Fundamentals of Signal and Power Isolation

Thank to:
http://techonline.com/electrical-engineers/education-training/courses/4418820/Fundamentals-of-Signal-and-PowerIsolationcid=nl_embedded&elq=328493bbb3bb4fd2be98d3abac93d0c0&elqCampaignId=16080

Introduction

"Isolation" in circuits and systems means that there is no galvanic (ohmic) path between an input and an output. Most engineers are familiar with isolation of AC power lines using a transformer, which is standard practice in many line-powered designs and AC adapters/chargers.

But isolation is often also needed for signals and subcircuits, so a signal's information can flow to another part of the system, but without a physical path. There are many reasons for need, including system and user protection; signal integrity; non-grounded and floating measurements, and ground separation.

This Fundamentals course will briefly look at power isolation (often required in conjunction with signal isolation) and then focus on signal isolation techniques. It will look why it is needed, where it is needed, the relative attributes of techniques for implementing it, and other considerations.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Lời mở đầu

Khái niệm "Cách ly" trong mạch điện và trong 1 hệ thống về bản chất đó là không có 1 đường dẫn điện giữa đầu vào và đầu ra. Hầu hết các kỹ sư đều biết sử dụng biến áp để cách ly điện xoay chiều. Đây cũng là 1 tiêu chuẩn của nhiều thiết kế về nguồn AC

Khái niệm "Cách ly" cũng thường dùng cho tín hiệu và các sub-circuit. Thông tin của tín hiệu được truyền đi giữa các phần khác nhau của mạch/hệ thống nhưng không có mối liên hệ vật lý(ví dụ dây dẫn điện) nào giữa các phần với nhau. Tại sao các kỹ sư phải thiết kế bộ cách ly?

- Bảo vệ người sử dụng, bảo vệ hệ thống, bảo vệ thiết bị.

- Tính toàn vẹn của tính hiệu (Ví dụ lúc dịch mức điện áp - level shifting, FET drive, motor driver)

- Chống nhiễu tín hiệu trong những trường hợp hệ thống không được nối đất, hoặc các đầu đo bị thả nổi 

Một vài ứng dụng sử dụng cách ly
01. Các máy móc ở bệnh viện ví dụ: bảo vệ các tín hiệu đo lường rất nhạy cảm như trong máy đo điện tâm đồ (ECG) khỏi các tín hiệu điện áp cao
02. Bảo vệ các module cảm biến thường được gắn thêm vào các thiết bị đo lường
03. Cách ly giữa các bộ nguồn được mắc nối tiếp
04. Mạch điều khiển động cơ. (Thường thì mạch điều khiển động cơ thường ko có điểm đất- GND)
05. Cách ly các thiết bị được nối với nhau thành mạng. Khi một thiết bị hỏng thì không ảnh hưởng đến mạng chung do được cách ly.
06. Ứng dụng làm led driver, chuyển thẳng từ điện AC xuống để nuôi bóng đèn led
07. Cách ly đường phản hồi trong bộ chuyển đổi điện áp AC/DC

How much isolation you need?
To be continue...

New word:
- galvanic path: like as copper wire or something what conduct electric current

- ECG: electrocardiogram: điện tâm đồ