ایزولاسیون الکتریکی یک روش طراحی برای جداکردن مدارهای الکتریکی بوده تا از عبور جریان‌های پراکنده بین قسمت‌های عملکردی مختلف جلوگیری کند. سیگنال‌ها و دیتا‌ها می‌توانند از مدارهای ایزولاسیون الکتریکی عبور کنند، ولی جریان‌های پراکنده مانند جریان‌های القا شده توسط منبع AC، بلوکه شده و عبور نمی‌کنند. انرژی یا اطلاعات می‌توانند به روش‌های دیگری مانند خازنی، القایی، الکترومغناطیسی یا به کمک‌های روش‌های دیگری مانند نور، صوت یا مکانیکی بین قسمت‌های مختلف یک سیستم الکتریکی رد و بدل شوند.
ایزولاسیون الکتریکی
ایزولاسیون الکتریکی زمانی کاربرد دارد که دو یا چند مدار الکتریکی که سطوح و لتاژی متفاوتی با یکدیگر دارند را باید با هم ارتباط داد. این یک روش مؤثر برای از بین بردن حلقه زمین با جلوگیری از به وجود آمدن یک جریان ناخواسته بین قسمت‌های مختلف با هادی زمین مشترک است. همچنین از ایزولاسیون الکتریکی برای ایجاد ایمنی و جلوگیری از بسته شدن مدار توسط بدن یک فرد و عبور جریان از ان استفاده می‌شود. دو دلیل رایج برای استفاده از ایزولاسیون عبارتند از: حفاظت و ایمن نگهداشتن محصولات صنعتی از خطا‌ها و دیگری جایی که چندین دستگاه که از طریق سیم کشی به همدیگر متصل شده و هریک از این دستگاه‌ها باید با توان خود تنظیم شده و کار کنند، می‌باشد.
انواع روش های ایزولاسیون الکتریکی
– روش‌های ایزولاسیون قدرت
* ترانسفورماتور‌ها (ترانس ایزوله)
* خازن‌ها
– روش‌های ایزولاسیون سیگنال
* ایزوله کننده نوری (اپتو ایزولاتور)
* سنسور‌های اثر هال
* ترانسفورماتور‌ها (ترانس ایزوله)
ترانسفورماتور ایزوله در مدار نقش حفاظت کننده اشخاص در مقابل برق گرفتگی را ایفا می‌کند، زیرا این ترانسفورماتور‌ها شبکه را از زمین ایزوله یا جدا می‌کنند و در نتیجه تماس با سیم برق باعث برق گرفتگی نمی‌شود. در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می‌شود که ولتاژ خروجی آن بیش از ۴۲ ولت است در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می‌باشد.
ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می‌کند. به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی، اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی‌باشد، زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد.
به عبارت دیگر، ترانسفورماتور با شار مغناطیسی کوپل می‌شود. سیم پیچی اولیه و ثانویه ترانسفورماتور‌ها به یکدیگر متصل نمی‌شوند. (در اتوترانسفورماتور یک رسانا اتصال بین سیم پیچ‌ها و … را فراهم می‌کند بنابرین اتوترانسفورماتور ایزوله کننده نیست). ولتاژی بدون ریسک شکست الکتریکی (ولتاژ ایزولاسیون) در kilovolts، که یک استاندارد صنعتی است، مشخص شده‌است. این امر transductors نامیده می‌شود. در حالی که ترانسفورماتور معمولاً برای تغییر یک سطح ولتاژ استفاده می‌شود.
در ترانسفورماتور‌های ایزولاسیون که کاربرد‌های ایمنی دارد از نسبت ۱:۱ استفاده می‌شود. اگر دو سیستم الکترونیکی یک زمین مشترک داشته باشند، از یکدیگر ایزولاسیون الکتریکی نشده‌اند. زمین مشترک به‌طور معمول و عمداً به قطب‌های عملکردی متصل نیست، اما ممکن است متصل شود به همین دلیل ترانسفورماتور جداساز منبع GND/قطب زمین نیست.
* خازن
خازن به جریان متناوب (AC) اجازه عبور می‌دهد، اما جریان مستقیم (DC) را عبور نمی‌دهد. خازن‌ها به کمک یک سیگنال متناوب بین قسمت‌های مختلف مدار که ولتاژ‌های متفاوتی دارند، کوپل می‌شوند. بسته به شرایط، یک خازن ممکن است دچار شکست الکتریکی و تبدیل به “اتصال کوتاه” شود. بنابرین مدار اتصال الکتریکی پیدا کرده و ایزولاسیون از بین رفته و احتمال خطر جانی وجود خواهد داشت. بنابرین برای جداسازی خازنی و ایجاد ایمنی، از کلاس “Y” استفاده می‌شود.
* ایزوله کننده نوری (اپتو ایزولاتور)
اپتوکوپلر برای ترکیب سیگنال‌های دارای قدرت مختلف یا برای ایزوله کردن یک سیگنال از سیگنال‌های دیگر به کار می‌رود. این تجهیز از طریق سیگنال نوری مابین ورودی و خروجی ارتباط برقرار می‌کند، بنابراین استهلاک این تجهیز پایین می‌باشد. فرستنده (منبع نور) و گیرنده (گیرنده حساس به نور) به صورت الکتریکی به یکدیگر متصل نمی‌شوند؛ آن‌ها به‌طور معمول در یک پوشش شفاف و عایق پلاستیکی قرار داده می‌شوند.
* سنسور‌های اثر هال
این سنسور اجازه می‌دهد تا یک سلف در یک گپ مغناطیسی کوچک اطلاعات را انتقال دهد. بر خلاف اپتوکوپلر‌ها آن‌ها منبع نوری ندارند و با توجه به اساس کارشان نمی‌توانند سیگنال (DC) را منتقل کنند.
DSP چیست؟
پردازنده‌های سیگنال دیجیتال، ریزپردازنده‌هایی با طراحی خاص هستند که وظیفه پردازش سیگنال‌های دیجیتال را دارند. قطعاتی مانند کارت صدا، مودم، روتر و… دارای یک پردازنده به منظور پردازش سیگنال‌های دیجیتال هستند. مثلاً در دوربین دیجیتال اطلاعات خام خروجی از سنسور تصویر و مبدل آنالوگ به دیجیتال را دریافت کرده و تصویر قابل نمایش در صفحه نمایشگر یا قابل انتقال به کامپیوتر را تشکیل می‌دهد.
پردازش سیگنال دیجیتال توسط عملیات ریاضی انجام می‌شود. الگوریتم‌های پردازش دیجیتال عملاً نیاز به انجام اعمال ریاضی زیاد روی داده‌ها با سرعتی بالا و پی در پی دارند. سیگنال‌ها (احتمالاً از گیرنده‌های صدا یا تصویر) پیوسته از آنالوگ به دیجیتال تبدیل شده بصورت دیجیتال بکار برده و تغییر می‌کنند و سپس دوباره به فرم آنالوگ همان‌طور که در دیاگرام زیر قابل مشاهده است تبدیل می‌شود. از اهداف پردازشگر‌های سیگنال دیجیتال می‌توان به اندازه‌گیری، فیلتر یا فشرده‌سازی سیگنال‌های آنالوگ پیوسته دنیای واقعی اشاره کرد.
اهداف کلی میکروپروسسور‌ها
از اهداف کلی میکروپروسسور‌ها این است که می‌توانند الگوریتم‌های پردازش سیگنال‌های دیجیتال را با موفقیت اجرا کنند. ولی پردازشگر‌های سیگنال دیجیتال مخصوص کارایی بهتری دارند بنابراین برای وسیله‌های قابل حمل مثل تلفن همراه به خاطر محدودیت در توان مصرفی استفاده از DSP مناسب‌تر می‌باشند. پردازشگر‌های سیگنال دیجیتال اغلب از معماری‌های ویژه برای حافظه خود استفاده می‌کنند که می‌توانند داده‌ها و/یا دستورالعمل‌هایی را به‌طور همزمان بگیرند. یک پردازشگر سیگنال دیجیتال، راه‌حل نسبتاً کم‌هزینه‌ای، با اجرای بهتر، تأخیر کمتر و بی‌نیاز از خنک‌کننده و باتری‌های بزرگ می‌باشد.
مجموعه الکتروپاور مرکز تامین و توزیع تجهیزات تخصصی در زمینه اتوماسیون و برق صنعتی در حوزه های پتروشیمی، پروژه های نفت و گاز و پروژه های عمرانی در سراسر کشور می باشد ارائه مشاوره پیش از خرید ، انعطاف در نحوه ی تسویه ، تحویل کالا در سریع ترین زمان و پشتیبانی فنی پس از خرید کالا از هدف های این مجموعه می باشد تا باعث شود شما با خیالی آسوده تر خریدی مطمئن داشته باشید .
