Qu'est-ce que l'isolation galvanique

L'isolation galvanique ou isolation galvanique est le principe général d'isolation électrique (galvanique) du circuit électrique considéré par rapport aux autres circuits électriques. Grâce à l'isolation galvanique, il est possible de transmettre de l'énergie ou un signal d'un circuit électrique à un autre circuit électrique sans contact électrique direct entre eux.

L'isolation galvanique permet de garantir notamment l'indépendance du circuit signal, puisqu'une boucle de courant indépendante du circuit signal est formée par rapport aux courants des autres circuits, par exemple le circuit de puissance, lors des mesures et en contre-réaction circuits. Cette solution est utile pour assurer la compatibilité électromagnétique : elle augmente l'immunité au bruit et la précision des mesures. L'isolation galvanique de l'entrée et de la sortie des appareils améliore souvent leur compatibilité avec d'autres appareils dans des environnements électromagnétiques difficiles.

Bien sûr, l'isolation galvanique garantit également la sécurité lorsque les personnes travaillent avec des équipements électriques.Il s'agit d'une mesure et l'isolation d'un circuit particulier doit toujours être considérée en conjonction avec d'autres mesures de sécurité électrique telles que la mise à la terre de protection et les circuits de limitation de tension et de courant.

Différentes solutions techniques peuvent être utilisées pour assurer l'isolation galvanique :

• isolation galvanique inductive (transformateur), qui est utilisée dans transformateurs et pour isoler les circuits numériques ;

• isolation optique à l'aide d'un optocoupleur (optron) ou d'un opto-relais, dont l'utilisation est typique de nombreuses alimentations pulsées modernes ;

• isolation galvanique capacitive lorsque le signal passe par un très petit condensateur ;

• séparation électromécanique par, par exemple, relais électromécanique. 

Actuellement, deux options d'isolation galvanique dans les circuits sont très répandues : le transformateur et l'optoélectronique.

La construction d'une isolation galvanique de type transformateur implique l'utilisation d'un élément à induction magnétique (transformateur) avec ou sans noyau, la tension de sortie prélevée sur l'enroulement secondaire, qui est proportionnelle à la tension d'entrée de l'appareil. Cependant, lors de l'application de cette méthode, il est important de prendre en compte les inconvénients suivants :

• le signal de sortie peut être affecté par les interférences du signal porteur ;

• La modulation de fréquence d'isolement limite la bande passante ;

• Grandes tailles.

Le développement de la technologie des semi-conducteurs au cours des dernières années a élargi les possibilités de construction de dispositifs optoélectroniques pour l'isolation à base d'optocoupleurs.

Le principe de fonctionnement de l'optocoupleur est simple : une LED émet de la lumière, qui est perçue par un phototransistor.C'est ainsi que s'effectue l'isolation galvanique des circuits dont l'un est relié à la LED et l'autre au phototransistor.

Cette solution présente de nombreux avantages: une large gamme de tensions de découplage, jusqu'à 500 volts, ce qui est important pour la construction de systèmes d'entrée de données, la possibilité de travailler avec des signaux de découplage jusqu'à des dizaines de mégahertz, des composants de petite taille.

Sans isolation galvanique, le courant maximal circulant entre les circuits est limité à des résistances électriques relativement faibles, ce qui peut entraîner des courants d'égalisation susceptibles d'endommager à la fois les composants du circuit et les personnes touchant des équipements non protégés. Un dispositif de découplage limite notamment le transfert d'énergie d'un circuit à l'autre.