Salta la barra di navigazione [1] - Vai alla barra di navigazione [3] - Scrivimi una mail [4]

Isolamento galvanico

Elettronica di potenza - Sommario - Novità - Tutorial - Progetti - Risorse - Non solo elettronica

Spesso i dispositivi elettronici di potenza sono direttamente connessi a tensioni elevate (da poche decine di volt a molte centinaia di volt e oltre).

Questo rende necessario isolare elettricamente (galvanicamente) la sezione di potenza (a tensione elevata) da quella di comando (a bassa tensione) al fine di:

Le tecnologie di isolamento utilizzabili sono essenzialmente tre:

Le tre tecnologie oggi convivono anche se sono rintracciabili numerosi documenti dei produttori che sostengono quanto una di queste tecnologie sia migliore rispetto alle altre due...

Le caratteristiche generali

Alcuni degli aspetti generali che caratterizzano i componenti per l'isolamento galvanico:

Isolamento magnetico

I trasformatori permettono di trasmettere energia elettrica sfruttando l'accoppiamento induttivo tra due conduttori isolati, quindi senza passaggio di corrente tra i morsetti di ingresso (primario) e quelli di uscita (secondario). Funziona solo con correnti alternate. Qui la descrizione del componente

L'uso principale è la trasmissione di energia con isolamento, con eventuale elevazione o riduzione di tensione; in questo modo è possibile trasferire potenze del'ordine anche di molte centinaia di Watt. Spesso sono utilizzati nei dispositivi di alimentazione per ridurre la tensione di rete (230 V alternati, negli alimentatori moderni immediatamente raddrizzati a 400 V continui) a valori adatti ad alimentare circuiti elettronici. Questo aspetto non viene trattato in questa pagina.

L'uso dei cosiddetti trasformatori di impulsi è il pilotaggio del gate o della base di transistor, MOS, SCR, IGBT o simili componenti, garantendo isolamento galvanico

Il seguente circuito di principio utilizza un trasformatore ad impulsi per pilotare il gate di un MOS. Circuiti analoghi possono essere utilizzati anche per pilotare transistor e tiristori, sia in high side che in lo side.

Trasformatore di impulsi

Si noti la presenza di:

I due difetti principali sono:

I vantaggi

Sono disponibili circuiti che includono all'interno di un solo contenitore sia l'elettronica integrata che il trasformatore, rendendo di fatto semplice l'adozione di questa tecnica. Un esempio: ADuM4135

Isolamento capacitivo

Un condensatore separa i due suoi terminali con un isolante, realizzando quella che, in questo contesto, viene definita una barriera dielettrica. Può quindi essere usato per pilotare il gate di un componente di potenza isolato. Di seguito un circuito di principio:

Isolamento capacitivo

In genere viene utilizzata una coppia di condensatori e sul lato destro sono presenti i circuiti per generare una corrente adeguata al pilotaggio del componente.

Il difetto principale è la difficoltà nel generare tensioni continue sul gate.

Il vantaggio la relativa semplicità con cui è realizzabile l'intero circuito a livello di singolo componente monolitico.

Sono disponibili circuiti che includono all'interno di un solo contenitore sia l'elettronica integrata che i condensatori, rendendo di fatto semplice l'adozione di questa tecnica. Un esempio: ISO5500

Isolamento ottico

I componenti optoelettronici permettono di trasmettere un segnale attraverso la conversione intermedia in luce: un componente (LED o componente analogo) converte un segnale elettrico in luce, un secondo componente (fotodiodo, o componente analogo) converte la luce generata dal primo componente in un segnale elettrico. I due componenti sono separati da un isolante trasparente e possono essere posti anche a distanze significative sfruttando fibre ottiche.

Il circuito di principio:

Isolamento ottico

I difetti principali:

I pregi:

Sono disponibili circuiti che includono all'interno di un solo contenitore quanto necessario per l'adozione di questa tecnica. Un esempio: FOD8314

Tornare a scuola

Licenza "Creative Commons" - Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Unported


EN - Pagina principale - Sommario - Accessibilità - Note legali e privacy policy - Posta elettronica

XHTML 1.0 Strict - CSS 3