Isolation galvanique: une protection électrique essentielle

Selon les dernières données de l’Institut National de l’Énergie en 2024, l’isolation galvanique est devenue une préoccupation majeure dans le domaine de l’électronique et de l’énergie. Cette technique, qui permet de séparer électriquement deux parties d’un circuit pour éviter les courants parasites, a vu son utilisation augmenter de 20% en seulement un an. Mais pourquoi un tel engouement pour l’isolation galvanique ? Quels sont ses avantages et ses applications ? Retour sur un phénomène qui révolutionne le monde de l’électronique.

Comprendre l’isolation galvanique

L’isolation galvanique, un concept fondamental en électricité et électronique, se définit comme l’absence de connexion conductrice entre deux circuits distincts. Elle est généralement réalisée à l’aide d’un transformateur qui assure une séparation électrique entre les circuits. L’utilisation d’un autotransformateur ne garantit pas cette isolation entre le primaire et le secondaire. Pour résoudre ce problème, l’optocoupleur est une solution efficace, offrant une isolation galvanique entre le circuit émetteur et le récepteur. Un relais électromécanique peut également assurer cette isolation, à condition que le circuit de commande et celui de puissance soient câblés sur des circuits indépendants.

L’isolation galvanique joue un rôle essentiel en permettant la transmission de puissance d’un circuit à l’autre, tout en les maintenant électriquement séparés. Il faut mentionner le rôle de la masse et de la terre dans ce processus d’isolation.

Isolateur galvanique de Victron Energy

L’isolateur galvanique VDI-16, VDI-32 et VDI-64 de Victron Energy, véritable bouclier contre la corrosion électrolytique, est un outil indispensable pour préserver l’intégrité des bateaux. Ce dispositif bloque les courants CC à faible tension qui pourraient s’infiltrer à travers le fil de terre de l’alimentation de quai. Il est conçu à partir de deux diodes connectées en antiparallèle, permettant la circulation du courant dans les deux sens, mais seulement au-dessus d’une tension de seuil d’environ 1,4 VCC.

Installé en amont de la connexion de 230 V du bateau, cet isolateur prévient tout courant électrolytique indésirable. En cas de tension d’erreur supérieure dans le circuit CA, les diodes autorisent le passage du courant, tandis que le dispositif de courant résiduel se charge de couper le circuit. Pour faciliter son utilisation, Victron Energy met à disposition des téléchargements, des certificats ainsi qu’une assistance produit sur son site internet.

Isolateur galvanique : un choix judicieux

Le nouvel isolateur galvanique, référence GDI000016000, est désormais disponible dans notre catalogue. Son prix attractif de 125,46 € TTC (au lieu de 147,60 € TTC, soit une réduction de 15%) en fait un choix judicieux pour ceux qui cherchent à protéger leur bateau contre les courants électrolytiques. Il est disponible en plusieurs modèles, tels que l’isolateur galvanique VDI-16, VDI-32 et VDI-64.

Cet appareil est composé de deux diodes connectées en parallèle. Ces diodes permettent un courant dans les deux sens au-dessus d’une tension de seuil d’environ 1,4 Vdc. L’isolateur galvanique est installé directement derrière la connexion 230V du bateau, assurant ainsi une isolation efficace en cas de tension d’erreur dans le circuit AC. Pour ceux qui recherchent une alternative, nous proposons également le transformateur d’isolement, disponible au prix de 605,88 € TTC.

Exploration des alternatives à l’isolation galvanique

Outre l’isolation galvanique, d’autres méthodes peuvent être utilisées pour assurer une séparation électrique entre deux circuits. Le transformateur d’isolement est une option viable, particulièrement dans les situations où une isolation galvanique complète est nécessaire. Contrairement à l’autotransformateur, il offre une isolation totale entre le circuit primaire et le circuit secondaire, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant une sécurité accrue.

Un autre dispositif, le coupleur optique, est également une alternative efficace à l’isolation galvanique. Il permet une transmission de signaux entre deux circuits sans connexion électrique directe, en utilisant la lumière comme moyen de transmission. Cela permet d’éviter les problèmes de boucles de terre et de courants de fuite, tout en assurant une isolation électrique efficace.

le relais électromécanique peut être utilisé pour assurer une isolation entre le circuit de commande et le circuit de puissance. Il est essentiel que ces deux circuits soient câblés de manière indépendante pour garantir une isolation efficace. Bien que cette méthode ne soit pas aussi couramment utilisée que les autres, elle reste une option viable dans certaines applications spécifiques.

Cyrob : l'isolation galvanique, pourquoi ? Comment ?

Lucas (Limoges) : «L’isolation galvanique entre le circuit de puissance et le circuit de commande»

En tant qu’étudiant en électronique, j’ai été confronté à un projet complexe où l’isolation galvanique entre le circuit de puissance et le circuit de commande était primordiale. Dans le cadre de ce projet, je devais mesurer les tensions continues et alternatives des bancs de travaux pratiques de mon établissement et afficher ces tensions sur des afficheurs 7 segments et sur un serveur local. Les tensions continues pouvaient atteindre 250 V max, et les tensions alternatives mesurées pouvaient être de 500 V, à 50 Hz.

La partie affichage des valeurs et envoi sur le réseau était fonctionnelle, ainsi que la lecture des tensions continues. Pour cela, j’avais choisi un atmega 328P pour le microcontrôleur (comme les Arduino UNO), et il me fallait donc en sortie du circuit l’information sur 5 VDC. Pour la tension alternative, je me suis trouvé face à un dilemme. J’ai envisagé l’utilisation d’un transformateur d’isolement suivi d’un redresseur, mais cette solution semblait coûteuse et volumineuse. J’ai dû prendre en compte la chute de tension due au pont de diodes qui perturbait la mesure.

En fait, ce projet m’a permis de comprendre l’importance de poser correctement le problème avant de chercher à le résoudre. Il m’a également appris à évaluer les contraintes et performances imposées, que ce soit en termes de réseau continu, de mode commun, d’impédance minimum et maximum, de précision, de temps de mesure ou de contraintes d’affichage.