Transformador de isolamento

Um transformador de isolamento de 230 V

Um transformador de isolamento é um transformador usado para transferir energia elétrica de uma fonte de energia de corrente alternada (CA) para algum equipamento ou dispositivo enquanto isola o dispositivo energizado da fonte de energia, geralmente por razões de segurança ou para reduzir transientes e harmônicos. Transformadores de isolamento fornecem isolamento galvânico; nenhum caminho condutor está presente entre a fonte e a carga. Este isolamento é usado para proteger contra choque elétrico, para suprimir ruído elétrico em dispositivos sensíveis ou para transferir energia entre dois circuitos que não devem ser conectados. Um transformador vendido para isolamento é frequentemente construído com isolamento especial entre primário e secundário, e é especificado para suportar uma alta tensão entre enrolamentos.

Transformadores de isolamento bloqueiam a transmissão do componente CC em sinais de um circuito para o outro, mas permitem que componentes CA em sinais passem. Transformadores que têm uma proporção de 1 para 1 entre os enrolamentos primário e secundário são frequentemente usados ​​para proteger circuitos secundários e indivíduos de choques elétricos entre condutores energizados e aterramento. Transformadores de isolamento adequadamente projetados bloqueiam a interferência causada por loops de aterramento. Transformadores de isolamento com blindagens eletrostáticas são usados ​​para fontes de alimentação para equipamentos sensíveis, como computadores, dispositivos médicos ou instrumentos de laboratório.

Um transformador de isolamento 1:1 simples com uma barreira dielétrica extra e uma blindagem eletrostática entre o primário e o secundário. A blindagem aterrada impede o acoplamento capacitivo entre os enrolamentos primário e secundário.

Algumas especificações exigem que os transformadores de isolamento sejam parte da proteção contra raios nos circuitos CA.

Terminologia

Às vezes, o termo é usado para enfatizar que um dispositivo não é um autotransformador cujos circuitos primário e secundário estão conectados. Transformadores de potência com isolamento especificado entre primário e secundário não são geralmente descritos apenas como "transformadores de isolamento", a menos que esta seja sua função primária. Apenas transformadores cujo propósito principal é isolar circuitos são rotineiramente descritos como transformadores de isolamento.

Operação

Transformadores de isolamento são projetados com atenção ao acoplamento capacitivo entre os dois enrolamentos. A capacitância entre os enrolamentos primário e secundário também acoplaria a corrente CA do primário ao secundário. Uma gaiola de Faraday aterrada entre o primário e o secundário reduz muito o acoplamento de ruído de modo comum. Pode ser outro enrolamento ou uma tira de metal envolvendo um enrolamento. O ruído diferencial pode acoplar magneticamente do primário ao secundário de um transformador de isolamento e deve ser filtrado se ocorrer um problema.

Aplicações

Transformadores de pulso

Alguns pequenos transformadores são usados ​​para isolamento em circuitos de pulso.

Testes eletrônicos

Em testes e serviços eletrônicos, um transformador de isolamento é um transformador de potência 1:1 (sob carga) usado para segurança. Sem ele, o metal vivo exposto em um dispositivo em teste está em uma voltagem perigosa em relação a objetos aterrados, como um radiador de aquecimento ou fio terra do osciloscópio (um risco particular com alguns equipamentos antigos de tubo de vácuo com chassi energizado). Com o transformador, como não há conexão condutiva entre o secundário e o primário do transformador, apenas uma pequena corrente de fuga fluirá se o metal vivo exposto for conectado ao terra.

Transformador de pulso Ethernet Halo TG110-S050N2RL 10/100BASE-TX em pacote SO-16

Mesmo se um transformador de isolamento for usado, voltagens perigosas ainda podem estar presentes entre os componentes do dispositivo isolado. Portanto, ainda é possível que um operador seja exposto a voltagens letais ao tocar em vários elementos no circuito. Um transformador de isolamento fornece proteção máxima quando o dispositivo não está aterrado. Conectá-lo a um equipamento de teste, por exemplo, um osciloscópio ou um multímetro de bancada, pode aterrar o circuito.

O isolamento elétrico é considerado particularmente importante em equipamentos médicos, e padrões especiais se aplicam. Frequentemente, o sistema deve ser adicionalmente projetado para que as condições de falha não interrompam a energia, mas gerem um aviso.

Fornecimento de equipamentos em potenciais elevados

Transformadores de isolamento também são usados ​​para o fornecimento de energia de dispositivos que não estão em potencial de aterramento. Um exemplo é o transformador Austin para o fornecimento de energia de lâmpadas de aviso de obstáculos de tráfego aéreo em mastros de antenas de rádio. Sem o transformador de isolamento, os circuitos de iluminação no mastro conduziriam energia de radiofrequência para o aterramento através do fornecimento de energia.

Ligações externas

• Transformador de isolamento (em inglês)