Схема гальванической развязки

Схема гальванической развязки

Схема гальванической развязки

Комплексные системы безопасности \\ 30.03.2010 17:32

Для повышения качества видеосигнала применяется гальваническая развязка. Схема развязки представлена статье.

Гальваническая развязка видеосигнала оказывается незаменимой при создании системы видеонаблюдения, в случае необходимости подавления помех. Устройство позволяет усилить видеосигнал, плавно регулируя уровень усиления подстроечным резистором и компенсируя потерю четкости изображения, возникающие на длинных кабелях.
Гальваническая развязка – схема
Основа устройства развязки для систем видеонаблюдения – трансформатор гальванической развязки. В большинстве трансформаторных схем для электрической развязки вторичной цепи от первичной используется магнитная цепь трансформатора. В случае, когда управляющая микросхема расположена на стороне первичного источника питания, требуется, чтобы цепь обратной связи по выходному напряжению пересекала изоляционный барьер. Гальваническая развязка – схема для аналогового сигнала: трансформатор для передачи энергии обычно возбуждается прямоугольными импульсами, которые вырабатывает простейший генератор. Можно для этого использовать тактовые импульсы АЦП. Этот очевидный прием позволяет избавиться от одной оптопары. Питающее напряжение выпрямляется диодом и сглаживается конденсатором. Тактовые импульсы фильтруются от нежелательных всплесков цепью. Гальваническая развязка – схема упрощается, если вместо АЦП использовать преобразователь напряжение-частота. ПНЧ работает непрерывно и не требует управления. Однако для такого решения необходима дополнительная обработка данных (измерение частоты), а это либо нагружает микроконтроллер, либо требует применения дополнительных специализированных микросхем. Это особенно нежелательно в многоканальных системах. Использование АЦП обеспечивает микроконтроллер цифровым значением без дополнительной обработки, но требует, как минимум, команды «Старт преобразования» и/или синхронизации последовательного интерфейса. Чтобы запустить преобразователь, можно использовать монитор питания. После подачи питающего напряжения, монитор будет давать команду «Старт преобразования». Включая/выключая питание на достаточное время, можно обеспечить управление, но подобная схема ухудшает такой важный параметр системы, как количество преобразований за единицу времени. Суммарный ток потребления схемы на стороне АЦП должен быть достаточно низким, поскольку во время «пауз» тактовой частоты вся схема питается энергией, запасенной в конденсаторе C2.


Для получения данных, необходимо найти величину, изменяя которую можно передать информацию со стороны АЦП в микроконтроллер. Токовая петля 4...20 мА является хорошим примером передачи данных путем изменения потребляемого тока. В нашем случае – это единственный путь, с той лишь разницей, что будет меняться мгновенное потребление схемы. Если АЦП передает логический нуль, транзистор закрыт, и ток потребления схемы равен суммарному потреблению всех электронных компонентов на стороне АЦП. При передаче логической единицы транзистор открывается и добавляет дополнительную нагрузку. Датчик тока потребления и компаратор формируют последовательные данные для загрузки в блок гальванической развязки через микроконтроллер. Для нормальной работы схемы разница токов потребления без (и с) резистором должна быть значительной.

Преобразователь имеет последовательный интерфейс, чрезвычайно низкое энергопотребление и уникальный вывод для управления. Микросхема используется для генерации опорного напряжения АЦП, а также для питания всей схемы. Компаратор формирует тактовые импульсы. Резистор служит для ограничения тока через входные защитные диоды, в том числе при первичной подаче питания. Трансформатор гальванической развязки должен выбираться с расчётом на необходимость обеспечить отсутствие насыщения при передаче логических единиц, а также падение тока до нуля при закрытом транзисторе. Магнитопровод не должен иметь зазоров.
Блок гальванической развязки может вмещать  пассивную защиту входа, фильтр низких частот, а также входной делитель. Для запуска преобразования микроконтроллер должен пропустить 7 периодов тактовой частоты. После этого, передавая 12 тактов, он должен загрузить данные из АЦП, защелкивая их по срезу тактовых импульсов. После 12 импульса и до следующего преобразования микроконтроллер будет получать последовательность логических нулей. Усложнив алгоритм управления, можно обеспечить переключение входов, реализовав тем самым двухканальную изолированную схему измерения.
В итоге можно использовать только один трансформатор гальванической развязки для изоляционного барьера. Напряжение изоляции зависит только от конструкции трансформатора, оно может превышать наиболее распространенные значения 1,5 кВ или 2,5 кВ. Полученная схема проста, недорога и требует минимума пространства на печатной плате. Это позволяет использовать ее для реализации многоканальных схем измерения с индивидуальной развязкой и одновременным измерением.

Статьи Комплексные системы безопасности

Развенчание мифов о мобильном доступе

Развенчание мифов о мобильном доступе

Комплексные системы безопасности \\ 23.08.2016 16:17 \\ HID Global \\ Комментарии()

Развенчание распространенных мифов, связанных с применением мобильных устройств для контроля доступа.

Пожаротушение в котельной

Пожаротушение в котельной

Комплексные системы безопасности \\ 13.04.2016 11:01 \\ ЗАО "НПГ Гранит-Саламандра" \\ Комментарии()

В современных котельных работает оборудование, нагревающее и подающее теплоноситель в коммуникации ЖКХ. Данные помещения должны оснащаться установками пожаротушения и пожарной сигнализацией, так как работа нагревательного оборудования неизменно связана с рисками воспламенения.

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Преимущества конвергенции для контроля доступа

Комплексные системы безопасности \\ 29.01.2016 15:47 \\ HID Global \\ Комментарии()

Предоставление различных ИТ и СКУД пропусков на одной смарт-карте или смартфоне, использование одного и того же набора процессов помогает повысить удобство работы и значительно повышает безопасность, одновременно со снижением текущих операционных затрат.

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Смартфоны: открывая двери новым возможностям

Комплексные системы безопасности \\ 15.12.2015 20:36 \\ HID Global \\ Комментарии()

Обладая разнообразными возможностями и множеством приложений, смартфон стал важной частью повседневной жизни для многих. Исследовательская компания Gartner недавно сделал прогноз, что мировые поставки мобильных телефонов превысят 2 млрд единиц в 2016 году.

Безопасность на предприятии, системы безопасности для бизнеса

Комплексные системы безопасности \\ 09.12.2015 13:43 \\ Разбег Системы безопасности Ставрополь \\ Комментарии()

Система безопасности предприятий - понятие, не имеющее на сегодняшний день чётких очертаний. Для каждого предприятия она своя. Однако, в неё непременно входит охрана предприятий, позволяющая осуществлять производственный процесс на должном, определённом законодательством, уровне.

Что считать импортом? Обзор ситуации на рынке источников питания

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 14:08 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

Начавшаяся волна импортозамещения, безусловно, затронула и рынок систем безопасности. В данной статье попытаемся на примере сектора рынка источников бесперебойного питания разобраться, всегда ли оно будет уместным, на какие критерии следует обратить внимание при выборе отечественной замены, а также как отреагируют различные системы безопасности ну запущенную текущей действительностью волну.

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Рынок ИБП: перемены неизбежны!

Комплексные системы безопасности \\ 18.11.2015 13:44 \\ К-Инженеринг \\ Комментарии()

В данной статье мы попытаемся описать возможные направления технического развития источников бесперебойного питания (ИБП), исходя из тех рамок, в которые нас поставила отечественная экономика. Заранее отмечу, что при грамотном техническом подходе для российских производителей ИБП эти рамки отнюдь не выглядят сдерживающими развитие отечественного продукта.

Мобильный доступ с помощью Bluetooth Smart и NFC

Комплексные системы безопасности \\ 01.10.2015 23:49 \\ HID Global \\ Комментарии()

Современное поколение систем контроля доступа обеспечивает более безопасные и развитые способы управления учетными данными, в том числе благодаря использованию такого нового форм-фактора, как мобильные устройства.

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Видеодетекторы дыма и огня: раннее обнаружение

Комплексные системы безопасности \\ 05.08.2015 10:28 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Программные детекторы дыма и огня находят широкое применение на разных типах объектов. В отличие от аппаратных датчиков, они способны распознавать дым или огонь по изображению, что позволяет обнаружить возгорание раньше, контролировать бόльшие площади, использовать их для обнаружения огня в помещении и на протяженных территориях (например, в парках или лесных массивах).

Обнаружение оставленных предметов. Анализ двух прогрессивных методов

Комплексные системы безопасности \\ 31.07.2015 14:49 \\ Macroscop \\ Комментарии()

Современные программные комплексы предоставляют целый спектр инструментов для ситуационного контроля объектов различного рода. В рамках обеспечения антитеррористической безопасности в большинстве видеосистем, размещенных в общественных местах (безопасных городов, банков, торговых центров, рынков, вокзалов, аэропортов, метро) большой популярностью пользуется детектор оставленных предметов. Детектор позволяет регистрировать объекты, которые находились в движении, а затем остановились на заданный промежуток времени.

Книги

Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

ISBN: 978-5-7695-6218-1
Год: 2010 (май)
Страниц: 512

 

 

Учебное пособие представляет собой 5-е издание, дополненное и переработанное. Книга незаменима при обучении специалистов по монтажу любых видов сигнализаций: пожарных, охранных и охранно-пожарных. Представлены также общие сведения об организации охраны на объекте.

Технические средства охраны

Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения

ISBN: 978-5-9912-0025-7
Год: 2008
Страниц: 496

 

Учебное пособие поможет при прохождении теоретических курсов специалистами в области охраны. Здесь есть всё об эксплуатации технических средств охраны. Это второе, дополненное издание, созданное на основе лекций.

Технические средства охраны

Системы контроля и управления доступом

Год: 2010
Страниц: 272

 

Книга адресована широкому кругу лиц, занятых в области службы безопасности на различного уровня объектах. Прилагается перечень нормативных материалов.

 

Технические средства охраны

вверх