Aislamiento eléctrico

Análisis SPICE de aislamiento eléctrico

Además de la capacidad de convertir fácilmente entre diferentes niveles de voltaje y corriente en circuitos de CA y CC, los transformadores también brindan una característica extremadamente útil llamada aislamiento , que es la capacidad de acoplar un circuito a otro sin el uso de conexiones directas de cables.

Podemos demostrar una aplicación de este efecto con otra simulación SPICE:esta vez mostrando conexiones de "tierra" para los dos circuitos, imponiendo un alto voltaje de CC entre un circuito y tierra mediante el uso de una fuente de voltaje adicional:

El transformador aísla 10 VCA en V1 de 250 VCC en V2.

 v1 1 0 ac 10 sin rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 dc 250 l1 2 0 10000 l2 3 5100 k l1 l2 0,999 vi1 3 4 ac 0 rload 4 5 1k .ac lin 1 60 60 .print ac v (2,0) i (v1) .imprimir ac v (3,5) i (vi1) .fin 

 Voltajes de CC referenciados a tierra (nodo 0):(1) 0,0000 (2) 0,0000 (3) 250,0000 (4) 250.0000 (5) 250.0000 Voltajes CA:frecuencia v (2) yo (v1) 6.000E + 01 1.000E + 01 9.975E-05 Bobinado primario frecuencia v (3,5) i (vi1) 6.000E + 01 9.962E-01 9.962E-04 Bobinado secundario 

SPICE muestra que los 250 voltios CC se imprimen en los elementos del circuito secundario con respecto a tierra, pero como puede ver, no hay ningún efecto en el circuito primario (voltaje CC cero) en los nodos 1 y 2, y la transformación de la energía CA del primario a los circuitos secundarios sigue siendo el mismo que antes.

El voltaje impreso en este ejemplo a menudo se denomina modo común voltaje porque se ve en más de un punto en el circuito con referencia al punto común de tierra. El transformador aísla la tensión de modo común para que no quede impresa en el circuito primario en absoluto, sino más bien aislada en el lado secundario.

Para el registro, tampoco importa que el voltaje en modo común sea CC. Podría ser CA, incluso a una frecuencia diferente, y el transformador lo aislaría del circuito primario de todos modos.

Hay aplicaciones en las que se necesita aislamiento eléctrico entre dos circuitos de CA sin ninguna transformación de los niveles de voltaje o corriente. En estos casos, Transformers denominó transformadores de aislamiento que tienen relaciones de transformación 1:1. En la siguiente figura se muestra un transformador de aislamiento de sobremesa.

El transformador de aislamiento aísla la energía de la línea eléctrica.

REVISAR:

• Al poder transferir energía de un circuito a otro sin el uso de conductores interconectados entre los dos circuitos, los transformadores brindan la característica útil de aislamiento eléctrico .
• Los transformadores diseñados para proporcionar aislamiento eléctrico sin subir o bajar el voltaje y la corriente se denominan transformadores de aislamiento .

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de transformadores elevadores, reductores y de aislamiento