ایزولاسیون الکتریکی چیست؟

ایزولاسیون الکتریکی یک روش طراحی برای جداکردن مدارات الکتریکی بوده تا از عبور جریان های پراکنده بین قسمت‌های عملکردی مختلف جلوگیری کند.

سیگنال ها و دیتا ها می توانند از مدارات ایزولاسیون الکتریکی عبور کنند، ولی جریان های پراکنده مانند جریانهای القا شده توسط منبع AC، بلوکه شده و عبور نمی کنند.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 زمانی کاربرد دارد که دو یا چند مدار الکتریکی که سطوح ولتاژی 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 دستگاه ها باید با توان خود تنظیم شده و کار کنند، می باشد.                       
                                                                                      

روش های ایزولاسیون قدرت

روش های ایزولاسیون سیگنال

ترانسفورماتورها (ترانس ایزوله)

ترانسفورماتور ایزوله در مدار نقش حفاظت کننده اشخاص در مقابل برق گرفتگی را ایفا می کند زیرا این ترانسفورماتورها شبکه را از زمین ایزوله یا جدا می کنند و در نتیجه تماس با سیم برق باعث برق گرفتگی نمی شود. در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بیش از 42 ولت است در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد. ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند. به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی، اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد 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 غیره 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.
                                                              
اپتوکوپلر برای ترکیب سیگنالهای دارای قدرت مختلف یا برای ایزوله کردن یک سیگنال از سیگنال های دیگر به کار می رود. این تجهیز از طریق سیگنال نوری مابین ورودی و خروجی ارتباط برقرار می کند، بنابراین استهلاک این تجهیز پایین می باشد. 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.

سنسور اثر هال اجازه می دهد 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.