Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nie prokrastynuj - izoluj! O potrzebie izolacji galwanicznej w elektronice.

ghost666 24 Mar 2015 15:25 4533 6
  • Cyfrowe izolatory galwaniczne, pełnią istotną rolę w świecie elektroniki. Elementy tego rodzaju mają jedną, ale niezwykle istotną funkcję: chronią one delikatne elementy elektroniczne przed wyładowaniami elektrycznymi, niczym kamizelki dzisiejszych żołnierzy chronią ich przed odłamkami i rykoszetami.

    Dodatkowo, oprócz funkcji ochronnych, pozwalają one na bezproblemową komunikację pomiędzy układami. Czasami układy te mogą występować na różnych potencjałach masy, a nadal wymagać komunikacji pomiędzy nimi. Aby dobrze wytłumaczyć taki system zilustrujmy to przykładem, gdzie mikrokontroler zasilany napięciem 3 V kontrolować ma pracę silnika elektrycznego zasilanego napięciem 100 V.

    Nie prokrastynuj - izoluj! O potrzebie izolacji galwanicznej w elektronice.


    W takim układzie mamy sporą szansę na to, że mikrokontroler jest na potencjale masy cyfrowej, a silnik na analogowej. Jeśli połączylibyśmy wyjścia mikrokontrolera bezpośrednio do systemu mocy silnika, to wytworzyć się może pętla masy, a także różnica potencjałów mas, która może mieć istotny wpływ na komunikację. Nie wspominając już o prostym fakcie, że w ten sposób bardzo łatwo można uszkodzić mikrokontroler. Jeśli wyjścia z mikrokontrolera są w stanie pokonać różnicę potencjałów masy pomiędzy obiema częściami układu i zakręcić silnikiem, to siła elektromotoryczna silnika bezproblemowo może usmażyć nasz układ scalony! Jeśli zaprojektowaliście system w taki sposób nie martwcie się - nie jest jeszcze za późno na dodanie izolacji galwanicznej!

    Izolacja galwaniczna realizowana może być na szereg sposobów, zapewniających różny poziom ochrony dla układów. Można na to spojrzeć przez pryzmat opowieści o Złotowłosej i Trzech Misiach: niektóre będą za ciepłe, niektóre za zimne, dla naszego układu. Dobierając architekturę ochrony galwanicznej w naszym urządzeniu zacząć powinniśmy od najwyższego poziomu, jaki jest dostępny. Aktualnie, jednymi z najlepszych i zapewniających najwyższy poziom separacji galwanicznej są układy firmy Texas Instruments, jakie zaprezentowane zostały niedawno na targach w Monachium.

    Wspomniane układy oferują wysoką niezawodność i wysoki stopień ochrony, jaki wymagany jest w niektórych środowiskach. Na przykład w otoczeniu bardzo zaszumionym, w przemyśle, sygnały mogą wykazywać szpilki o bardzo wysokim napięciu. Z drugiej strony niektóre funkcjonalne izolatory oferujące podstawową ochronę przed wysokim napięciem, mogą okazać się 'za słabe' na niektóre aplikacje. Z kolei podstawowa izolacja galwaniczna, jaką najczęściej stosuje się w systemach elektronicznych, zazwyczaj plasuje się po środku, pomiędzy tymi dwoma skrajnymi sytuacjami.

    Podstawowe układy izolacji galwanicznej są dostateczne, jeśli potrzebujemy tylko troszkę więcej niż podstawową ochronę przed wysokim napięciem, na przykład w lekko zaszumionym środowisku. W większości projektów systemów przemysłowych na pewno jest jakiś blok mocy, zasilany z jakiegoś zasilacza niskiej jakości, zależnie od konkretnych warunków pracy zasilacza i jego możliwości radzenia sobie z szumem, wystarczyć może zwykły izolator, ale może także nastąpić konieczność implementacji układu zapewniającego lepszą izolację - teoria nie zawsze idzie w zgodzie z praktyką i okazać się może, że zasilacz nie będzie w stanie wychwytywać wszystkich przepięć. W takiej sytuacji izolator galwaniczny zabezpieczy delikatne układy, takie jak FPGA czy procesory DSP przed uszkodzeniem.

    Wybierzmy taki cyfrowy izolator galwaniczny, jaki jest najlepszy dla naszej aplikacji. Texas Instruments ma w swojej ofercie szereg układów tego typu. Najnowsze z nich, porównując do poprzednich układów, oferują

    * O 20% lepszą izolację w/g UL1577 aż do 3 kVRMS
    * O 50% większe napięcie podczas przepięcia (e/g DIN V VDE V 0884-10) aż do 6 kV w impulsie.
    * O 80% mniejsze zużycie mocy podczas pracy.

    Jeśli testowane przez nas dotychczas cyfrowe izolatory okazywały się 'za zimne' lub 'za ciepłe' to może to dobry moment sprawdzić ofertę TI i wybrać odpowiedni produkt spośród najnowszych układów tej firmy.

    Źródło:

    http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive...solate-the-need-for-a-basic-galvanic-isolator

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9474 postów o ocenie 7354, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • PCBway
  • #2
    quniq
    Poziom 21  
    To artykuł kierowany do specjalistów, czy notatka reklamowa utworzona przez marketingowca?
  • PCBway
  • #3
    wzagra
    Poziom 33  
    Podoba mi się stare polskie słowo - prokrastynować ;)) (Kolega ghost666 pewnie chciał wzbudzić uśmiech na "ryjkach" elektrodowiczów ;))
    Nie będę prokrastynować!
  • #4
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    wzagra napisał:
    Podoba mi się stare polskie słowo - prokrastynować ;)) (Kolega ghost666 pewnie chciał wzbudzić uśmiech na "ryjkach" elektrodowiczów ;))
    Nie będę prokrastynować!


    Ja prokrastynować nie będę i koledze na takie dictum http://pl.wikipedia.org/wiki/Prokrastynacja odpowiem.
  • #5
    wzagra
    Poziom 33  
    Nie zwlekając - odpowiem, że chyba lepiej zwlekać niż prokrastynować (tak sobie ;)) antycypuję... (taa, to nie to słowo - ale brzmi interesującą i ma za sobą karierę filmową ;))

    Oczywiście - zaznaczam, że mój wpis nie miał Kolegi urazić i nie był złośliwy (nno... może troszkę ;))
    Pozdrawiam i dziękuję za dużo interesujących materiałów, do których pewnie wielu z nas by nie dotarło, co nie prokrastynując podkreślam!
  • #6
    Rafał 116
    Poziom 17  
    Czy artykuł był sponsorowany? Bo brakuje tylko informacji o tym, cała reszta się zgadza. Jestem za ciekawymi artykułami, i przeciw reklamie w takim miejscu.
  • #7
    arcady11
    Poziom 18  
    To mnie chyba dopadła ta prokrastynacja :(.