Cómo funciona un transformador de aislamiento para protección contra descargas eléctricas

Función

Los transformadores de aislamiento están diseñados para aislar o desacoplar dos o más circuitos. Esto permite que ambos circuitos operen independientemente. Esto se ve mucho en etapas de amplificadores. Al usar transformadores de aislamiento, las únicas irregularidades que pueden pasar de etapa a etapa son irregularidades de señal.

Descargas eléctricas

Una descarga eléctrica puede ser causada por muchas cosas en el mundo tecnológico actual. La electricidad estática es la causa más común. Moverse sobre o entrar en contacto con materiales como lana puede causar una acumulación de potencial positivo en el cuerpo. Esta acumulación busca un camino hacia la tierra cargada negativamente. Cuando el cuerpo se acerca a tierra, se genera una chispa de electricidad estática.

Daños

Las descargas eléctricas pueden dañar y destruir dispositivos electrónicos. La mayoría de dispositivos electrónicos están diseñados para operar a bajos voltajes. Chispas y descargas por electricidad estática, picos de tensión y rayos pueden generar voltajes de 1.000 voltios a más de 1.000.000 voltios. Sin aislamiento, estos voltajes y corrientes pueden propagarse a través de todas las etapas de los circuitos.

Bobina primaria

Cuando un pico de voltaje o descarga golpea un transformador de aislamiento, la corriente en el devanado primario intenta subir muy rápido. La inductancia de la bobina primaria se opone al cambio de corriente. Esto frena la subida y bajada de la corriente. Al mismo tiempo, el campo magnético de la bobina primaria subirá y bajará. La tasa a la que cambia la corriente en la bobina primaria determinará cuánta corriente llega a la bobina secundaria. Si la tasa de cambio aumenta, más corriente se inducirá en la bobina secundaria. Si la tasa de cambio de corriente en la bobina primaria se reduce, menos corriente se induce en la secundaria.

Bobina secundaria

El campo magnético generado por el cambio de corriente en la bobina primaria comienza a inducir una nueva corriente en la bobina secundaria. La inductancia de la bobina secundaria también se opone al cambio de corriente, reduciendo aún más la tasa de cambio. La corriente que emerge de la bobina secundaria tiene un voltaje y corriente reducidos comparados con la descarga inicial que entró en el sistema.