Isolamento elétrico

Análise SPICE de isolamento elétrico

Além da capacidade de converter facilmente entre diferentes níveis de tensão e corrente em circuitos CA e CC, os transformadores também fornecem um recurso extremamente útil chamado isolamento , que é a capacidade de acoplar um circuito a outro sem o uso de conexões de fio diretas.

Podemos demonstrar uma aplicação deste efeito com outra simulação SPICE:desta vez mostrando conexões de “aterramento” para os dois circuitos, impondo uma alta tensão DC entre um circuito e o aterramento por meio do uso de uma fonte de tensão adicional:

O transformador isola 10 VCA em V1 de 250 VCC em V2.

 v1 1 0 ac 10 sin rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 dc 250 l1 2 0 10000 12 3 5 100 k l1 l2 0,999 vi1 3 4 ac 0 rload 4 5 1k .ac lin 1 60 60 .print ac v (2,0) i (v1) .print ac v (3,5) i (vi1) .fim 

 tensões DC referenciadas ao terra (nó 0):(1) 0,0000 (2) 0,0000 (3) 250,0000 (4) 250,0000 (5) 250,0000 Tensões AC:freq v (2) i (v1) 6.000E + 01 1.000E + 01 9.975E-05 Enrolamento primário freq v (3,5) i (vi1) 6.000E + 01 9.962E-01 9.962E-04 Enrolamento secundário 

SPICE mostra os 250 volts DC sendo impressos nos elementos do circuito secundário em relação ao aterramento, mas como você pode ver, não há efeito no circuito primário (tensão DC zero) nos nós 1 e 2, e a transformação da alimentação AC do primário aos circuitos secundários permanece o mesmo de antes.

A tensão impressa neste exemplo é freqüentemente chamada de modo comum tensão porque é vista em mais de um ponto do circuito com referência ao ponto comum do terra. O transformador isola a tensão de modo comum de forma que ela não seja impressa no circuito primário, mas sim isolada no lado secundário.

Para que conste, também não importa que a tensão de modo comum seja CC. Poderia ser CA, mesmo em uma frequência diferente, e o transformador iria isolá-lo do circuito primário da mesma forma.

Existem aplicações onde o isolamento elétrico é necessário entre dois circuitos CA sem qualquer transformação dos níveis de tensão ou corrente. Nesses casos, os transformadores chamam de transformadores de isolamento tendo relações de transformação de 1:1. Um transformador de isolamento de bancada é mostrado na figura abaixo.

O transformador de isolamento isola a alimentação da linha de alimentação.

REVER:

• Por serem capazes de transferir energia de um circuito para outro sem o uso de condutores de interconexão entre os dois circuitos, os transformadores fornecem o recurso útil de isolamento elétrico .
• Os transformadores projetados para fornecer isolamento elétrico sem aumentar ou diminuir a tensão e a corrente são chamados de transformadores de isolamento .

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de transformadores de aumento, redução e isolamento