Гальваническая развязка

Опубликовано 26.08.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Гальваническая развязка - передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними. (Фото-1)Гальванические развязки используются для передачи сигналов, для бесконтактного управления и для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током. Если не использовать развязку, то предельный ток, который протекает между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно очень малы. (Фото-2) Поэтому не исключено протекание выравнивающих токов и других токов, способных повредить компоненты электрической цепи или поражать людей, прикасающихся к оборудованию, имеющему электрический контакт с цепью. (Фото-3)Прибор, обеспечивающий развязку, искусственно ограничивает передачу энергии из одной цепи в другую. В качестве такого прибора может использоваться трансформатор или оптрон. В обоих случаях цепи оказываются электрически разделёнными, но между ними возможна передача энергии или сигналов.
Приведем отдельные примеры гальванической развязки в электронных схемах.
В настоящее время в связи с развитием технологии полупроводниковых устройств расширяются возможности по использованию оптоэлектронных развязывающих устройств, оптических вентилей (оптронов). (Фото-4) Светоизлучающий диод, переход которого смещён в прямом направлении, излучает свет, воспринимаемый фототранзистором. (Фото-5)Таким образом, осуществляется гальваническая развязка цепей, связанных со светодиодом, с одной стороны, и с фототранзистором, с другой. (Фото-6)Каковы же достоинства оптоэлектронных развязывающих устройств: способность осуществлять развязку в широком диапазоне напряжений, в том числе до величины 500 В; возможность передавать сигналы на высокой частоте.
Гальваническая развязка трансформаторного типа. (Фото-7) Гальваническая развязка трансформаторного типа предполагает использование магнитоиндукционного элемента с сердечником или без него, напряжение, на вторичной обмотке которого пропорционально напряжению на входе устройства. (Фото-8) Этот тип электронной развязки обладает высокой линейностью и обеспечивает полную гальваническую развязку между входом и выходом.