¿Están aislados eléctricamente los adaptadores de CA?

¿Los adaptadores de CA (por ejemplo, cargadores de portátiles) están eléctricamente aislados de tierra porque tienen un transformador?

Pregunto esto porque leí que los transformadores aislados tienen una relación de 1: 1, mientras que los adaptadores de CA suelen ser reductores.

Respuestas (6)

Confunde " transformador aislado " con " transformador de iones aislado ". Este último es un transformador que tiene un único objetivo y es el aislamiento galvánico de la red eléctrica, sin cambiar la tensión. Estos transformadores se utilizan a menudo para realizar pruebas, por lo que es algo más seguro tocar accidentalmente uno de los conductores.

Todos los transformadores normales, cuando están correctamente conectados, ofrecen aislamiento galvánico, pero tenga en cuenta que existen tipos (como los autotransformadores) que están cableados internamente de tal manera que no lo hacen. Cuando no esté seguro, mida la resistencia entre los devanados primario y secundario, debe ser muy alta.

También es importante tener en cuenta que existe una distinción entre los transformadores que ofrecerán aislamiento galvánico para los niveles de voltaje que probablemente aparezcan en una línea de CA, frente a los que ofrecerán una barrera de "aislamiento de seguridad". Por ejemplo, un transformador puede ofrecer dos devanados primarios de 120 V que pueden conectarse en serie o en paralelo (para operación de 110/220 V), pero uno no puede conectar de manera segura un devanado a la red de 110 V y esperar que el otro suministre una salida aislada de ~100 V.

En primer lugar, para AC realmente no existe el aislamiento perfecto. La capacitancia está en todas partes. Es por eso que los detectores de voltaje sin contacto pueden funcionar. Sin embargo, existe un aislamiento suficiente para que sea seguro tocar la salida.

En términos generales, las fuentes de alimentación de red se pueden dividir en cuatro categorías.

  1. No aislado en absoluto. Dichas fuentes de alimentación solo deben usarse en situaciones en las que no haya posibilidad de que el usuario entre en contacto con la salida.
  2. "Clase 2" aislada. No hay conexión a tierra y se proporciona aislamiento entre la entrada y la salida. Es común en fuentes de alimentación muy pequeñas, pero la fuga a través de los condensadores del filtro RFI comienza a convertirse en un problema a medida que aumenta la fuente de alimentación. Hay formas de reducir las fugas mientras se mantiene una EMC aceptable, como el uso de transformadores de bobina dividida, pero tienen un costo en eficiencia.
  3. "Clase 1" aislado. La conexión a tierra de salida está aislada de CC de todos los terminales de entrada, incluida la conexión a tierra, pero la conexión a tierra de la red eléctrica se utiliza como barrera entre la entrada y la salida para redirigir las fugas lejos del usuario. Es probable que haya una capacitancia sustancial entre la salida y tierra.
  4. "Clase 1" con referencia a tierra. La entrada está aislada de la salida (aunque el aislamiento puede tener bastantes fugas) y la salida está conectada a tierra.

En mi experiencia, la primera categoría, aunque se ve con bastante frecuencia dentro del equipo, es muy rara para las fuentes de alimentación separadas, aunque he visto informes de ladrillos de alimentación no aislados que se suministran con algunas cosas dudosas "directamente desde China".

Los cargadores de teléfonos y dispositivos similares de baja potencia casi siempre caen en la segunda categoría.

Los bloques de alimentación de portátiles y los bloques de alimentación genéricos de tamaño similar normalmente se encuentran en la segunda o tercera categoría. En mi experiencia, es más probable que los portátiles más antiguos y los bloques de alimentación genéricos de reemplazo estén en la segunda categoría, mientras que los bloques de alimentación suministrados con portátiles recientes (al menos en la UE) parecen estar casi siempre en la tercera categoría.

Las fuentes de alimentación de PC de escritorio casi siempre están en la cuarta categoría.

Las fuentes de alimentación genéricas de marco abierto o semicerradas diseñadas para su uso en el interior de los equipos suelen estar en la tercera categoría.

En realidad, si observa muchos de los adaptadores de CA de modo de conmutación de la actualidad, tienen un condensador del secundario al primario. Esto genera preocupaciones. Si toma un voltímetro y mide un voltaje del secundario a la red eléctrica, obtendrá una lectura de 110 voltios más o menos. Obviamente, si falla el capacitor, tiene un problema mucho mayor.

Esta es la razón por la que se fabrican los condensadores de clase Y. Están diseñados para fallar abiertos.

Normalmente lo son, sin embargo, depende del circuito dentro del adaptador.

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Sí, están aislados de la red eléctrica L y N mediante un transformador (aunque no necesariamente Tierra de protección - PE, ver más abajo). El transformador puede tener cualquier relación y se aislará siempre que los devanados estén separados (es decir, no es un autotransformador ). Probablemente esté pensando en transformadores de aislamiento 1:1 especialmente diseñados que un EE puede usar, por ejemplo, al diseñar fuentes de alimentación o trabajar en equipos de alto voltaje.

Todos los equipos de consumo modernos deben estar aislados del lado de la red principal (sin embargo, como señala Chris, algunos equipos de consumo antiguos no estaban aislados y uno no debe asumir nada hasta que se pruebe y confirme), aunque un cargador puede estar conectado a tierra en su salida ( mi adaptador de computadora portátil es) Una manera fácil de probar esto es usar un multímetro y ver si hay alguna continuidad entre la salida del adaptador y el pin de tierra del enchufe (si tiene uno, si no lo tiene, está completamente aislado o "flotante ")

¿Cómo se puede hacer referencia a tierra a la salida de un adaptador si está aislada?
Estaría aislado de la línea de entrada y neutral pero conectado a la tierra de entrada. TENGA EN CUENTA QUE HISTÓRICAMENTE, ALGUNOS ELECTRÓNICOS DE CONSUMO NO FUERON AISLADOS Y PODRÍAN TENER UN CHASIS ACTIVO A LA TENSIÓN DE LA RED. Si bien esta práctica se identifica principalmente con la reducción de costos en la era de los tubos, nunca se debe asumir en lo que respecta a las conexiones a la red.
@Chris: buen punto, agregaré esto. Estaba pensando solo en equipos modernos, pero tiene razón, incluso entonces nunca debe asumir nada antes de la prueba.
Estaba pensando en las viejas anclas de los barcos cuando escribí eso, pero aquí hay un ejemplo de un suministro no aislado de 5v 50 ma, publicado en 2012 supertex.com/pdf/app_notes/AN-D30.pdf
Es relativamente común que los dispositivos electrónicos de consumo renuncien al aislamiento eléctrico si no hay conexiones expuestas a nada en el interior. Hoy en día, cosas como los televisores tienen entradas de audio/video que están referenciadas a su tierra interna y, por lo tanto, deben estar aisladas, pero históricamente los televisores solo tendrían una entrada de antena acoplada capacitivamente o acoplada por transformador y posiblemente un auricular/altavoz acoplado por transformador. producción. La mayoría de los productos electrónicos de consumo tienen algún tipo de conector expuesto, pero en aquellos que no lo tienen, los chasis calientes son comunes.

Todos los transformadores son esencialmente dispositivos eléctricamente aislados. Dado que un transformador utiliza el campo magnético en su funcionamiento. En el adaptador de CA, debemos reducir el valor de los voltajes. Consulte este enlace del glosario eléctrico . Debido a que la entrada tiene voltajes más altos y requerimos voltajes de CC más pequeños, se agrega un transformador en el adaptador.

Mientras que en otros casos, a veces no necesitamos un transformador para reducir, solo necesitamos aislamiento eléctrico para evitar descargas, por lo que los transformadores de aislamiento están construidos y diseñados para este propósito.

No, todos los transformadores no son dispositivos aislados. Autotransformador de Google. También se pueden unir tierra primaria y secundaria. Además, la pregunta tiene cuatro años.