления могут иметь разные потенциалы. Это эффективный метод разрыва контуров заземления путем предотвращения протекания нежелательного тока между двумя устройствами, имеющими общий заземляющий проводник.Гальваническая развязка также используется для обеспечения безопасности, предотвращая попадание случайного тока на землю через тело человека.

Методы

Трансформатор

Трансформаторы связаны магнитным потоком. Первичная и вторичная обмотки трансформатора не связаны друг с другом (автотрансформатор имеет проводящее соединение между обмотками и поэтому не обеспечивает изоляцию). Разность напряжений, которая может безопасно прикладываться между обмотками без риска пробоя (напряжение изоляции), указывается в киловольтах в соответствии с отраслевым стандартом.То же самое относится и к преобразователям. В то время как трансформаторы обычно используются для изменения напряжения, изолирующие трансформаторы с соотношением 1:1 используются в приложениях безопасности.

Если две электронные системы имеют общую землю, они не имеют гальванической развязки. Общая земля может не иметь связи с функциональными полюсами, но может стать связанной. По этой причине изолирующие трансформаторы не питают GND/полюс заземления .

Оптоизолятор

Оптоизолятор передает информацию световыми волнами.Отправитель (источник света) и приемник (светочувствительное устройство) электрически не связаны; обычно они удерживаются на месте в матрице из прозрачного изолирующего пластика.

Конденсатор

Конденсаторы пропускают переменный ток (AC), но блокируют постоянный ток; они соединяют сигналы переменного тока между цепями при разных постоянных напряжениях. В тех случаях, когда конденсаторы используются для изоляции от цепей электропитания, они могут иметь специальные характеристики, указывающие на то, что они не могут выйти из строя при коротком замыкании, возможном подключении устройства к высокому напряжению или представляющем опасность поражения электрическим током.

Эффект Холла

Датчики Холла позволяют катушке индуктивности передавать информацию через небольшой зазор с помощью магнитного поля. В отличие от оптоизоляторов они не содержат источник света с ограниченным сроком службы, и, в отличие от подхода, основанного на трансформаторе, они не требуют балансировки по постоянному току.

Магнитосопротивление

Магнитосопротивление использует гигантское магнитосопротивление (GMR) для соединения переменного тока с постоянным.

Реле

Одна сторона управляет магнитной катушкой изолирующего реле.Другая сторона подключена к коммутируемым контактам.

Применение

Оптопары используются в системе для развязки функционального блока от другого, подключенного к электросети или другому источнику высокого напряжения, для обеспечения безопасности и защиты оборудования. Например, силовые полупроводники, подключенные к сетевому напряжению, могут переключаться оптронами, управляемыми от низковольтных цепей, которые не нужно изолировать для более высокого сетевого напряжения.

Трансформаторы позволяют выходу устройства «плавать» относительно земли, чтобы избежать потенциальных контуров заземления.Силовые изолирующие трансформаторы повышают безопасность устройства, так что при прикосновении человека к части цепи, находящейся под напряжением, ток не будет течь через них на землю.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.