Galvanisk isolering

Galvanisk isolation er et begreb inden for elektroteknik og beskriver, hvordan man undgår elektrisk ledning mellem to kredsløb, der alligevel skal udveksle signaler. Enkelt forklaret er det en elektronisk adskillelse mellem to ledende objekter. Det kan f.eks. være to forskellige kredsløb. Der findes forskellige komponenter, der kan give galvanisk isolation. Den mest kendte af disse er en transformer. Koblingsmekanismen fungerer her via et magnetfelt.

Funktionaliteten af den galvaniske adskillelse

Galvanisk isolation bruges inden for forskellige tekniske områder. Blandt andet påvirkes forskellige komponenter som Transformere, kondensatorer, optokoblere eller relæer. Der er forskellige måder at adskille komponenter galvanisk på. Her opnås galvanisk adskillelse hovedsageligt ved induktion, induktion, stråling eller ved en potentialfri kontakt.
Adskillelse ved induktion kaldes induktiv adskillelse. Til induktiv adskillelse kræves der isolationstransformere eller transformere. Ved brug af isolationstransformere kan der skabes galvanisk isolation mellem primær- og sekundærkredsløb samtidig med overførsel af vekselspænding.
Galvanisk isolation med kondensatorer kaldes kapacitiv isolation. I kondensatorer fungerer den elektriske adskillelse ved hjælp af kobling gennem et elektrisk felt. Kondensatorer kan tillade vekslende variabler at passere og stoppe direkte variabler på grund af ladningsskift.
Galvanisk isolation med en optokobler kaldes optoelektronisk isolation. Denne type adskillelse bruges hovedsageligt til digitale signaler. DC-spændingssignaler transmitteres derfor via en lysledning. Her leder en senderdiode signalet til en modtagertransistor.

Hvornår er galvanisk isolation nødvendig?

Galvanisk isolation er derfor nødvendig, hvis to kredsløb med spænding skal virke på hinanden, men spændingsreferencepotentialerne er adskilt.

Anvendelsesområder for galvanisk adskillelse

Galvanisk isolation har en bred vifte af anvendelsesmuligheder. På den ene side bruges den til at sikre elektrisk legetøj, alle netdrevne ekstra lave spændinger og medicinsk udstyr. Desuden bruges det i metrologiske instrumenter, for eksempel i strømforsyningen til måleinstrumenter og deres kredsløb. Desuden bruges galvanisk isolation til at forhindre brumsløjfer eller elektromagnetisk interferens. Endelig kræves der også galvanisk isolation til fjerntransmission af data på højspændingslinjerne og til beskyttelse mod elektromagnetiske impulser. Desuden bruges det af sikkerhedsmæssige årsager til at adskille berøringsfølsomme dele fra kredsløb med livstruende spændinger.

Galvanisk isolation til transformatorer

Transformatorer er blandt de vigtigste komponenter i galvanisk isolation. Koblingsmekanismen er her via et magnetfelt. Kredsløbene er galvanisk isolerede, fordi transformatorens primærvikling og sekundærvikling ikke er forbundet med hinanden, her er der galvanisk afkobling. På den anden side har autotransformatorer en galvanisk forbindelse, da en del af sekundærviklingen er dannet af en aftapning af primærviklingen.