¿Cómo funciona el aislamiento galvánico?

No puedo entender cómo funciona el aislamiento galvánico a través de un optoacoplador o un transformador. En un optoacoplador, la corriente del lado de entrada hizo que el LED emitiera una luz infrarroja que básicamente enciende el fototransistor en el lado de salida. En caso de cualquier aumento de voltaje en el lado de entrada o cualquier ruido, la corriente de entrada variará en adelante la salida de luz y por lo tanto la corriente del colector en la salida. Entonces, ¿cómo funciona el aislamiento? ¿O me estoy perdiendo algo realmente básico? Del mismo modo para el transformador.

Te estás "perdiendo algo realmente básico". Los circuitos de entrada y salida están eléctricamente aislados.
El aislamiento galvánico no es un filtro.
en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_isolation - investigación básica sobre el tema.
Para el caso del optoacoplador, suponga que tanto el ánodo como el cátodo del LED se conducen momentáneamente a +500 V por cualquier motivo (ESD, energía acoplada inductiva, ...).
Un optoacoplador no puede pasar una señal más grande que la fuente de alimentación en el lado de recepción. Entonces su aumento de entrada se recorta en lugar de romper cosas.

Respuestas (3)

El punto de aislamiento es proporcionar un facsímil en la salida de lo que aparece en la entrada pero flotando desde la entrada.

Por ejemplo, desea generar una onda sinusoidal de 5 V desde la red eléctrica. Un transformador adecuado hará esto por usted y le permitirá conectar un lado a tierra creando un voltaje intrínsecamente seguro. Sin el aislamiento, la salida podría ser potencialmente fatal.

En otros casos, no necesitamos una representación precisa de la entrada, solo una señal digital para decir, por ejemplo, "¿La red eléctrica tiene más de 90 V?". Es probable que se use un Opto para esto, pero permitiría que esta información se transmita de manera segura a la salida.

La corriente no puede fluir de un lado al otro. Claro, la corriente en un lado puede controlar la corriente en el otro, pero el LED en un optoaislador puede colocarse a 100 voltios por encima o por debajo del fototransistor sin causar ningún problema. Realmente, el objetivo es poder pasar algún tipo de información (analógica o digital) a través de una barrera de aislamiento que la corriente no cruza.

Tome una fuente de alimentación conmutada aislada, por ejemplo. Por lo general, contendrán un transformador y un optoaislador. El lado primario del transformador se conectará a la tensión de red a través de un transistor de conmutación y el lado secundario se conectará a algún tipo de carga, tal vez una computadora o un teléfono celular. Obviamente, no desea que la carcasa de su computadora esté conectada eléctricamente al suministro de 120 voltios, ya que esto puede matarlo si proporciona un camino a tierra. Por lo tanto, el transformador aísla galvánicamente el primario y el secundario, lo que permite que la energía pase en forma de un campo magnético oscilante y evita que la corriente fluya a través del límite de aislamiento. Para regular eficientemente el voltaje de salida, el interruptor (en el lado de la línea) debe estar conectado de alguna manera al lado de la carga para que pueda controlar el voltaje de salida. Un optoaislador sirve para proporcionar esta conexión de retroalimentación al convertir el voltaje de salida en luz, que vuelve a pasar a través de la barrera de aislamiento sin permitir que la corriente fluya a través de la barrera. El resultado final: una fuente de alimentación segura, eficiente y aislada que no lo matará si proporciona una ruta desde la salida a tierra.

El aislamiento galvánico significa que no hay una ruta de conductor conectada entre los dos lados. Tanto los optoacopladores como los transformadores logran esto. En algunos casos se utilizan condensadores.

Perdón si parezco un poco ingenuo, lo que estoy tratando de decir es que si algún cambio en el lado de entrada se refleja en el lado de salida, entonces, ¿cómo es útil este aislamiento?
Se puede usar para evitar que te maten, ya que no hay camino para que, por ejemplo, la corriente principal llegue a ti. La mayoría de la gente lo encuentra útil.
También se puede utilizar para proporcionar aislamiento del ruido al bloquear el flujo de corrientes de tierra. Esto puede ser útil para circuitos de detección de bajo nivel.
@SaurabhChoudhary: el aislamiento galvánico a menudo solo entra en juego en situaciones catastróficas, fuera de los límites del funcionamiento normal. Un optoaislador no puede entregar 200 amperios de energía si está en cortocircuito, pero una conexión directa a la pared sí puede.
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