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Como um Transformador de Isolamento Protege contra Choque Elétrico em um Circuito

A maioria dos amplificadores são amplificadores de múltiplos estágios. Cada estágio é um pequeno circuito amplificador. Para obter a potência desejada, múltiplos estágios são conectados em cadeia: a saída de um torna-se a entrada do próximo. Nos primórdios, choques elétricos e picos de tensão tornaram-se um problema crescente. Se cada estágio estiver conectado diretamente ao próximo, um choque ou pico na entrada pode se propagar por todos os estágios causando danos graves. Uma solução são os transformadores de isolamento.

Função

Transformadores de isolamento são projetados para isolar ou desacoplar dois ou mais circuitos, permitindo que operem independentemente. Comum em estágios de amplificadores. Usando transformadores de isolamento, apenas irregularidades de sinal passam de estágio para estágio.

Choques Elétricos

Choques elétricos podem ter muitas causas. A eletricidade estática é a mais comum. Atrito com materiais como lã pode criar acúmulo de potencial positivo no corpo, buscando caminho para o terra negativamente carregado. Quando próximo ao terra, gera-se uma faísca de eletricidade estática.

Danos

Choques elétricos podem danificar e destruir dispositivos eletrônicos. A maioria opera em baixas tensões. Faíscas e choques por estática, picos de energia e raios podem gerar de 1.000 a mais de 1.000.000 volts. Sem isolamento, essas tensões e correntes se propagam por todos os estágios.

Bobina Primária

Quando um choque ou pico atinge um transformador de isolamento, a corrente no enrolamento primário tenta subir rapidamente. A indutância da bobina primária opõe-se à variação de corrente, retardando sua subida e descida. Simultaneamente, o campo magnético da bobina primária sobe e desce. A taxa de variação da corrente na primária determina quanta corrente chega à secundária. Se a taxa aumenta, mais corrente é induzida na secundária; se reduz, menos corrente é induzida.

Bobina Secundária

O campo magnético gerado pela variação de corrente na primária induz nova corrente na secundária. A indutância da secundária também opõe-se à variação, reduzindo ainda mais a taxa de variação. A corrente que emerge da secundária tem tensão e corrente reduzidas comparadas ao choque inicial.