Cách ly nguồn điện là gì và được sử dụng như thế nào?
Nhiều sản phẩm nguồn điện có thể lập trình được của AMETEK cung cấp các ngõ ra được cách ly. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về ý nghĩa của việc cách ly nguồn điện và lý do tại sao đặc tính này lại được mong muốn.
Nguồn điện được cách ly có công suất ngõ ra độc lập về điện với ngõ vào. Điều đó có nghĩa là không có kết nối nào giữa ngõ vào và ngõ ra. Khi một nguồn điện có nhiều ngõ ra được cách ly, điều đó có nghĩa là điện áp ngõ ra độc lập với nhau và không có kết nối giữa các ngõ ra.
Có một số lý do để bạn cần lựa chọn bộ nguồn có các ngõ ra được cách ly:
An toàn: An toàn có lẽ là lý do quan trọng nhất khiến các ngõ ra của nguồn điện được cách ly khỏi điện áp nguồn AC, tức là cách ly ngăn không cho điện áp nguồn AC xuất hiện trên ngõ ra. Đây là lý do mà sự cách ly đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với các nguồn cung cấp điện được sử dụng trong thiết bị y tế.
Linh hoạt: Bộ nguồn để bàn với nhiều đầu ra cách ly mang đến cho người dùng sự linh hoạt nhất. Các nguồn điện cách ly có thể dễ dàng được kết nối nối tiếp để có được điện áp ngõ ra cao hơn hoặc song song để có được dòng đầu ra cao hơn.
Phòng ngừa vòng nối đất: Một lý do khác để sử dụng nguồn điện có cách ly là để ngăn chặn các vòng nối đất. Vòng nối đất xảy ra khi hai hoặc nhiều mạch chia sẻ một đường hồi tiếp chung. Khi hệ thống của bạn có vòng nối đất, dòng điện chạy trong vòng có thể khiến một hoặc nhiều mạch hoạt động sai. Việc sử dụng nguồn điện cách ly sẽ phá vỡ vòng nối đất và ngăn cản sự tương tác này xảy ra.
Việc cách ly giữa ngõ vào và ngõ ra hoặc giữa hai ngõ ra nguồn không bao giờ có thể đảm bảo được 100%. Ví dụ như trong trường hợp chất cách điện không hoàn toàn và sẽ dẫn điện ở một mức độ nào đó. Sự dẫn điện này dẫn đến một dòng điện rò rỉ. Chất cách điện cũng có điện áp đánh thủng hữu hạn.
Các đặc điểm khác làm giảm mức độ cô lập giữa hai đoạn mạch là điện dung phân tán và độ tự cảm lẫn nhau. Ví dụ, có điện dung chênh lệch giữa cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp của máy biến áp, và điện dung này làm giảm mức độ cách ly giữa ngõ vào và ngõ ra. Hiện tượng tự cảm lẫn nhau cũng có thể làm giảm mức độ cách ly giữa hai đoạn mạch. Nếu đây là vấn đề đối với bạn, giải pháp là tăng khoảng cách giữa hai mạch.
Có hai cách để đo độ cách ly giữa hai đoạn mạch. Một cách là đo điện trở. Bởi vì với các điện trở có giá trị rất cao — 20 MΩ trở lên — bạn có thể cần nhiều hơn một đồng hồ đo thông thường để thực hiện phép đo này. Một cách khác để đo độ cô lập là thực hiện kiểm tra “Hi-Pot”. Để chạy bài kiểm tra này, bạn đặt điện áp DC hoặc AC cao qua hai mạch và đo dòng điện rò rỉ. Có những thiết bị được thiết kế đặc biệt để thực hiện các bài kiểm tra này.
Ngoài các ngõ ra được cách ly, bạn cũng có thể muốn xem xét liệu các ngõ vào điều khiển của thiết bị nguồn — cả tương tự và kỹ thuật số — có bị cách ly hay không. Các ngõ vào cô lập sẽ giúp đảm bảo rằng các mạch điều khiển không ảnh hưởng đến ngõ ra của bộ nguồn và ngược lại.
