¿Qué hace un transformador de aislamiento?
El cableado de alimentación monofásico tradicional consta de cable vivo, cable neutro y un cable de tierra. Cuando varios dispositivos separados físicamente comparten una línea de alimentación común, es posible crear bucles de tierra gracias a que tienen diferentes potenciales de tierra. Estos bucles de tierra son especialmente problemáticos en dispositivos médicos y pueden causar problemas al probarse. Para los diseñadores es difícil medir bucles de tierra con dispositivos que utilizan voltajes de línea rectificados. Los equipos de prueba conectados a tierra, como los osciloscopios, pueden provocar cortocircuitos accidentales. Además, el ruido de alta frecuencia viaja en las líneas de alimentación de corriente alterna y causa problemas a los transductores e instrumentos sensibles. Por suerte, todos estos problemas pueden evitarse mediante el uso de transformadores de aislamiento entre la entrada de alimentación y el dispositivo.
¿Qué es?
Un transformador de aislamiento se utiliza para transferir energía eléctrica desde la fuente de alimentación de corriente alterna a un dispositivo en particular. Aquí, el dispositivo de alimentación se separa de la fuente de alimentación teniendo en cuenta las medidas de seguridad. Además, frustra la capacitancia que causa el enlace de los devanados primario y secundario, allanando el camino para el sonido de alta frecuencia. Un transformador aumenta el nivel de voltaje de energía, básicamente, de uno a otro con la ayuda de la inducción de energía eléctrica que se mueve de un devanado a otro. La ventaja del aislamiento es que separa los circuitos de entrada y salida entre sí para garantizar que no haya contacto.
Sus mayores ventajas son la creación del aislamiento galvánico que protege de descargas eléctricas, la transmisión de energía entre circuitos y la contención de ruido eléctrico de dispositivos sensibles y receptivos. Está diseñado para combatir la interferencia de los bucles de tierra.
La función de un transformador es transmitir señales, pero los que se utilizan para aislar circuitos se denominan de aislamiento. En este transformador, la atención se centra en el acoplamiento capacitivo entre los dos devanados. Cabe destacar que un transformador de aislamiento es más caro que uno tradicional.
¿Para qué sirve?
Se utiliza para reemplazar el aislamiento en varios circuitos. Se emplea en diversas industrias para satisfacer diferentes funciones sin disminuir o aumentar la corriente eléctrica. Ayuda a separar el devanado primario y el secundario en una proporción de 1:1.
Aunado a ello, mitiga el riesgo de electrocución. Los transformadores de potencia están personalizados para brindar separación entre la persona y el recurso, lo que garantiza la seguridad.
Promueve también el aislamiento de la alimentación de corriente continua. Suele usarse en líneas telefónicas que amplifican la información digital a intervalos regulares.
De igual manera, se usa para evitar la capacitancia que aumenta el enlace entre el devanado principal y el secundario, provocando una frecuencia de sonido alta. Convierte un nivel de voltaje eléctrico en otro. Los circuitos de entrada y salida están separados porque las bobinas no entran en contacto.
Funciones
Un transformador de aislamiento suele tener las siguientes funciones principales:
- Conexión de circuitos con tierra a diferentes potenciales para evitar bucles de tierra.
- Aislamiento galvánico. Evita el flujo de corriente continua entre secciones de los circuitos.
- Transformación de voltaje. Subir o bajar de un voltaje a otro.
- Reducir el ruido de línea que se transmite del devanado primario al secundario, o viceversa.
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Beneficios
Estas son algunas de las ventajas que ofrece un transformador de aislamiento a una instalación eléctrica:
Reducción de sobretensiones
Una subida de tensión ocurre cuando el voltaje de entrada en los dispositivos excede el nivel requerido, dañando todos los equipos conectados a la corriente.
Un transformador de aislamiento minimiza las sobretensiones. Aísla las señales de corriente continua de la fuente de alimentación para permitir que el equipo funcione sin interrupciones. Por lo tanto, minimiza la posibilidad de daños.
Mejor seguridad
Sin duda, uno de sus beneficios más importantes. En ocasiones, tocar equipos eléctricos puede provocar descargas eléctricas peligrosas. Un transformador de aislamiento completa el circuito de la fuente de alimentación, protegiendo así de estos incidentes.
Aumento de la calidad de la energía
Un transformador de este tipo utiliza un escudo de Faraday para reducir las posibles fugas de corriente. Los equipos eléctricos de una planta industrial utilizan toda la corriente proveniente de la fuente de energía. Con un transformador de aislamiento, los más importantes logran un rendimiento óptimo.
Disminución del ruido eléctrico
Este fenómeno afecta el rendimiento de una máquina al interferir con las señales. Proviene de señales eléctricas no deseadas que entran en los circuitos de potencia y señal. Entonces, el escudo de Faraday en el transformador evita que los campos eléctricos interfieran con el flujo de energía. Así, las corrientes no deseadas no pueden interrumpir los circuitos de alimentación y señal en el equipo.
Foto del encabezado: Bender
Referencias: Criter Guard
Nantech Power Systems
DigiKey
