¿Importa el optoaislamiento cuando sólo hay una fuente de alimentación?

Question

Los optoaisladores se suelen utilizar para aislar las señales que controlan las cargas de alta tensión. El ejemplo típico es un microcontrolador de baja tensión que controla un motor o solenoide que funciona a una tensión más alta. En este escenario hipotético, la fuente de alimentación del microcontrolador y la de la carga de alto voltaje están totalmente separadas. Sin embargo, en muchos casos reales, el microcontrolador se alimenta de la misma fuente de alimentación, sólo que a través de un circuito de regulación de tensión. Así que esta es mi pregunta:

Digamos que hay una sola fuente de alimentación de 10 V. Un subcircuito regula los 10V hasta los 5V que alimentan un microcontrolador. El microcontrolador envía una señal que controla un solenoide que funciona directamente desde la fuente de 10V. ¿Sirve de algo poner un optoaislador entre el microcontrolador y el circuito de control del solenoide o no tiene sentido porque, en última instancia, las dos fuentes de alimentación están conectadas de todos modos?

Answer 1

Un teorema es, por definición una cadena finita de símbolos que puede ser derivada por algún sistema de prueba especificado. Dado que hay un número contable de cadenas finitas de símbolos, hay como máximo un número contable de teoremas en cualquier teoría.

Hablando de "un conjunto de verdades matemáticas", donde se supone que los elementos de ese conjunto son algo diferentes de las representaciones simbólicas, no está bien definida. ¿Qué tipo de objeto es para ti "una verdad matemática" tal que puedas ponerlos en un conjunto y contarlos? No existe una definición de tal cosa de uso general, excepto en el caso de las fórmulas de la lógica simbólica.

En la teoría de modelos se puede hablar de teorías en las que el conjunto de símbolos posibles es incontable, como un símbolo para cada número real. Una teoría así, por supuesto, tiene incontables teoremas de la forma $c=c$ . Sin embargo, estas teorías suelen considerarse objetos de estudio artificiales. Estudiarlas puede ser útil como paso previo para demostrar cosas sobre las teorías contables ordinarias, pero no se considera que sus fórmulas representen directamente la "verdad matemática".

Answer 2

En pocas palabras: no, el uso de optoaisladores en estas condiciones no tiene ningún sentido.

Es, por cierto, un error común de los principiantes.

Una vez vi un diseño aún más "avanzado" - opto-aislador, luego MOSFET de potencia que acciona un relé que conmuta la carga y todo esto alimentado por una sola fuente de energía.

Answer 3

Si tienes muchos teoremas contables $T_1,T_2,T_3...$ se puede construir un conjunto incontable de nuevos teoremas afirmando que cada subconjunto de { $T_1,T_2,T_3...$ } es un teorema.

Además, hay enunciados finitos verdaderos que en un sistema formal dado sólo son demostrables por un número infinito contable de teoremas. (Por ejemplo. Teorema de Goodstein en PA).

Answer 4

Los optoaisladores son útiles en los casos en los que hay una diferencia de potencial importante entre la tensión de control del procesador y el objeto que controla. Por ejemplo, si se utiliza un procesador para conmutar el positivo de una fuente de alimentación de mil voltios de un flash electrónico, aunque el raíl negativo comparta la tierra del procesador, tener un optoaislador puede ser preferible a intentar acoplar la señal por otros medios.

Los optoaisladores también pueden ser útiles en los casos en los que el circuito de control y el circuito que se controla comparten nominalmente un carril de tierra, pero a veces puede existir una diferencia de potencial entre los puntos de ese carril. Por ejemplo, un sistema puede tener un carril de tierra agradable y silencioso cuando está en reposo, pero uno extremadamente ruidoso durante el funcionamiento. Si uno necesita tomar algunas mediciones analógicas mientras las cosas están en reposo, pero necesita un control fiable incluso cuando las cosas son ruidosas, uno podría utilizar una tierra compartida para las mediciones analógicas, pero utilizar ópticas para las señales de control. Tenga en cuenta que uno debe tener cuidado para asegurarse de que el ruido en el lado controlado de las cosas no interrumpe el funcionamiento del procesador, pero hay una variedad de medios a través del cual se puede lograr.

Otro punto es que, incluso si una parte del sistema general requiere una conexión a tierra común, tener las cosas diseñadas de manera que se pueda romper esa conexión a tierra mientras se solucionan los problemas de las partes que no la requieren puede ser a veces útil. Sin embargo, a menudo sólo se puede hacer si las cosas están conectadas a través de los cables ópticos.

Answer 5

Sus preocupaciones no son infundadas**. La falta de aislamiento óhmico de la fuente de alimentación y los raíles de tierra anula el propósito del optoaislador. Los bucles de tierra permanecen intactos. La EMI puede propagarse a través de los raíles de alimentación y de tierra.

A menudo, hay un convertidor DC-DC aislado, que proporciona un aislamiento óhmico de la fuente de alimentación y la tierra. He aquí un ejemplo de dicha fuente de alimentación, entre las decenas de modelos disponibles. También puedes fabricar la tuya propia.

** Juego de palabras intencionado