Гальваническая развязка. Виды и работа. Особенности

Принцип изоляции электрической цепи от других цепей в одном устройстве называется гальваническая развязка или изоляция. С помощью такой изоляции осуществляется передача сигнала или энергии от одной электрической цепи к другой, без прямого контакта между цепями.

Гальваническая развязка дает возможность обеспечения независимости цепи сигналов, так как образуется независимый токовый контур сигнальной цепи от других контуров, в цепях обратной связи и при измерениях. Для электромагнитной совместимости гальваническая развязка является оптимальным решением, так как увеличивается точность измерений, повышается защита от помех.

Принцип действия

Чтобы понять как работает гальваническая развязка, рассмотрим, как это реализуется в конструкции трансформатора.

Первичная обмотка электрически изолирована от вторичной обмотки. Между ними нет контакта, и не возникает никакого тока, если, конечно, не считать аварийный режим с пробоем изоляции или виткового замыкания. Однако разность потенциалов в катушках может быть значительной.

В результате, если даже вторичная обмотка будет связана электрически с корпусом устройства, а значит и с землей, то все равно на корпусе не возникнет паразитных токов, которые были бы опасны для работников и оборудования.

Виды

Такая изоляция электрических цепей обеспечивается различными методами с применением всевозможных электронных элементов и деталей. Например, трансформаторы, конденсаторы и оптроны способны осуществлять передачу электрических сигналов без непосредственного контакта. Участки цепи взаимодействуют через световой поток, магнитное или электростатическое поле. Рассмотрим основные виды гальванической изоляции.

Индуктивная развязка

Для построения трансформаторной (индуктивной) развязки необходимо применить магнитоиндукционный элемент, который называется трансформатором. Он может быть как с сердечником, так и без него.

При развязке трансформаторного вида применяют трансформаторы с коэффициентом трансформации, равным единице. Первичная катушка трансформатора соединяется с источником сигнала, вторичная – с приемником. Для развязки цепей по такой схеме можно применять магнитомодуляционные устройства на основе трансформаторов.

При этом напряжение на выходе, которое имеется на вторичной обмотке трансформатора, будет напрямую зависеть от напряжения на входе устройства. При таком методе индуктивной развязки существует ряд серьезных недостатков:

• Значительные габаритные размеры, не позволяющие изготовить компактное устройство.
• Частотная модуляция гальванической развязки ограничивает частоту пропускания.
• На качество выходного сигнала влияют помехи несущего входного сигнала.
• Действие трансформаторной развязки возможно только при переменном напряжении.

Оптоэлектронная развязка

Развитие электронных и информационных технологий полупроводниковых элементов в настоящее время повышает возможности проектирования развязки с помощью оптоэлектронных узлов. Основу таких узлов развязки составляют оптроны (оптопары), которые выполнены на основе тиристоров, диодов, транзисторов и других компонентов, чувствительных к свету.

В оптической части схемы, которая связывает приемник и источник данных, носителем сигнала выступают фотоны. Нейтральность фотонов дает возможность выполнить электрическую развязку выходной и входной цепи, а также согласовать цепи с различными сопротивлениями на выходе и входе.

В оптоэлектронной развязке приемник не оказывает влияние на источник сигнала, поэтому есть возможность модулирования сигналов широкого диапазона частот. Важным преимуществом оптических пар является их компактность, которая позволяет их применение в микроэлектронике.

Оптическая пара состоит из излучателя света, среды, проводящей световой поток, и приемника света, который преобразует его в сигнал электрического тока. Сопротивление выхода и входа в оптроне очень велико, и может достигать нескольких миллионов Ом.

Принцип действия оптрона довольно простой. От светодиода выходит световой поток и направляется на фототранзистор, который воспринимает его и осуществляет дальнейшую работу в соответствии с этим световым сигналом.

Более подробно работа оптопары выглядит следующим образом. Входной сигнал поступает на светодиод, который излучает свет по световоду. Далее световой поток воспринимается фототранзистором, на выходе которого создается перепад или импульс электрического тока выхода. В результате выполняется гальваническая развязка цепей, которые связаны с одной стороны со светодиодом, а с другой – с фототранзистором.

Диодная оптопара

В этой паре источником светового потока является светодиод. Такая пара может применяться вместо ключа и работать с сигналами частотой в несколько десятков МГц.

При необходимости передачи сигнала источник подает на светодиод питание, в результате чего излучается свет, попадающий на фотодиод. Под действием света фотодиод открывается и пропускает через себя ток.

Приемник воспринимает появление тока как рабочий сигнал. Недостатком диодных оптопар является невозможность управления повышенными токами без вспомогательных элементов. Также к недостаткам можно отнести их малый КПД.

Транзисторная оптопара

Такие оптические пары имеют повышенную чувствительность, в отличие от диодных, а значит, являются более экономичными. Но их скорость реакции и наибольшая частота соединения оказывается меньше. Транзисторные оптические пары обладают незначительным сопротивлением в открытом виде, и большим в закрытом состоянии.

Управляющие токи для транзисторной пары выше выходного тока диодной пары. Транзисторные оптроны можно применять разными способами:

• Без вывода базы.
• С выводом базы.

Без вывода базы коллекторный ток будет напрямую зависеть от тока светодиода, но транзистор будет иметь длительное время отклика, так как цепь базы всегда открыта.

В случае с выводом базы есть возможность увеличить скорость реакции подключением вспомогательного сопротивления между эмиттером и базой транзистора. Тогда возникает эффект, при котором транзистор не переходит в состояние проводимости до тех пор, пока диодный ток не достигнет значения, необходимого для падения напряжения на резисторе.

Такая гальваническая развязка обладает некоторыми преимуществами:

• Широкий интервал напряжений развязки (до 0,5 кВ). Это играет большую роль в проектировании систем ввода информации.
• Гальваническая развязка может функционировать с высокой частотой, достигающей нескольких десятков МГц.
• Компоненты схемы такой развязки имеют незначительные габаритные размеры.

При отсутствии гальванической изоляции наибольший ток, который проходит между цепями, может ограничиться только малыми электрическими сопротивлениями. В результате это приводит к возникновению выравнивающих токов, которые причиняют вред элементам электрической цепи и работника, которые случайно прикасаются к незащищенному электрооборудованию.

Похожие темы:

Гальваническая развязка. Кто, если не оптрон? / Хабр

Есть в электронике такое понятие как гальваническая развязка. Её классическое определение — передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта. Если вы новичок, то эта формулировка покажется очень общей и даже загадочной. Если же вы имеете инженерный опыт или просто хорошо помните физику, то скорее всего уже подумали про трансформаторы и оптроны.

Статья под катом посвящена различным способам гальванической развязки цифровых сигналов. Расскажем зачем оно вообще нужно и как производители реализуют изоляционный барьер «внутри» современных микросхем.

Речь, как уже сказано, пойдет о изоляции цифровых сигналов. Далее по тексту под гальванической развязкой будем понимать передачу информационного сигнала между двумя независимыми электрическими цепями.

Зачем оно нужно

Существует три основные задачи, которые решаются развязкой цифрового сигнала.

Первой приходит в голову защита от высоких напряжений. Действительно, обеспечение гальванической развязки — это требование, которое предъявляет техника безопасности к большинству электроприборов.

Пусть микроконтроллер, который имеет, естественно, небольшое напряжение питания, задает управляющие сигналы для силового транзистора или другого устройства высокого напряжения. Это более чем распространенная задача. Если между драйвером, который увеличивает управляющий сигнал по мощности и напряжению, и управляющим устройством не окажется изоляции, то микроконтроллер рискует попросту сгореть. К тому же, с цепями управления как правило связаны устройства ввода-вывода, а значит и человек, нажимающий кнопку «включить», легко может замкнуть цепь и получить удар в несколько сотен вольт.

Итак, гальваническая развязка сигнала служит для защиты человека и техники.

Не менее популярным является использование микросхем с изоляционным барьером для сопряжения электрических цепей с разными напряжениями питания. Тут всё просто: «электрической связи» между цепями нет, поэтому сигнал логические уровни информационного сигнала на входе и выходе микросхемы будут соответствовать питанию на «входной» и «выходной» цепях соответственно.

Гальваническая развязка также используется для повышения помехоустойчивости систем. Одним из основных источников помех в радиоэлектронной аппаратуре является так называемый общий провод, часто это корпус устройства. При передаче информации без гальванической развязки общий провод обеспечивает необходимый для передачи информационного сигнала общий потенциал передатчика и приемника. Поскольку обычно общий провод служит одним из полюсов питания, подключение к нему разных электронных устройств, в особенности силовых, приводит к возникновению кратковременных импульсных помех. Они исключаются при замене «электрического соединения» на соединение через изоляционный барьер.

Как оно работает

Традиционно гальваническая развязка строится на двух элементах — трансформаторах и оптронах. Если опустить детали, то первые применяются для аналоговых сигналов, а вторые — для цифровых. Мы рассматриваем только второй случай, поэтому имеет смысл напомнить читателю о том кто такой оптрон.

Для передачи сигнала без электрического контакта используется пара из излучателя света (чаще всего светодиод) и фотодетектора. Электрический сигнал на входе преобразуется в «световые импульсы», проходит через светопропускающий слой, принимается фотодетектором и обратно преобразуется в электрический сигнал.

Оптронная развязка заслужила огромную популярность и несколько десятилетий являлась единственной технологией развязки цифровых сигналов. Однако, с развитием полупроводниковой промышленности, с интеграцией всего и вся, появились микросхемы, реализующие изоляционный барьер за счет других, более современных технологий.

Цифровые изоляторы — это микросхемы, обеспечивающие один или несколько изолированных каналов, каждый из которых «обгоняет» оптрон по скорости и точности передачи сигнала, по уровню устойчивости к помехам и, чаще всего, по стоимости в пересчете на канал.

Изоляционный барьер цифровых изоляторов изготавливается по различным технологиям. Небезызвестная компания

Analog Devices в цифровых изоляторах ADUM в качестве барьера использует импульсный трансформатор. Внутри корпуса микросхемы расположено два кристалла и, выполненный отдельно на полиимидной пленке, импульсный трансформатор. Кристалл-передатчик по фронту информационного сигнала формирует два коротких импульса, а по спаду информационного сигнала — один импульс. Импульсный трансформатор позволяет с небольшой задержкой получить на кристалле-передатчике импульсы по которым выполняется обратное преобразование.

Описанная технология успешно применяется при реализации гальванической развязки, во многом превосходит оптроны, однако имеет ряд недостатков, связанных с чувствительностью трансформатора к помехам и риску искажений при работе с короткими входными импульсами.

Гораздо более высокий уровень устойчивости к помехам обеспечивается в микросхемах, где изоляционный барьер реализуется на емкостях. Использование конденсаторов позволяет исключить связь по постоянному току между приемником и передатчиком, что в сигнальных цепях эквивалентно гальванической развязке.

Если последнее предложение вас взбудоражило. . Если вы почувствовали жгучее желание закричать что гальванической развязки на конденсаторах быть не может, то рекомендую посетить треды вроде этого. Когда ваша ярость утихнет, обратите внимание что все эти споры датируются 2006 годом. Туда, как и в 2007, мы, как известно, не вернемся. А изоляторы с емкостным барьером давно производятся, используются и отлично работают.

Преимущества емкостной развязки заключаются в высокой энергетической эффективности, малых габаритах и устойчивости к внешним магнитным полям. Это позволяет создавать недорогие интегральные изоляторы с высокими показателями надежности. Они выпускаются двумя компаниями — Texas Instruments и Silicon Labs

. Эти фирмы используют различные технологии создания канала, однако в обоих случаях в качестве диэлектрика используется диоксид кремния. Этот материал имеет высокую электрическую прочность и уже несколько десятилетий используется при производстве микросхем. Как следствие, SiO2 легко интегрируется в кристалл, причем для обеспечения напряжения изоляции величиной в несколько киловольт достаточно слоя диэлектрика толщиной в несколько микрометров.

На одном (у Texas Instruments) или на обоих (у Silicon Labs) кристаллах, которые находятся в корпусе цифрового изолятора, расположены площадки-конденсаторы. Кристаллы соединяются через эти площадки, таким образом информационный сигнал проходит от приемника к передатчику через изоляционный барьер.

Хотя Texas Instruments и Silicon Labs используют очень похожие технологии интеграции емкостного барьера на кристалл, они используют совершенно разные принципы передачи информационного сигнала.

Каждый изолированный канал у Texas Instruments представляет собой относительно сложную схему.

Рассмотрим её «нижнюю половину». Информационный сигнал подается на RC-цепочки, с которых снимаются короткие импульсы по фронту и спаду входного сигнала, по этим импульсам сигнал восстанавливается. Такой способ прохождения емкостного барьера не подходит для медленноменяющихся (низкочастотных) сигналов. Производитель решает эту проблему дублированием каналов — «нижняя половина» схемы является высокочастотным каналом и предназначается для сигналов от 100 Кбит/сек.

Сигналы с частотой ниже 100 Кбит/сек обрабатываются на «верхней половине» схемы. Входной сигнал подвергается предварительной ШИМ-модуляции с большой тактовой частотой, модулированный сигнал подается на изоляционный барьер, по импульсам с RC-цепочек сигнал восстанавливается и в дальнейшем демодулируется.
Схема принятия решения на выходе изолированного канала «решает» с какой «половины» следует подавать сигнал на выход микросхемы.

Как видно на схеме канала изолятора Texas Instruments, и в низкочастотном, и в высокочастотном каналах используется дифференциальная передача сигнала. Напомню читателю её суть.

Дифференциальная передача — это простой и действенный способ защиты от синфазных помех. Входной сигнал на стороне передатчика «разделяется» на два инверсных друг-другу сигнала V+ и V-, на которые синфазные помехи разной природы влияют одинаково. Приемник осуществляет вычитание сигналов и в результате помеха Vсп исключается.

Дифференциальная передача также используется в цифровых изоляторах от Silicon Labs.

Эти микросхемы имеют более простую и надежную структуру. Для прохождения через емкостный барьер входной сигнал подвергается высокочастотной OOK (On-Off Keying) модуляции. Другими словами, «единица» информационного сигнала кодируется наличием высокочастотного сигнала, а «ноль» — отсутствием высокочастотного сигнала. Модулированный сигнал проходит без искажений через пару емкостей и восстанавливается на стороне передатчика.

Цифровые изоляторы Silicon Labs превосходят микросхемы ADUM-ы по большинству ключевых характеристик. Микросхемы от TI обеспечивают примерно такое же качество работы как Silicon Labs, но в отдельных случаях уступают в точности передачи сигнала.

Где оно работает

Хочется добавить пару слов о том в каких микросхемах используется изоляционный барьер.
Первыми стоит назвать цифровые изоляторы. Они представляют собой несколько изолированных цифровых каналов, объединенных в одном корпусе. Выпускаются микросхемы с различной конфигурацией входных и выходных однонаправленных каналов, изоляторы с двунаправленными каналами (используются для развязки шинных интерфейсов), изоляторы со встроенным DC/DC-контроллером для изоляции питания. Ещё больше картинокМикросхема серии Si86xx — цифровой изолятор с четырьмя прямыми и двумя обратными каналами

Микросхема серии Si860x — цифровой изолятор с двумя двунаправленными и двумя однонаправленными каналами

Микросхема серии Si88xx — цифровой изолятор с двумя каналами и встроенным DC/DC-контроллером


Кроме цифровых изоляторов выпускаются изолированные драйверы силовых транзисторов, в том числе на посадочное место оптодрайверов, усилители токового шунта, гальваноразвязанные АЦП и др.
Ещё больше картинокМикросхема серии Si823x — изолированный драйвер верхнего и нижнего ключа

Микросхема серии Si8261 — изолированный драйвер с эмулятором светодиода на входе

Микросхема серии Si8920 — изолированный усилитель токового шунта

Микросхема серии Si890x — изолированный АЦП

Гальваническая развязка, принципы и задачи

09-03-2013

Устройства гальванической развязки позволяют физически разделить две электрические цепи, что даёт возможность существенно улучшить качество электрического питания приборов и оборудования. В том числе такие приборы позволяют осуществлять безопасное подключение современных устройств в устаревших сетях без заземления.

Принцип работы гальванической развязки

Гальванические развязки используются для защиты электропитания приборов и оборудования, улучшения качества электрического питания, передачи сигналов между электрическими сетями.

Народная энциклопедия «Википедия» определяет устройство гальванической развязки как «устройство для передачи сигналов между различными электрическими цепями, устройство для защиты работы оборудования, устройство защиты от поражения током».

При развязке электрических цепей используют следующее оборудование:

• трансформаторные гальванические развязки с использованием индуктивных трансформаторов;
• ёмкостные гальванические развязки с использованием конденсаторов малой ёмкости; 
• оптические развязки цепей с использованием пары оптического датчика и оптического приемника сигнала;
• электромеханические развязки цепей с использованием электромеханических реле.

Ниже представлены изображения различных устройств гальванической развязки:

Устройство гальванической развязки TEPLOCOM GF для питания котлов отопления

Компания БАСТИОН разработала и производит на протяжении нескольких лет специальное устройство, позволяющее выполнять гальваническую развязку или сопряжение цепи питания приборов системы отопления и цепи сетевого электропитания дома. Это устройство позволяет выполнять правильное и безопасное подключение оборудования в домах, где «заземление» не предусмотрено, или качество заземления не удовлетворяет показателям технических нормативов.

 

 

Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для улучшения показателей качества электропитания в электрических сетях без заземления и в электрических сетях с некачественным заземлением.

Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF предназначено для организации качественного и безопасного электропитания котлов отопления и других приборов систем отопления дома.

Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF может быть использовано и для улучшения питания других электрических приборов и оборудования мощностью не более 200 ВА.

TEPLOCOM GF может эксплуатироваться в закрытых помещениях и специально разработан для круглосуточного режима работы.

Устройство сопряжения TEPLOCOM GF рекомендовано мировыми лидерами газового оборудования

Устройство гальванического сопряжения TEPLOCOM GF производится в соответствии с требованиями российских нормативных документов и международных стандартов качества и безопасности электрооборудования.

Эффективность работы данного прибора была подтверждена в ходе лабораторных испытаний устройства, проведённых инженерами международных электротехнических лабораторий по заданию известных мировых производителей газового теплового оборудования. В ходе этих испытаний было показано полное соответствие требованиям по электропитанию современного газового оборудования.

Устройство гальванической трансформаторной развязки TEPLOCOM GF позволяет:

• эффективно использовать тепловое оборудование при отсутствии постоянного заземления на объекте;
• обеспечить безопасную эксплуатацию газового оборудования в случае аварийных ситуаций в электрической сети, включая случаи изменения фазировки внешнего электропитания;
• уменьшить вероятность поражения электрическим током пользователей подключенных приборов в аварийных ситуациях.

Читайте также по теме:

Товары из статьи

---

Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

Гальваническая развязка питания и двусторонняя передача данных на одном компоненте в SMD-корпусе — Компоненты и технологии

Новое в области гальванических развязок

Когда речь идет о создании гальванически развязанного источника питания мощностью 10 или 100 Вт, становится ясно, что тут требуются специальные знания в узкой области, источник питания следует рассматривать как отдельную задачу, и ее решение нужно поручить сведущему в этой области специалисту. Если же требуется гальванически развязать 1 Вт электрической мощности или создать гальваническую развязку одной линии данных, то такую задачу хочется решить сходу, потратив минимум рабочего времени и заняв компонентами малую площадь печатной платы. На самом же деле уменьшение мощности ничуть не сокращает сложность гальванической развязки. Гальваническая развязка мощностью 1 Вт легко может стать головной болью для разработчика, который раньше никогда не решал такие задачи. Компания Linear Technology предлагает разработчикам первое в своем роде готовое решение гальванической развязки для передачи питания и данных на одной микросхеме без внешних элементов, в корпусе для поверхностного монтажа.

Микросборки LTM288х — это семейство гальванически развязанных источников питания мощностью до 1 Вт, со встроенным гальванически развязанным каналом передачи данных. Микросборки имеют корпус для поверхностного монтажа размером 15×11,25×2,8 мм. Диапазон напряжений питания — 3,3–5 В, выходное напряжение — 5 В при токе до 200 мА. В микросборке LTM2881 реализован полнофункциональный интерфейс RS-485/RS-422, а в LTM2882 — сдвоенный интерфейс RS-232. Скорость передачи — до 20 Мбайт/с. В качестве изолирующего элемента используется трансформатор. Микросборки LTM2881 и LTM2882 доступны в корпусах LGA либо BGA и имеют модификации с диапазонами рабочих температур 0…+70, –40…+85 и –55…+105 °C.

Передача данных

Внешне микросборки LTM288x выглядят как обычные цифровые оптопары с интегрированным внутрь корпуса гальванически развязанным DC/DC-преобразователем. На самом же деле их устройство и принцип работы намного сложнее. Для передачи данных используются трансформаторы без сердечников, выполненные прямо на полупроводниковом кристалле. Физическая топология их обмоток и электрическая схема включения показаны на рис. 1.

Рис. 1. Эквивалентная электрическая схема

Приемники-усилители, снимающие сигнал со вторичных обмоток, имеют дифференциальные входы, что делает их нечувствительными к синфазным помехам, которые могут возникать из-за паразитической емкости между обмотками. Поскольку данные передаются через два трансформатора в противоположных направлениях, передача в одну сторону происходит независимо от передачи в другую. Но физически канал для передачи в одну сторону только один, а микросборки имеют большее количество сигналов, передаваемых через гальванический барьер. В микросборке LTM2881 помимо сигналов DI (вход передатчика) и RO (выход приемника) на изолированную сторону передаются DE (разрешение передачи) и TE (включение терминального резистора). В микросборке LTM2882 реализован сдвоенный интерфейс RS-232, то есть по два канала в каждую сторону.

Уровни напряжения на всех входах обрабатывает внутренняя логика микросборки. При изменении уровня информация об этом событии кодируется, передается через гальванический барьер, декодируется на другой стороне микросборки, проверяется на наличие ошибок, и, если ошибок нет, уровень напряжения на соответствующем выходе изменяется. В каждый момент времени в одну сторону может передаваться информация лишь об одном изменении уровня на одном входе, поэтому все входы поделены на низко- и высокоприоритетные. Если изменение уровня входного сигнала происходит одновременно на двух входах с одной стороны микросборки, то с другой стороны уровень сначала изменяется на высокоприоритетном выходе и лишь после этого на низкоприоритетном. Если уровень сигнала на высокоприоритетном входе изменяется раньше, чем закончилась обработка изменения уровня на низкоприоритетном входе, кодирование и передача по низкоприоритетному каналу приостанавливается.

Таким образом, передача сигналов по высокоприоритетному каналу происходит без задержки. Задержка передачи по низкоприоритетному каналу может достигать 40 нс. В микросборке LTM2882 высокоприоритетными являются входы T1IN и R1IN, в микросборке LTM2881 — входы AB и YZ.

Передача питания

В отличие от передачи данных, передача питания в микросборках LTM288х происходит традиционным образом. Принципиальная схема изолированного DC/DC-преобразователя показана на рис. 2. H-образный мост генерирует прямоугольные импульсы, которые через развязывающий защитный конденсатор поступают на первичную обмотку. Выпрямитель на вторичной обмотке выполнен из двух диодов и двух конденсаторов. Такая схема выпрямителя, по сравнению с более привычной схемой на четырех диодах, позволяет вдвое сократить потери, связанные с прямым падением напряжения на диодах. Ток выпрямителя заряжает сглаживающий конденсатор, от которого питается линейный стабилизатор с низким прямым падением. На выходе стабилизатора стоит еще один конденсатор.

Рис. 2. Упрощенная принципиальная схема изолированного DC/DC-преобразователя

Микросборки LTM288х выпускаются в двух версиях для двух диапазонов питающих напряжений: 3–3,6 и 4,5–5,5 В. Ограничение по напряжению питания связано со встроенным DC/DC-преобразователем. Поскольку выходное напряжение у обеих версий одинаковое и равно 5 В, для работы при разных входных напряжениях требуются разные коэффициенты трансформации.

Первичная обмотка трансформатора имеет защиту от перегрузки по току, при штатной работе преобразователя эта защита не активна. Порог срабатывания защиты — 550 мА для 3-В версии и 400 мА для 5-В версии микросборки.

Трансформатор выполнен на ферритовом тороидальном сердечнике. Обмотки покрыты тефлоновой изоляцией толщиной 76 мкм. Для придания конструкции механической прочности трансформатор залит жестким диэлектриком. Преобразователь имеет КПД 65%. А зависимость выходной мощности от напряжения питания показана на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость выходной мощности от напряжения питания

Параметры гальванического барьера

Важнейший параметр гальванической развязки — это паразитическая емкость между изолированными сторонами. От величины этой емкости зависит, насколько хорошо гальваническая развязка препятствует прохождению синфазных помех. Когда напряжение между изолированными сторонами гальванической развязки меняется, ток заряда паразитической емкости протекает по электрическим цепям с обеих сторон гальванической развязки, вызывая падение напряжения на резисторах, которое и является помехой. Чем больше паразитическая емкость и скорость изменения напряжения, тем больше ток и напряжение помехи.

Для любой электрической схемы с гальванической развязкой можно определить максимально допустимую скорость изменения напряжения между изолированными частями, при которой уровень синфазной помехи не будет превышать допустимые пределы. Поскольку микросборки LTM288x содержат интегрированные схемы усиления и обработки прошедшего через гальванический барьер сигнала и представляют собой функционально законченные устройства, максимально допустимая скорость изменения напряжения является для них неизменным параметром и составляет 50 кВ/мкс.

Паразитическая емкость между гальванически развязанными сторонами микросборок LTM288x составляет 6 пФ. Из них 1,2 пФ приходятся на каждую из катушек передачи данных, а 3,6 пФ — на трансформатор DC/DC-преобразователя. Это очень хороший показатель для гальванической развязки: у обычных оптопар паразитическая емкость, как правило, составляет десятки пикофарад на один канал. Емкость порядка единиц пикофарад всегда существует между двумя параллельными дорожками на печатной плате, близко проложенными кабелями, проводниками внутри электронного устройства и его корпусом. Для большинства применений паразитическая емкость микросборок LTM288x пренебрежимо мала по сравнению с распределенными емкостями всех остальных частей электронного устройства.

Гальванический барьер микросборок LTM288x состоит из двух сигнальных трансформаторов, выполненных на полупроводниковом кристалле, и силового трансформатора, намотанного на ферритовое кольцо. Максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к гальваническому барьеру продолжительное время, — 400 В, для времени не более 10 с допускается напряжение до 4000 В.

Основные параметры гальванического барьера, в цифрах и единицах, приведенных к наиболее распространенным стандартам, указаны в таблице 1. Список стандартов, с которыми можно без труда сопоставить указанные значения, находится в таблице 2. Общие представления о том, как именно происходят испытания и стандартизация гальванических развязок, можно получить на примере стандартов UL1577 и IEC60747-5-2.

Таблица 1. Параметрическая таблица гальванического барьера для LTM2881 и LTM2882

Параметр	Условия	min	Тип.	max
Номинальное напряжение диэлектрической изоляции, ВRMS	1 мин.	2500
Максимальное рабочее номинальное напряжение	Продолжительное	400 ВRMS 560 Впик.
Частичный разряд, пКл	Vpr = 1050 Впик.			5
Устойчивость к синфазным перепадам напряжения, кВ/мкс		30
Сопротивление изоляции от входа к выходу, Ом	VIO = 500 В	109	1011
Барьерная емкость от входа к выходу, пФ	f = 1 МГц		6
Длина пути утечки по корпусу, мм	L/BGA		9,53
Внешнее воздушное расстояние, мм	BGA		9,38
Сравнительный показатель пробоя, В		175
Максимально допустимое перенапряжение, Вп-п	t = 10 с			4000
Минимальное расстояние через изолятор, мм		0,06
Изолирующий барьер ESD, HBM, кВ	(Vcc2, GND2) к GND		±10
	Изолирующий I/O к GND		±8

 

Таблица 2. Перечень стандартов по изоляции

Стандарт	Описание
UL1577	Тестирование изоляции по стандарту безопасности
IEC 60747-5-2 (VDE-0884-10)	Оптоэлектронные приборы. Предельные значения и основные характеристики
IEC 60664-1	Координация изоляции для оборудования низковольтных систем. Принципы, требования и испытания
IEC 60950-1	Оборудование информационных технологий. Требования безопасности
IEC 61010-1	Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования
IEC 60601-1	Требования безопасности к медицинским электрическим системам
IEC 61000-4-2	Устойчивость к электростатическим разрядам
IEC 61000-4-3	Испытания на устойчивость к излученному радиочастотному электромагнитному полю
IEC 61000-4-4	Испытания на устойчивость к электрическим быстрым переходным процессам/пачкам
IEC 61000-4-5	Испытание на невосприимчивость к выбросу напряжения
IEC 61000-4-8	Испытания на устойчивость к магнитному полю промышленной частоты
IEC 61000-4-9	Испытание на помехоустойчивость к импульсному магнитному полю
CISPR 22	Оборудование информационных технологий. Характеристики радиопомех
IEC 60079-11	Взрывоопасные среды. Искробезопасная электрическая цепь «I»

Стандарт UL1577 регламентирует электрическую прочность электронного компонента для напряжений свыше 2500 В при различных внешних условиях. В соответствии с критериями этого стандарта микросборки LTM288x выдерживают постоянное напряжение 2500 В при температуре окружающей среды +100 °C. Для того чтобы производитель мог гарантировать отсутствие отказов в таких условиях работы, каждая микросборка проходит испытание при напряжении 4400 В обеих полярностей продолжительностью 1 с.

Похожий по методике тестирования, принятый в Европе стандарт IEC60747-5-2 предписывает измерять заряд микропробоев, происходящих в гальваническом барьере, когда к нему приложено постоянное напряжение, соизмеримое по величине с максимальным рабочим напряжением. Явление микропробоев связано с неоднородностями в веществе диэлектрика. Если представить слой диэлектрика в виде цепочки последовательно соединенных конденсаторов и множества таких цепочек, соединенных параллельно, то микропробоем будет называться пробой одного из таких микроконденсаторов. Микропробой не вызывает нарушения электрической целостности слоя диэлектрика. Периодически происходящие микропробои внешне выглядят как шум, появляющийся, когда к гальваническому барьеру приложено высокое напряжение. Характерный заряд микропробоев в гальванических развязках LTM288x — 5 пКл при напряжении 1050 В.

С точки зрения практического применения основное условие, от которого зависит максимально допустимое рабочее напряжение, это время наработки на отказ. Поскольку при не самых тяжелых условиях эксплуатации время наработки на отказ оказывается очень велико, оно не поддается прямому измерению. Время наработки на отказ измеряют в предельно допустимых режимах работы, затем полученные данные экстраполируют на штатные режимы работы. При этом используются различные математические инструменты, например распределение Вейбулла. Зависимость времени жизни микросборок LTM288х от постоянного рабочего напряжения показана на рис. 4. При напряжении 500 В время жизни микросборок LTM2881 и LTM2882 — более 100 лет.

Рис. 4. Зависимость времени жизни микросборок LTM288х от постоянного рабочего напряжения

Излучение электромагнитных помех

Электронные устройства, в составе которых есть гальваническая развязка, выглядят с точки зрения их электромагнитного взаимодействия с окружающим миром весьма интересно. Наличие гальванической развязки в устройстве, как правило, означает наличие двух разделенных цепей «земли» и расположение всех проводников таким образом, что гальванически не связанные части устройства оказываются максимально удалены друг от друга. Такое устройство можно рассматривать как дипольную антенну. Внешние электромагнитные излучения приводят к появлению на гальванической развязке, соединяющей две части такой «антенны», синфазного быстро меняющегося напряжения. Микросборки LTM288х сами по себе не создают синфазного напряжения между гальванически развязанными сторонами, но если в электронном устройстве это напряжение появляется из-за каких-то других паразитических емкостей, «антенна» будет излучать электромагнитные помехи.

Эту проблему можно рассмотреть с другой точки зрения. Если через паразитическую емкость гальванической развязки протекает ток, то еще один ток, равный по величине, должен протекать в противоположном направлении. Очевидно, что возвратный ток протекает через другие паразитические емкости, образующиеся между двумя гальванически разделенными шинами «земли», между проводами и проводниками на печатной плате, между печатной платой и корпусом устройства. Самый простой способ сделать ситуацию с протекающими через паразитические емкости токами предсказуемой и избавиться от этих токов в тех местах схемы, где они мешают ее работе, это поставить между гальванически развязанными «землями» устройства конденсатор с емкостью, намного превышающей сумму всех паразитических емкостей. Такой конденсатор, если его емкость и место расположения выбраны верно, сокращает напряжение, приложенное к гальваническим развязкам на сигнальных линиях, на несколько порядков.

Электромагнитные катушки, которые используются в микросборках LTM288х для передачи данных, излучают электромагнитные помехи. Линейные размеры катушек и токи в них малы, и мощность излучения не превышает максимально допустимую согласно стандарту CISPR 22 (аналог — ГОСТ Р 51318.22-99 «Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий»). Излучаемую микросборками LTM288х мощность можно вычислить, исходя из того, что катушки для передачи данных являются петлевыми антеннами, и для них справедлива формула:

где I_f — ток в катушке; r_n — радиус одного витка; N — количество витков, λ — длина волны. Насколько хорошо теоретическая зависимость излучаемой мощности от частоты совпадает с экспериментальной, измеренной на демонстрационной плате LTM288х, показано на рис. 5. Там же отмечены максимально допустимые уровни излучения согласно стандарту CISPR 22.

Рис. 5. Графики экспериментальной и теоретической зависимости излучаемой мощности от частоты для LTM288х

Для сокращения уровня электромагнитных помех, излучаемых электронным устройством, в составе которого есть гальваническая развязка, есть ряд стандартных решений. Самое действенное из них — добавить в печатную плату слой сплошной металлизации, так чтобы он покрывал всю площадь платы, образуя емкости между всеми гальванически развязанными частями. В дополнение к этому можно установить керамические конденсаторы между гальванически не связанными «землями», учитывая при этом, что конденсаторы будут эффективны на частоте ниже 300 МГц, а на более высокой частоте станет слишком существенна их паразитическая индуктивность. Подойдут конденсаторы с диэлектриком Y2, например Murata серии GF, для соответствия стандартам безопасности включенные последовательно по две штуки.

Помимо этого, рекомендуется:

• Сократить физические размеры гальванически развязанных частей.
• Убедиться в том, что все возвратные токи и токи помех образуют петли как можно меньшего размера. При разводке печатной платы следует избегать протекания одного возвратного тока между двумя слоями: такой путь будет иметь повышенную индуктивность и сопротивление.
• Поставить как можно больше сглаживающих конденсаторов на все линии питания. Все скачки напряжения и тока на силовых линиях внутри устройства вызывают электромагнитное излучение.
• Поставить фильтры синфазных помех на все подсоединенные к плате провода и кабели: синфазные трансформаторы либо ферритовые колечки для линий питания, ферритовые колечки для линий данных. Ферритовые колечки существуют как в виде специальных бандажей, надеваемых на кабель, так и в виде элементов для монтажа на плату.
• Сократить напряжение питания. Чем меньше напряжение сигналов в цифровых линиях, тем меньше излучаемая ими помеха. Напряжение 3,3 В предпочтительнее, чем 5 В.

Чувствительность к электромагнитным помехам

Все электромагнитные антенны обратимы: если антенна плохо излучает, то она одновременно плохо принимает сигнал, и наоборот. Поскольку интегрированные в микросборки LTM288х катушки излучают помехи с очень небольшой мощностью, они должны быть и малочувствительны к внешним помехам. Обе микросборки LTM2881 и LTM2882 независимо друг от друга прошли сертификацию и соответствуют стандартам электромагнитной совместимости, перечисленным в таблице 3.

Таблица 3. Стандарты электромагнитной совместимости

Тест	Частота	Интенсивность поля
IEC 61000-4-3, приложение D	От 80 МГц до1 ГГц	10 В/м
	От 1,4 МГц до 2 ГГц	3 В/м
	2–2,4 ГГц	1 В/м
IEC 61000-4-8, уровень 4	50–60 Гц	30 А/м
IEC 61000-4-8, уровень 5	60 Гц	100 А/м
IEC 61000-4-9, уровень 5	Импульс	1000 А/м

Напряжение, возникающее в электромагнитной катушке при воздействии внешнего магнитного поля, определяется соотношением:

где β — индукция магнитного поля, Гс; N — количество витков катушки; r_n — радиус n-ого витка. Эта формула справедлива и для катушек, интегрированных в микросборки LTM288х.

Если напряжение, вызванное внешней помехой, оказывается соизмеримо с напряжением полезного сигнала в катушке, передача данных происходит с ошибками. На рис. 6 показана зависимость максимально допустимой индукции магнитного поля от частоты для микросборок LTM288х. В области ниже красной линии внешнее магнитное поле не будет мешать работе LTM288х. Там же, для примера, синими линиями показана индукция магнитного поля прямого провода с током на различных расстояниях. Магнитное поле провода с синусоидальным током 1000 А при частоте 1 МГц, находящегося на расстоянии 100 мм, не окажет влияния на работу микросборок LTM288х.

Рис. 6. Зависимость максимально допустимой индукции магнитного поля от частоты для микросборок LTM288х

Устойчивость к электростатическим разрядам

В системе стандартов IEC отдельно рассматривается несколько физических явлений и связанных с ними всплесков напряжения на электронном компоненте. Помимо электростатического разряда (Electro Static Discharge, ESD) электронные компоненты могут подвергаться скачкам напряжения, происходящим при разрыве проводника с током. Это явление носит название «быстрый переходный процесс» (Electrical Fast Transient, EFT), типичный пример условий его возникновения — разъединение электрического разъема.

Также в стандартах рассматривается воздействие на электронный компонент одиночной полуволны синусоидального напряжения. Последнее удобнее всего для использования в стандартах, так как условия проведения таких испытаний лучше всего поддаются описанию и воспроизводимы наиболее однозначно. Однако воздействие на электронный компонент синусоидальной полуволны не совсем соответствует тому, что происходит при его эксплуатации.

Принципиальная схема для испытаний микросборки LTM2881 на устойчивость к скачкам напряжения, происходящим при разрыве проводника с током, показана на рис. 7. Контакты LTM2881 подключены к жилам экранированного кабеля длиной 0,5 м, а экран кабеля соединен с генератором одиночных высоковольтных импульсов через конденсатор емкостью 100–1000 пФ. Экран кабеля через катушку индуктивности, моделирующую паразитическую индуктивность длинной линии, соединен с «землей» LTM2881 с той же стороны, что и жилы кабеля. «Земля» генератора соединена с «землей» LTM2881 с противоположной стороны. В этой схеме высокое напряжение прикладывается к гальваническому барьеру LTM2881, выводы LTM2881 с одной стороны барьера оказываются при одинаковом напряжении. В этом испытании LTM2881 выдерживает кратковременные скачки напряжения до 4 кВ.

Рис. 7. Принципиальная схема для испытаний микросборки LTM2881 на устойчивость к скачкам напряжения, происходящим при разрыве проводника с током

Испытания на устойчивость к электростатическим разрядам проводятся схожим образом: импульсы напряжения прикладываются между гальванически изолированными сторонами LTM2881. Импульсы имеют меньшую длительность, чем в испытаниях на устойчивость к скачкам напряжения, происходящим при разрыве проводника с током, и большую амплитуду. Микросборки LTM288х выдерживают электростатический разряд напряжением до 8 кВ.

Заключение

Гальванические развязки LTM288х — это первые приборы, сочетающие в себе высокие электрические параметры, надежность и простоту использования. Насколько просто сделать на микросборке LTM2881 гальванически развязанный приемопередатчик RS-485, показано на рис. 8. Помимо самой микросборки LTM2881, в схеме нет никаких дополнительных элементов. Аналогично микросборка LTM2882 (рис. 9) представляет собой функционально законченный двух-канальный приемопередатчик RS-232.

Рис. 8. LTM2881 гальванически развязанный приемопередатчик RS-485

Рис. 9. LTM2882 сдвоенный гальванически развязанный приемопередатчик RS-232

Микросборки LTM288х имеют хорошую помехозащищенность, не требуют дополнительных внешних диодов для защиты от электростатических разрядов, вызванных зарядом, скопившимся на теле человека. Паразитическая емкость 6 пФ при четырех каналах передачи данных и канале питания делает микросборки LTM288х приборами, не имеющими аналогов.

Микросборки LTM288х прошли сертификацию по основным международным стандартам и готовы к использованию в новых и перспективных разработках.

Следует отметить, что микросхемы семейства LTM288x снижают общую стоимость решения, оставаясь при этом недосягаемыми для конкурентов по совокупности характеристик и преимуществ.

Гальваническое покрытие металла, нанесение гальванических покрытий в Москве

Гальваническое покрытие – это электрохимический метод обработки материалов, который заключается в нанесении на металлическое изделие тонкой поверхностной пленки из другого металла.

Как производится

нанесение гальванических покрытий?

Процесс происходит в специально предназначенных для него гальванических ваннах. Ванна наполняется раствором электролита. В нее помещается обрабатываемое изделие или деталь, а также тот металл, из которого нужно сделать покрытие. Под воздействием электрического тока металл, который послужит покрытием, распадается на ионы и переносится токопроводящим раствором на поверхность обрабатываемого изделия, оседая тонким слоем на его поверхности.

Технология включает три этапа:

— на первом обрабатываемую поверхность подготавливают — очищают ее от загрязнений, проводят обезжиривание, промывают и обрабатывают препятствующими окислению веществами;

— затем деталь погружают в ванну, в которой и наностится гальваническое покрытие металла;

— после завершения электрохимической обработки сцепление покрытия с поверхностью детали тестируют и подтверждают качество работы.

В чем выгода использования

гальванического покрытия деталей?

Создание гальванических покрытий предоставляет сразу несколько серьезных преимуществ:

— стойкий и длительный антикоррозийный эффект;

— возрастание устойчивости поверхностей к трению, износу и ударным нагрузкам;

— изменение электропроводимости – в зависимости от покрытия она может как возрасти, так и снизиться;

— увеличивается способность выдерживать высокие температуры;

— растет защищенность от воздействия агрессивных сред;

— заказчик получает отличный эстетический эффект.

Благодаря таким возможностям, гальваника деталей применяется в таких сферах, как:

— самолетостроение;

— строительное производство;

— машиностроение;

— радиотехника и электроника;

— оптика;

— дизайн.

Какие

гальванические покрытия для вас сделает компания «Оптима»?

В нашем распоряжении – самое современное оборудование для гальваники, поэтому мы предоставим заказчику все актуальные варианты покрытий:

— покрытие цинком (цинкование) – придает изделиям блеск и предотвращает образование ржавчины;

— покрытие никелем (никелирование) делает металлическую деталь устойчивой к внешним воздействиям;

— покрытие медью (омеднение), которое мы делаем по предварительному заказу, формирует для деталей прочную защитную пленку;

— покрытие золотом или серебром (золочение и серебрение), которое осуществляется по особому заказу достаточного объема, обеспечит сочетание предельно дорогого внешнего вида и надежной защиты от коррозии;

— покрытие хромом (хромирование) качественно повышает эстетику изделий, при этом делая их более прочными и увеличивая защиту от агрессивных внешних сред;

— покрытие латунью (латунирование) придает изделиям стильный декоративный вид;

— травление снимает с изделия поверхностный слой, что позволяет убрать окислы и ржавчину и обнаружить внутренние дефекты. Процедура становится отличной подготовкой к нанесению финишного покрытия;

— гальваника алюминия создает гальваническое покрытие на этом непростом в обработке материале и решает сложности, связанные с его поверхностной оксидной пленкой.

Специалисты компании «Оптима» проводят все нужные операции, грамотно подбирая режим электролитического процесса под условия заказа.

Три веских причины поручить выполнение заказа компании «Оптима»

Выбор предложений по

нанесению покрытий сегодня достаточно обширный – но, оценив их все, вы все равно вернетесь к нам. И это не случайно, потому что:

— в нашем распоряжении современное гальваническое оборудование и прекрасно обученные опытные специалисты – и качество нашей работы всегда на высоте;

— мы располагаем достаточным количеством гальванических ванн – поэтому при идеальном качестве изделий мы способны выполнить еще и большие объемы работ;

— мы предлагаем по-настоящему низкие цены на наши услуги.

Выбор очевиден, верно?

Гальваническое цинкование: особенности и этапы процесса

Гальваническое цинкование металлоконструкций является одним из самых востребованных видов цинкования, благодаря которому изделия приобретают высокие защитные и декоративные свойства.

В отличие от горячего метода обработки, данная технология является более простой и дешевой.

Однако она имеет определенные ограничения по использованию, что обусловлено сравнительно тонким слоем защитного покрытия (не превышает 40 мкм). 

Технология гальваники предусматривает осаждение цинка из состава электролита на металлоконструкцию, которая в свою очередь подключена к сети питания через отрицательный полюс.

Чтобы увеличить уровень механической и коррозийной устойчивости, а также для повышения декоративных качеств деталей, цинковое покрытие дополнительно подвергают хроматированию, кадмированию или обработке фосфатными составами.

На производстве гальваническая обработка металла проводится в строгой последовательности

1. Очистка поверхности деталей от лакокрасочных и смазочных материалов, ржавчины и окалины (процедура проводится с использованием обезжиривающих и щелочных смесей).
2. Промывка чистой водой в специальной проточной ванне.
3. Электролитическое обезжиривание и последующая промывка.
4. Травление в составе, который включает воду и соляную кислоту. Процедура удаляет остатки ржавчины и окалины, исключая растворение или деформацию основного металла, а также декапирует поверхности перед обработкой.
5. Промывка, непосредственно гальваническая оцинковка и повторная промывка.
6. Для устранения с поверхности окисной пленки применяться осветление металла в растворе, состоящем из воды и азотной кислоты.
7. Промывка, фосфатирование (при необходимости) с последующей промывкой.
8. Может быть проведена пассивация электролитическим хроматированием или путем хроматированного распыления.
9. Сушка детали.

В зависимости от особенностей технологии обработки и типа продукции гальваническая обработка металла может включать дополнительные манипуляции.

Если обрабатывают полосу, то цинкование начинают с разматывания материала, а далее выполняют сварку концов. На заключительном этапе полосу обрабатывают маслом и сматывают.

Дефекты при гальваническом цинковании

Среди причин, которые значительно влияют на уровень качества обрабатываемых деталей, выделяют следующие:

• Низкое качество подготовки металлоконструкций;
• Отклонение от соблюдения рецептуры электролита;
• Нарушения характеристик и последовательности этапов гальванической обработки.

Также качество готовой продукции зависит от конфигурации, особенностей расположения и состояния плоскостей ведущих и дополнительных анодов, а также пространственного расположения изделий в электролите.

Вследствие этого на деталях могут присутствовать такие дефекты, как:

• Питтинг – на металле образуются углубленные полосы или незначительные точечные каверны. Такие недостатки появляются, как правило, в результате того, что в электролите присутствуют гидрокисные или органические примеси, а также при низкой интенсивности перемешивания или его полном отсутствии.
• Низкий уровень адгезии – плохое схватывание цинкового слоя или его отслаивание может наблюдаться при нарушении процесса очистки, травления или обезжиривания детали. Также такое наблюдается при засорении электролита различными органическими соединениями, включая соли разных других металлов.
• Разнотипность внешнего вида – вызывает несоблюдение рецептуры в части пропорции используемых компонентов электролита при одновременном накоплении в гальванической ванне определенного объема солей железа. Также причиной данного дефекта может выступать недостаточное перемешивание компонентов и пониженная температура, которая не отвечает норме.
• Повышенная шероховатость – свидетельствует о присутствии в гальванической смеси всевозможных механических примесей, сульфата цинка и гидроксидов в повышенном объеме. Также это возникает в результате недостаточного количества анионов цинка в электролите и при избыточной плотности тока.
• Хрупкость цинкового покрытия – является следствием превышенной плотности тока в катодном пространстве или присутствием в электролите органических примесей в большом объеме.
• Темный (преимущественно коричневый) цвет – вызывает наличие в гальванической ванне различных органических загрязнений. Такой эффект также может вызвать существенно снижение плотности тока возле катода и повышение температуры электролитической смеси.

Сравнительные характеристики горячего и гальванического цинкования

Сегодня применяется два вида цинкования металлоизделий – это горячее оцинкование путем окунания деталей в расплав цинка и гальванический способ обработки цинком, который предполагает воздействие на детали электрического тока. В свою очередь гальваническая технология цинкования производится двумя технологическими методами.

В первом случае обработка выполняется в специальных установках (барабанах), которые вращаются с определенной скоростью. Метод получил распространение для обработки деталей с резьбой и без резьбы.

Во втором случае металлоконструкции подвешивают при помощи медной проволоки, а затем опускают в смесь с электролитом. Широко применяется для оцинкования габаритных конструкций. В свою очередь метод горячего оцинкования также выполняется подвесным способом, используется для крупногабаритных конструкций.

Перед выбором конкретного способа обработки деталей нужно учитывать следующие факторы:

1. Эстетические и декоративные требования к защитному покрытию.
2. Уровень влияния агрессивности факторов внешней среды, в которой планируется использовать конструкцию.
3. Конструктивные особенности деталей (наличие отверстий, пр.).
4. Насколько метод обработки отвечает технологическим нормам процессов оцинкования.

В случае, когда конструкции предполагается эксплуатировать на улице и в других агрессивных условиях, главным требованием к покрытию выступает высокая антикоррозийная стойкость. Такие изделия следует обрабатывать цинком по технологии горячего оцинкования, которая позволяет наносить покрытие толщиной от 60 микрометров.

В данном случае в течение года цинковое покрытие разрушается не больше, чем на 10 микрометров.

Однако метод горячей обработки может применяться только в отношении конструкций, в которых имеются отверстия определенного диаметра. Также следует учитывать, что на деталях, обработанных таким способом, могут оставаться наплывы, подтеки и капли.

Поэтому декоративные качества покрытия в данном случае достаточно низкие. К тому же тонкие металлоизделия могут деформироваться вследствие горячей обработки, что обусловлено особенностями технологии (цинк наносят при температуре 450°C).

Гальваническая оцинковка металла проводится при комнатной температуре, поэтому данный метод иногда называют «методом холодного цинкования», при котором металл не подвергается деформации.

Данный способ обработки отлично подходит для деталей, в которых присутствуют резьбовые соединения.

Сфера применения гальванического цинкования

Данный способ широко применяется на изделиях, изготовленных из углеродистых сталей и разных видов чугуна. Основной сортамент гальваники представлен разным инструментом, деталями машин и оборудования, всевозможными опорами и крепежными элементами, включая тонколистовой холоднокатаный металлопрокат.

Наряду с защитными свойствами, гальваническое цинкование также наделяет металл декоративными качествами. Это обусловлено равномерностью распределения покрытия по поверхности и точным повторением покрытия конфигурации детали.

Толщина цинкового покрытия составляет 6 – 9 микрометров, но при этом конструкции подвергаются пассивации в специальном хроматном растворе. Благодаря пассивации можно получить высокий эстетический эффект.

Процедура позволяет придать конструкциям такие цветовые решения, как радуга (золотистый цвет, который отлично переливается на солнце) и голубизна (цинк белого цвета приобретает голубой отлив).

Методика гальваники предполагает лишь внешнее покрытие деталей, поскольку нанести покрытие в труднодоступных местах невозможно вследствие отсутствия электропроводимости.

Металлоконструкции, оцинковка которых проводилась гальваническим способом, широко применяются в умеренной среде. Таким образом, такие конструкции могут использоваться на улице лишь периодически, при этом они не должны иметь прямой контакт с влагой.

Виды электролит

Применение данной технологии предусматривает соблюдение состава электролита и температурного режима. Это обусловлено тем, что эти параметры при требуемой плотности тока оказывают прямое воздействие на структуру наносимого покрытия и скорость осаждения цинка.

Чтобы получить желаемый декоративный эффект, в электролит добавляют окрашивающие и блескообразующие компоненты.

Метод гальванического оцинкования предполагает использование нескольких групп электролитов, которые отличаются составом рецептуры:

• Слабокислые и кислые – наиболее простые составы, при создании которых применяются сульфаты, хлориды, борфториды и их смеси;
• Цинкатные и цианидные – это щелочные вещества, в составе которых присутствует цианид натрия и цинкат натрия, которые растворяют в едком натре;
• Аммиакатные – нейтральные и щелочные составы, полученные посредством растворения оксида цинка в смеси хлорида или сульфата аммония.

Также технологи используют электролиты, создаваемые на основе аминосоединений. Однако такие растворы применяются крайне редко.

Вывод

Цинковый слой, нанесенный методом горячего оцинкования, способен сохранять эксплуатационные свойства на протяжении до 120 лет при использовании в обычных условиях. Это обусловлено толщиной слоя цинка, который составляет до 200 мкм.

В результате металл приобретает высокие защитные свойства и отличается стойкостью к механическим воздействиям. Более того, покрытие способно самостоятельно восстанавливаться при образовании трещин, что обусловлено особенным составом цинкового раствора.

В свою очередь толщина слой цинка при гальванике составляет не более 15 мкм. Поэтому срок службы изделий с такой толщиной покрытия в агрессивных условиях способно прослужить не более 1 года. Преимуществами данной методики выступают доступная стоимость, ровность и равномерность покрытия.

Гальваническая коррозия — CMP Products Limited

Тип продуктаКабельные скобы (12)Кабельные вводы (106)

Правила монтажа оборудованияAS/NZS, для горнодобывающей отрасли (Группа I) (15)Зоны AS/NZS (48)Разделы класса CEC (20)Зоны класса CEC (26)CEC, не классифицировано (3)GOST Zones (36)IEC, для горнодобывающей отрасли (Группа I) (14)IEC, не классифицировано (45)Зоны IEC (49)Разделы класса NEC (19)Зоны класса NEC (19)NEC, не классифицировано (3)Зоны Norsok (11)Параллельная конструкция (8)Один кабель (8)Трехлистная компоновка кабелей (7)

Тип защиты1Ex d IIC Gb X (27)1Ex e IIC Gb X (36)2Ex nR IIC Gc X (27)Класс I, Разд. 1 (8)Класс I, Разд. 1, Группы A, B, C, D (8)Класс I, Разд. 2 (18)Класс I, Разд. 2, Группы A, B, C, D (17)Класс I, Группы A, B, C, D (6)Класс I, Группы B, C, D (2)Класс I, Зона 1 (19)Класс I, Зона 1, AEx d IIC Gb (10)Класс I, Зона 1, AEx e IIC Gb (19)Класс I, Зона 2 (19)Класс I, Зона 2, AEx d IIC Gb (10)Класс I, Зона 2, AEx e IIC Gb (12)Класс I, Зона 2, AEx nR IIC Gc (8)Класс I, Зона 20 (10)Класс I, Зона 20, AEx ta IIIC Da (10)Класс I, Зона 21 (10)Класс I, Зона 21, AEx tb IIIC Db (10)Класс I, Зона 22 (10)Класс I, Зона 22, AEx tc IIIC Dc (10)Класс II, Разд. 1 (10)Класс I, Разд. 1, Группы E, F, G (10)Класс II, Разд. 2 (18)Класс II, Разд. 2, Группы E, F, G (18)Класс III, Разд. 1 (15)Класс III, Разд. 2 (13)Ex d I Mb (20)Ex d IIC Gb (36)Ex db I Mb (1)Ex db IIC Gb (1)Ex e I Mb (20)Ex e IIC Gb (46)Ex eb I Mb (1)Ex eb IIC Gb (3)Ex nR IIC Gc (34)Ex nRc IIC Gc (1)Ex ta IIIC Da (43)Ex ta IIIC Da X (35)Ex tb IIIC Db (43)Ex tb IIIC Db X (35)Ex tc IIIC Dc (43)Ex tc IIIC Dc X (35)Ex tD A21 IP66 (2)Промышленного назначения (45)Стандартные среды (6)Одноболтовой (10)Двухболтовой (10)Влажные среды (6)

Тип кабеляАлюминиевая ленточная броня (ASA) (25)Алюминиевая ленточная броня (например, ATA) (24)Алюминиевая проволочная броня (AWA) (34)Оснащенные броней и оболочкой (24)Судовой кабель с броней в виде оплетки (24)Гофрированная металлическая броня, приваренная непрерывным швом (MC-HL) — алюминий (4)Гофрофольгированная броня, приваренная непрерывным швом (MC-HL) — сталь (4)Гофрированная и взаимосвязанная металлическая броня (MC) — алюминий (4)Гофрированная и взаимосвязанная металлическая броня (MC) — сталь (4)Сверхтвердый шнур (2)Небронированный кабель плоской формы (2)Гибкий шнур (5)Освинцованный кабель с алюминиевой проволочной броней (LC/AWA) (9)Освинцованный кабель с гибкой проволочной броней (LC/PWA) (8)Освинцованный кабель с однослойной проволочной броней (LC/SWA) (9)Освинцованный кабель со стальной ленточной броней (LC/STA) (8)Освинцованный кабель с ленточной броней (LC/ASA) (8)Освинцованный кабель с броней в виде проволочной оплетки (8)Освинцованный небронированный кабель (2)M10 (12)M12 (8)Морской судовой кабель с броней в виде оплетки (24)Морской судовой кабель (11)Небронированный морской судовой кабель (19)Гибкая проволочная броня (PWA) (27)Оплетка и алюминиевая проволочная броня (AWA) (4)Оплетка и однослойная проволочная броня (SWA) (4)Гибкая проволочная (EMC) оплетка (например, CY/SY) (42)Однослойная проволочная броня (SWA) (38)Стальная ленточная броня (STA) (24)TECK (4)TECK 90 (4)TECK 90-HL (4)Кабель, укладывающийся в короб (9)Без брони (27)Броня в виде проволочной оплетки (42)

Конфигурация уплотненияДвойное наружное уплотнение (3)Внутреннее и наружное уплотнения (28)Внутреннее защитное уплотнение и кабельный ввод (2)Внутреннее защитное уплотнение и наружное уплотнение (18)Внутреннее защитное уплотнение и наружное уплотнение/переходная муфта FRAS (1)Без уплотнения (4)Наружное уплотнение (46)Наружное уплотнение/кабельный ввод (3)Наружное уплотнение/переходная муфта FRAS (1)Очень высокая (12)

СертификатыABS (67)Алюминий (3)Алюминий/нержавеющая сталь (1)ATEX (61)BS 6121 (45)BV (40)c-CSA-us (19)CCO-PESO (44)CSA (11)DNV-GL (41)Алюминий, покрытый эпоксидным составом (2)ГОСТ К (74)ГОСТ Р (44)IEC 62444 (45)IECEX (61)INMETRO (30)KCC (27)Lloyds (70)LSF (2)Одобренный LUL (Лондонский метрополитен) полимер (2)NEPSI (34)Нейлон (2)RETIE (35)Нержавеющая сталь (6)TR-CU-EAC (38)UL (9)

Защита от влагиОсевая нагрузка (12)Горизонтальная нагрузка (12)Нет (68)Силы при коротком замыкании (8)Да (41)

Компания | Гальванические прикладные науки

Председатель Правления

Роберт Дж. Розенталь, доктор философии

Главный исполнительный директор, Taconic Biosciences

Боб Розенталь имеет более чем 30-летний опыт разработки инновационных продуктов и создания ценности для клиентов, акционеров и сотрудников научно-технических компаний. В настоящее время он является генеральным директором компании Taconic Biosciences, расположенной в Хадсоне, штат Нью-Йорк, ведущего поставщика исследовательских моделей для фармацевтических и биотехнологических организаций.Ранее Боб занимал пост председателя и генерального директора компании Intelligent Medical Implants (IMI), разработчика технологий, предназначенных для восстановления зрения людей, ослепленных такими заболеваниями, как пигментный ретинит. До IMI он был президентом и главным исполнительным директором Magellan Biosciences, где помог построить компанию от стартапа до более чем 100 миллионов долларов дохода. Ранее он был президентом и генеральным директором Boston Life Sciences, биофармацевтической компании, занимающейся исследованиями и разработками, президентом подразделения PerkinElmer’s Instruments, где он руководил приобретением и интеграцией группы Analytical Instruments из PE Corporation, а также президентом и генеральным директором Thermo Optek, (сейчас входит в состав Thermo Fisher Scientific).Он начал свою управленческую карьеру в корпорации Nicolet Instrument Corporation, расположенной в Висконсине, и в конечном итоге стал ее президентом после того, как Thermo Instrument Systems приобрела компанию. Помимо работы в совете директоров Гальваника, он также является членом совета директоров Safeguard Scientifics, Inc. Он имеет степени бакалавра, магистра и доктора химии в Университете Мэриленда, Государственном университете Нью-Йорка и Университете Эмори соответственно, а также а также степень магистра делового администрирования AEA в Стэнфордском университете.

Директор

Тимоти Бриглин

Партнер, Tuckerman Capital

До того, как стать соучредителем Tuckerman Capital в 2001 году, Тим был партнером в Green Mountain Partners.Находясь в Green Mountain, Тим принял непосредственное участие в 21 инвестиционной деятельности на общую сумму 200 миллионов долларов. Ранее он был помощником сенатора США Патрика Лихи по законодательным вопросам, который занимался экономическими, налоговыми и банковскими вопросами. В начале своей финансовой карьеры Тим был юристом Morgan Stanley по корпоративным финансам и аналитиком в Marine Midland Bank по корпоративному кредитованию. В 2013 году Тим был назначен губернатором Шамлином членом Совета экономического прогресса штата Вермонт, а также членом консультативного совета губернатора по вопросам финансирования здравоохранения.Тим является членом совета-учредителя Vermont Parks Forever, членом корпоративного совета Vital Communities и директором Mascoma Savings Bank. Он также входит в состав исполнительного комитета и является казначеем Демократической партии Вермонта. Он окончил Корнельский университет и Высшую школу бизнеса Стэнфордского университета.

Директор

Эрик Дж. Мара

Управляющий член, Right Lane Capital LLC

Эрик Мара основал в 2012 году частную инвестиционную фирму Right Lane Capital.До этого он был младшим партнером в Pavis Capital LLC, хедж-фонде, основанном на исследованиях, созданном для проведения комплексной проверки инвестиций на публичных рынках, как в случае с частным капиталом. Эрик начал свою карьеру в качестве члена команды по сделкам с прямыми инвестициями в Audax Group, инвестиционной компании с более чем 5,0 миллиардами долларов вложенного капитала, ориентированной на приобретение и рост компаний среднего размера. Он с отличием окончил Бэбсон-колледж в Уэлсли, штат Массачусетс, где получил степень бакалавра финансов.

Член / Советник

Герард Авраам

Бывший генеральный директор, Galvanic

Опытный руководитель с более чем 30-летним опытом работы в мировой индустрии аналитических приборов, Джерард Абрахам был генеральным директором Galvanic с 2014 по 2018 год. До прихода в Galvanic Джерард был вице-президентом по развитию бизнеса в FEI, производителе высокотехнологичных материалов. решения для производственной микроскопии для различных отраслей — от электроники и материаловедения до наук о жизни и рынков природных ресурсов.Ранее он был консультантом в SFW Capital Partners и президентом подразделения SYMYX, комбинаторной химии и материаловедения. В течение 18 лет до этого он занимал ряд высокопоставленных должностей в том, что сейчас называется Thermo Fisher Scientific, начиная с должности генерального менеджера и операционного менеджера в лабораториях прикладных исследований компании и заканчивая президентом подразделения технологических систем и технологических инструментов. разделение. Джерард также занимал руководящие должности по операциям и инжинирингу в IBM и HP.Он имеет степень бакалавра искусств в области бизнеса и общего управления Парижского университета Дофин во Франции и степень инженера по нелинейной оптике в Институте оптики в Париже.

Член / Советник

Дрю Т. Сойер

Соучредитель и управляющий партнер, 2SV Capital

До основания 2SV Capital Дрю Сойер был одним из основателей Parthenon Capital, частной инвестиционной компании, которая выросла с момента основания до более чем 1 доллара.1 миллиард под управлением за четыре года. Дрю имеет обширный опыт работы в секторах цепочки поставок, распределения, потребительских и технологических услуг. Он входит в несколько советов директоров, помимо Galvanic, в том числе в Apache Industrial Services, Canongate Golf, Interline Brands (NYSE: IBI), Johnson Precision, Worcester Air и GoodSports, некоммерческой детской благотворительной организации. Дрю имеет степень бакалавра экономики в Колледже Уильямс и степень магистра делового администрирования в Гарвардской школе бизнеса с отличием первого года обучения.Он также учился в Эксетерском колледже Оксфордского университета.

Член / Советник

Рене Алдана

Президент и главный исполнительный директор, Galvanic

Старший руководитель с более чем 20-летним опытом управления в мировой нефтегазовой отрасли, Рене Алдана присоединился к Galvanic в качестве генерального директора в июне 2018 года. Рене обладает обширным опытом в области стратегического лидерства, автоматизации процессов, развития талантов и интеграции слияний и поглощений. это принесет пользу следующей главе роста и прогресса Galvanic.До прихода в Galvanic Рене был главным операционным директором ZCL Composites Inc., компании по производству композитов, зарегистрированной на бирже TSX и обслуживающей нефтяную промышленность, водоснабжение и очистку сточных вод. Ранее он был управляющим директором Yokogawa Canada, мирового лидера в области решений для измерения промышленных процессов и автоматизации. За 18 лет до этого он занимал ряд высокопоставленных должностей в Telvent, начиная с обслуживания клиентов, затем за управлением инженерными проектами и заканчивая вице-президентом международного нефтегазового подразделения.Он имеет степень бакалавра компьютерных наук в Университете Саймона Фрейзера в Канаде, степень магистра делового администрирования в Бизнес-школе IE в Испании и диплом ICD.D Канадского института корпоративных директоров. Рене свободно говорит на английском, испанском (родном) и португальском языках.

Гальваническая коррозия | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Процесс коррозии » Гальваническая коррозия

Существует два основных типа гальванических элементов, вызывающих коррозию: биметаллическая пара и концентрационная ячейка.Биметаллическая пара похожа на батарею, состоящую из двух разнородных металлов, погруженных в раствор электролита. Электрический ток (поток электронов) генерируется, когда два электрода соединены внешним проводящим путем.

Концентрационная ячейка состоит из анода и катода из одного и того же металла или сплава и пути обратного тока. Электродвижущая сила обеспечивается разницей в концентрации поверхностей на внешнем пути.

Для возникновения коррозии в гальваническом элементе необходимы четыре элемента:

• Анод — Электрод, в котором гальваническая реакция (-ы) генерирует электроны — отрицательные ионы разряжаются, а положительные ионы образуются.На аноде возникает коррозия.
• Катод — Электрод, который принимает электроны — положительные ионы разряжаются, отрицательные ионы образуются. Катод защищен от коррозии.
• Электролит Проводник, по которому проходит ток. Электролиты включают водные растворы или другие жидкости.
• Путь обратного тока — Металлический путь, соединяющий анод с катодом. Часто это нижележащая металлическая подложка.

Все четыре элемента (анод, катод, электриолит и обратный ток) необходимы для возникновения коррозии. Удаление любого из этих элементов остановит прохождение тока и не произойдет гальванической коррозии. Замена анода или катода на другой металл может привести к изменению направления тока на противоположное, что приведет к переключению на электрод, подверженный коррозии.

В гальванической серии металлов (справа) металлы и сплавы перечислены в порядке убывания их электрической активности.Металлы, расположенные ближе к вершине таблицы, являются менее благородными металлами и имеют большую тенденцию к потере электронов, чем более благородные металлы, находящиеся ниже в списке.

Обзор гальванической терапии и ее использования в спа

Вспоминая свои дни в школе эстетики, вас учили гальваническому току и тому, как включить его в лечение? Помните металлический валик, который ваш партнер катил бы по вашему лицу после того, как протянул вам металлический стержень, покрытый влажным хлопком? После школы некоторые, возможно, сразу сбежали и купили себе машину.Но большинство, вероятно, этого не сделали, если только они не пошли в школу до 90-х годов — за исключением, возможно, тех больших машин 5-в-1 с гальваническим подключением. Даже если это так, после разговора с рядом профессионалов отрасли, он редко или никогда не пользуется им.

«Очень немногие, кто использует гальванику в лечении, выделяются», — говорит Нонди Ллевеллин или компания Bakersfield Acnecare из Бейкерсфилда, Калифорния.

Galvanic — это безопасная, безболезненная, электротерапия, которая легко интегрируется с другими процедурами, обеспечивая эффективные и длительные результаты для всех типов кожи.

ИСТОРИЯ ПО GALVANIC

Galvanic является производным от итальянца Луиджи Гальвани, известного тем, что открыл электричество животных. В 1780 году он обнаружил, что мускулы мертвых лягушачьих лапок подергиваются при прикосновении к электрической искре. Это была одна из первых попыток изучения биоэлектричества — области, которая до сих пор изучает электрические сигналы и паттерны нервов и мышц.

КАК РАБОТАЕТ GALVANIC

Гальваническая машина преобразует переменный ток, полученный от электрической розетки, в постоянный ток (постоянный ток подобен электричеству от батареи).Затем электронам позволяют непрерывно течь в одном и том же направлении. Это создает релаксационный ответ, который можно регулировать, воздействуя на определенные нервные окончания в эпидермисе. В это время у клиента может возникнуть металлический привкус во рту. Это совершенно нормально и совершенно безопасно.

В гальванических процедурах используется ток низкого уровня, чтобы подготовить кожу к множеству преимуществ, таких как смягчение тканей, смягчение черных точек за счет расширения пор, стимуляции клеток и проникновения ингредиентов глубоко в эпидермис.

ВИДЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ

Существует два основных типа косметологов, использующих постоянный ток: дезинкрустация и ионтофорез.

Удаление корки

Гальваническая дезинкрустация — это процесс глубокого очищения, выполняемый перед экстракцией, который смягчает и эмульгирует кожный жир и кератин в фолликуле. Опытные косметологи знают, что это один из лучших инструментов в их процедурной комнате.«Гальваническое удаление корки удивительным образом помогает ослабить забитые поры», — говорит Робби Чемберлин из The Renegade Esthetician. «Специалистам по акне не было бы таких проблем с невоспаленными акне, если бы они использовали его».

Если процедурный кабинет оборудован отпаривателем, его использование на этом этапе еще больше смягчит ткань. Этот шаг подготавливает кожу клиентов к более легкому и менее болезненному удалению комедонов, открытых и закрытых, и даже этих надоедливых микрокомедонов. Простота извлечения при использовании гальваники — любимая часть ухода за лицом многих профессионалов.

Профессионалы должны использовать продукт для удаления корки, который имеет отрицательный заряд и щелочной pH, чтобы постоянный ток продолжал удерживать свой отрицательный заряд. В этот момент клиент держит положительный электрод, обернутый влажной ватой или влажной губкой для лица. Косметолог напрямую контактирует с инструментом для удаления корки, настроенным на отрицательную полярность (рабочий электрод).

Раствор для удаления корки наносится на кожу, а затем активный электрод перемещается по обрабатываемой области.«Щелочной раствор подается к положительному электроду в руке клиента или помещается под его голое плечо, а отрицательные ионы в растворе отталкиваются отрицательным электродом, вызывая щелочную реакцию в коже», — говорит Аннет Кинг, вице-президент. развития бизнеса в компании «Био-Терапевт». «Вот вам еще один кусочек науки. Это работает на основе теории, согласно которой одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются. Раствор для удаления корки в сочетании с действием активного отрицательного электрода приводит к омылению кожного сала.Эта реакция щелочи и кожного сала образует гидроксид натрия (щелочь) из-за жирных стеариновых кислот в кожном сале, реагируя с щелочью с образованием мыла. В коже реакция смягчает и разжижает кожный жир, и это способствует более легкому (и весьма удовлетворительному) высвобождению даже самых стойких черных точек, особенно в трудно извлекаемой, плотной, мелко текстурированной, иногда обезвоженной коже ». ¹ Конечно же, после экстракций нанесите очищающий тоник и успокаивающую сыворотку. Снова переключите полярность на положительную, чтобы довести кожу клиента до кислого pH, успокоить и успокоить кожу и закрыть только что извлеченные фолликулы.

Преимущества гальванической дезинкрустации включают смягчение кожи и тканей, смягчение уплотнений и кератина в фолликуле, а также усиление лимфо- и кровообращения.

Продукты для удаления корки

В настоящее время на рынке представлено несколько решений для удаления корки. Но будьте осторожны при приготовлении одного из рецептов, найденных в Интернете, или профессиональных растворов с бикарбонатом натрия, карбонатом натрия и натрием (солью).Необходимо соблюдать меры предосторожности, если эти растворы с ингредиентами, перечисленными выше, не удаляются полностью. Если оставить на коже, она не сможет вернуться к своему нормальному кислому состоянию pH, что поставит под угрозу ее здоровье.

Ищите профессиональные продукты с бикарбонатом натрия, перечисленным ниже в списке ингредиентов, и травами, эфирными маслами и алоэ вера, перечисленными в верхней части списка.

Ионтофорез

Использование гальванического тока положительной полярности называется ионтофорезом.Во время лечения ионтофорезом можно использовать продукт с кислым pH и водорастворимый. Гели, сыворотки или даже маску можно нанести на всю обрабатываемую область. Затем неактивный (отрицательный) электрод помещается в руку клиента или под его плечо, а положительный ток быстро и глубоко проникает в кожу через положительно заряженные ионы.

Этот параметр идеально подходит для лечения гиперпигментации и против старения, поскольку он содержит активные осветляющие пигменты и антивозрастные ингредиенты глубоко в зародышевом слое, где они могут оказать наибольшее влияние на клетки.

Это может быть сюрпризом, но при положительной полярности гальваника оказывает сосудосуживающее и успокаивающее действие на кожу, что помогает уменьшить покраснение и чувствительность, что делает эту процедуру идеальной для чувствительной кожи и клиентов с розацеа.

Преимущества ионофореза:

• Глубоко доставляет продукты в кожу
• Уравновешивает pH кожи
• Подтягивает и укрепляет ткани
• Подтягивает мышцы и разглаживает мелкие морщинки
• Уменьшает отеки
• Сужает большие фолликулы
• Улучшает текстуру кожи
• Успокаивает нервные окончания
• Снижает чувствительность и кровоток
• Повышает способность кожи усваивать питательные вещества.
• Придает коже красивое здоровое сияние

Добавление ионофореза в процедуры

Ионтофорез можно проводить в разное время во время процедуры — до или после очищения, до или после массажа лица, а также до и после маски. Гальванический ионтофорез, который обычно проводится в течение четырех-семи минут, помогает проникать в кожу любым продуктам на водной основе при любых проблемах с кожей, даже при солнечных ожогах или недавно восстановленной коже.

Выполняется сразу после удаления, успокаивает и сужает фолликулы. Его можно использовать на определенной области, например вокруг губ с помощью пептида для увеличения объема, для разглаживания морщин или области под глазами с помощью пептида, повышающего коллаген, или его можно сфокусировать на устойчивой области гиперпигментации с помощью любимого осветления. сыворотка. Видимые результаты могут быть долгосрочными, поэтому проявите творческий подход и включите его в течение короткого времени во все процедуры для кожи.

ПРИНЯТИЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Перед тем, как предложить гальваническое лечение, проведите углубленную консультацию, включая заполнение истории болезни клиента и подписание клиентом соответствующей формы согласия.Клиенты не должны были получать инъекции или проходить химический пилинг, восковую эпиляцию лица или микродермабразию в течение последних 1-2 недель.

Будьте осторожны — несмотря на то, что это чрезвычайно безопасная процедура с очень слабым током (иногда может ощущаться покалывание), она не рекомендуется беременным или беременным женщинам:

• эпилепсия
• диабет
• кардиостимулятор
• сердечные заболевания
• металлические имплантаты
• пирсинг

ВИДЫ УСТРОЙСТВ

Существует гальванический аппарат для каждого специалиста по уходу за кожей по доступной цене, и такой, который соответствует размеру, необходимому для его процедурной комнаты — от небольших портативных устройств, которые можно убрать в ящик или даже продавать клиентам для домашнего использования, широко распространенным машинам 3-в-1 или даже 18-в-1, которые находятся на колесах и могут быть развернуты в сторону.В эти машины будут включены другие машины, такие как отпариватель, увеличительная лампа и даже машина для микродермабразии. Другими популярными гальваническими устройствами являются автономные устройства, которые обычно имеют квадратную или прямоугольную форму и могут быть легко спрятаны на тележке для эстетических целей или на полке.

В этой отрасли профессионалам по уходу за кожей посчастливилось иметь сотни вариантов, когда речь идет о захватывающих, ориентированных на результат машинах. Пусть эта статья станет напоминанием о том, что нужно взглянуть на некоторые из старых проверенных временем машин и методов, которые существуют уже несколько десятилетий, — тех, которые не требуют месяцев и месяцев сбережений или взятия ссуды.Гальванические машины доступны по цене, надежны и дают заметные долговременные результаты. Создавайте уникальные предложения и выделяйтесь среди конкурентов за счет включения гальванических средств в процедуры. Если обучение на этой машине не проводилось в школе или уже приобретенная машина не использовалась какое-то время, есть много отличных видеороликов, из которых можно поучиться.

Номер ссылки

1 Король, Аннет. «Сила гальванических процедур в вашем спа.”Les Nouvelles Esthetices &

Спа. Апрель 2019.

Джессика Уайт Слорах (Jessica White Slorah) — лицензированный мастер-эстетик, практикующий соло, а также владелица компании Illume Skin Care в Холладей, штат Юта. Она была названа лучшим лицензированным мастером-эстетиком на церемонии вручения награды Aestheticians ‘Choice Awards 2019 компании DERMASCOPE.

Гальваническая серия — важное руководство

Вы хотели больше узнать о гальванических сериях — что это такое и как они могут помочь вам в принятии решений о соединении металлов?

Во многих промышленных и коммерческих применениях используется комбинация двух или более металлов.В таких случаях, как выбрать, какие металлы соединить? Когда сочетаются «несовместимые» металлы, последствия могут быть вредными. Существует также дополнительная сложность среды, в которой они соединены — электролиты, «солевые» среды и т. Д.

Вот где гальваническая серия пригодится. По сути, это список металлов в определенном порядке, который говорит нам, какие из них можно комбинировать для достижения наилучших результатов.

Что такое гальваническая серия?

Гальваническая серия, также называемая электропотенциальной, перечисляет металлы в порядке их благородства.(Благородные металлы — это те, которые устойчивы к коррозии и окислению.) Когда два металла погружены в электролит, а также соединены снаружи проводником, менее благородный металл подвергается гальванической коррозии. Скорость коррозии зависит от среды (в данном случае от электролита) и разницы в благородстве двух металлов.

Происхождение термина «гальванический»

Профессор Луиджи Гальвани впервые продемонстрировал наличие электрического тока в тканях животных.Другой ученый Алессандро Вольта подтвердил эксперименты Гальвани и ввел термин «гальванизм» для обозначения электричества, вызванного химической реакцией.

Как используется гальваническая серия?

В целом, чем дальше друг от друга находятся металлы в гальванической серии, тем выше коррозия при совместном использовании. Гальванический ряд применяется к определенному раствору электролита — другими словами, для каждого фактически используемого электролита следует другой порядок или серия.

Стол гальванической серии

Таблица гальванических рядов © 2017 EngineeringClicks

В таблице ниже представлены гальванические ряды металлов, сплавов и графита в морской воде (наиболее благородные наверху) в проточной морской воде при «нормальной» температуре.Максимально рекомендуемая разница напряжений 0,2 В:

Обратите внимание, что графит, платина, золото, серебро и т. Д. Являются наиболее благородными и, следовательно, корродируют с меньшей скоростью по сравнению с магнием, цинком и бериллием на другом конце ряда, которые подвержены коррозии с большей вероятностью.

Разницу в благородстве можно также измерить по разнице в потенциале электродов или потенциале напряжения. В гальванической паре менее благородный металл имеет более низкий электродный потенциал и действует как анод (притягивает электроны или анионы).

Гальваническая совместимость

Ключом к предотвращению разрушительных реакций со стороны различных комбинаций металлов является использование металлов, находящихся рядом друг с другом в гальванической последовательности. Однако могут быть случаи, когда дизайн требует комбинации разных металлов. В таких случаях гальваническая совместимость может быть достигнута любым или комбинацией следующих методов —

• Покрытие и отделка — существуют различные методы покрытия и отделки, которые защищают анод от коррозии, а также облегчают контакт между разнородными металлами.
• Жертвенный анод — На катод наносится покрытие, имеющее потенциал, аналогичный потенциалу анода, тем самым сводя к минимуму гальваническую коррозию.
• Уплотнение — Металлы покрыты защитным слоем краски для предотвращения прямого контакта с электролитом.
• Увеличение площади поверхности анода — Поток электронов (плотность тока) и, следовательно, скорость коррозии уменьшаются, когда площадь поверхности анода больше, чем площадь поверхности катода.

Image © 2017 EngineeringClicks

Гальваническую совместимость можно также предсказать, учитывая анодный индекс (электрохимическое напряжение, возникающее между металлом и золотом) металлов. Разница в 0,25–0,5 В между анодными индексами двух металлов приемлема в контролируемых средах, в то время как в идеале она не должна превышать 0,15 В в суровых условиях, например, с высокой влажностью и содержанием солей.

Меры предосторожности при использовании гальванической серии

• В этой серии не указана фактическая скорость коррозии, поэтому ее следует использовать только в качестве качественного ориентира при выборе металлов.
• Необходимы базовые знания об окружающей среде, в которой используются металлы. Такие факторы, как температура и влажность, различаются в разных регионах. Кроме того, конкретный металл может иметь разные энергетические потенциалы при контакте с воздухом, почвой, пресной или морской водой, что, в свою очередь, влияет на скорость гальванической коррозии.

Итого

Сегодня люди охотнее экспериментируют с различными комбинациями металлов и сплавов в результате новых открытий в свойствах и поведении различных металлов.В таком сценарии гальваническая серия действует как надежный ориентир для проверки совместимости этих металлов и прогнозирования их срока годности в среде, в которой они используются.

Что такое Galvanic Spa? | Уход за кожей Butik

Этой осенью я протестировал новый гаджет по уходу за кожей на основе гальванического тока. Пользуюсь им по 5-10 минут 2-3 раза в неделю, он должен сглаживать появление мелких морщинок, очищать кожу. омолодите цвет лица, оживите кожу головы и обновите свое тело с помощью новой системы Galvanic Spa System и запатентованных нестареющих продуктов ageLOC, которые созданы для работы вместе с ней.Это маленькое устройство похоже на iPhone и работает на удивление хорошо. Что было захватывающим, так это то, что я увидел всего за 10 минут использования, моя линия челюсти и область горла резко поднялись, и у меня больше нет черных головок на носу, поскольку они также защищают кожу от загрязнений.

Гальваническая техника существует уже давно, и я узнал о ней в школе эстетической медицины более 20 лет назад.

Гальваническая процедура по уходу за кожей — это процесс использования электрического тока для очищения кожи от загрязнений и проникновения влаги в более глубокие слои кожи.С помощью крошечных электрических токов кожа сначала подвергается глубокому очищению пор, известному как удаление корки.

Устройство гальванического тока, настроенное на отрицательную полярность, работает вместе с отрицательно заряженным очищающим раствором, чтобы загнать его глубоко в поры, вызывая химическую реакцию в коже. Эта химическая реакция разжижает загрязнения на коже и создает мыльное вещество, которое помогает прочистить поры и растворить излишки масла и другого мусора на коже, позволяя порам свободно дышать.

Во-вторых, устройство гальванического тока устанавливают на положительную полярность и наносят следующий лечебный гель. Это называется ионофорезом, и он восстанавливает баланс, нормализует, увлажняет и питает кожу. Клетки кожи — это живые дышащие организмы, о которых нужно заботиться и питать, чтобы поддерживать их здоровье. Если клетками злоупотреблять и пренебрегать ими, то процесс старения ускоряется, что приводит к появлению морщин и обвисанию кожи.

Технология ухода за кожей с гальваническим током может обратить этот процесс и изменить внешний вид и здоровье кожи даже после однократной обработки.Регулярные гальванические процедуры в сочетании с правильной диетой и меньшим воздействием загрязнений, вызванных солнцем, курением и стрессом, могут значительно изменить вашу внешность на годы и помогут вашей коже естественным образом подтянуться, придав ей молодой, здоровый и яркий блеск. Ключ к достижению максимальных результатов — это неукоснительно проводить гальваническую спа-процедуру для лица по пять минут 2–3 раза в неделю.

Гальваническая технология существует уже давно, однако для получения этой процедуры необходимо посещение спа-салона под руководством косметолога.Посещение спа-салонов может оказаться дорогостоящим, а найти время на регулярные процедуры может быть непросто, если вы, как и большинство, ведете напряженный образ жизни. Вы можете проводить процедуры самостоятельно, не выходя из дома, используя систему Galvanic Spa System между ежемесячными посещениями лица.

Объяснение гальванической коррозии | ProTradeCraft

Контакт между разнородными металлами — например, медные фитинги, ввинченные в стальную трубу или медные фитинги, закрепленные стальными гвоздями, — вызывает электрохимическую реакцию, которая вызывает коррозию и приводит к разрушению «менее благородного» металла

Это видео предназначено для персонала нефтяных буровых установок, работающего на океанских буровых установках, но оно как можно более ясно объясняет, почему разнородные металлы корродируют при контакте.Ниже представлена ​​слегка отредактированная версия звуковой дорожки. Мы также вставили диаграмму гальванического ряда на случай, если вам будет трудно прочитать ту, что показана на видео. Помните, что при креплении металлов (например, труб или гидроизоляции) старайтесь использовать металлы, которые находятся близко друг к другу в гальванической серии.

Большая часть оборудования, используемого в нефтяной промышленности, крепится болтами, часто на высоте. Здесь он подвергается неблагоприятным погодным условиям. Если мы выберем неправильный метод крепления оборудования, может возникнуть гальваническая коррозия и оборудование может упасть.Это произошло на относительно новой платформе, где деки весом пять килограммов упали всего через пару лет после установки. Доски крепились непосредственно к стальной конструкции с помощью алюминиевых горячих заклепок. Доски упали из-за гальванической коррозии.

Но что такое гальваническая коррозия? Гальваническая коррозия возникает, когда два разных металла или сплава с разными благородными свойствами и, следовательно, с разными электрохимическими потенциалами вступают в контакт друг с другом под водой или во влажной среде.В случае такого контакта менее благородный металл действует как анод, а более благородный металл действует как катод.

всегда вызывает коррозию анода.

Если для крепления оборудования из нержавеющей стали используется обычный винт из оцинкованной стали, он становится анодом, поскольку нержавеющая сталь более благородна. Чем больше площадь катода по отношению к аноду, тем быстрее анод подвергнется коррозии. В нашем примере винт быстро подвергнется коррозии не только из-за большего размера катода, но и из-за большого электрохимического потенциала.Обратите внимание, что гальваническая коррозия может также возникать между деталями из одного и того же металла, если детали расположены в разных условиях, например в областях с разными значениями pH. Для этого анод и катод должны находиться в электрическом контакте друг с другом.

Специальная сталелитейная промышленность Северной Америки (SSINA)

Как предотвратить гальваническую коррозию при проектировании или установке нового оборудования? Например, как выбрать правильные болты для установки алюминиевого знака на высоте? Многие из нас были бы счастливы, если бы мы нашли болт подходящей длины и подходящего диаметра, но достаточно ли этого? Мы также ожидаем, что качественный болт обеспечит качественный монтаж, но всегда ли это правильно?

Если для фиксации алюминия используются болты из кислотостойкой или оцинкованной стали, следует использовать неметаллическую шайбу для изоляции металлов друг от друга.В противном случае алюминий может действовать как анод и разъедать вокруг болта. В этом случае соединение будет ослаблено в случае дополнительных внешних воздействий, таких как ветер. В этом случае знак может ослабнуть и упасть, а болт останется позади. Помните, что слабым местом изолирующей шайбы может быть то, что винты или болты теряют свое предварительное натяжение.

Вот несколько советов по предотвращению гальванической коррозии.
1) Получите обзор и выберите правильные болты. Просмотрите типы материалов, используемых в оборудовании и конструкции, к которой оборудование будет крепиться. Выбирайте болты, соответствующие соответствующей нагрузке и окружающей среде.
2) Используйте металлы с таким же или почти таким же благородством.
3) Избегайте контакта между различными материалами. Если вам необходимо использовать разные материалы, используйте шайбы, чтобы предотвратить прямой контакт материалов друг с другом.
4) Используйте краску в качестве буфера. Альтернативный метод предотвращения контакта между материалами — окраска поверхности.Не забудьте покрасить самую благородную часть — катод. Если вы покрасите анод и в краске образуется трещина, гальванический ток, протекающий до этой точки, может привести к значительной коррозии. Обратите внимание, что кривошипы из оцинкованных материалов также могут вызвать аналогичные проблемы.
5) Размер катода имеет значение. Размер области катодной цепи, подверженной воздействию воды или другой жидкости, определяет, насколько быстро анод будет корродировать.
6) Для труб следуйте спецификации трубы. Для трубопроводных соединений следуйте спецификациям труб, чтобы гарантировать, что болты и уплотнительные кольца, используемые во фланцевых соединениях, изготовлены из правильного материала.
7) При соединении трубопроводов из двух разных материалов рассмотрите возможность использования изоляционных катушек. В системах морской воды изоляционные катушки должны быть как минимум в десять раз больше диаметра трубопровода. Изолирующие катушки должны быть непроводящими, например стеклопластиком, или должны быть обработаны изнутри, например, эпоксидной краской или вулканизированной резиной. Изолирующие катушки не рекомендуются для трубопроводов с углеводородными подшипниками.
8) Рассмотрите возможность использования расходных анодов , чтобы защитить металлы в морской воде и тем самым предотвратить коррозию.
9) Частые осмотры также могут помочь предотвратить гальваническую коррозию, вызывающую несчастные случаи или возможные аварии.

—Collaboration for Safety (Samarbeid for Sikkerhet) — это норвежское государственно-частное сотрудничество, направленное на повышение безопасности в нефтегазовой отрасли.

гальванических элементов | Блестящая вики по математике и науке

Первичные элементы одноразовые. Реакция в электроде необратима.

Сухой элемент — наиболее распространенный тип батарей, используемых для питания небольших бытовых устройств, таких как фонарики, радиоприемники и калькуляторы. Несмотря на свое название, эти ячейки состоят из пасты на водной основе, содержащей MnO2MnO_ {2} MnO2 и ZnZnZn. Химические реакции, используемые в сухом элементе, могут быть изменены для работы в кислых или щелочных растворах. Щелочные батареи чаще доступны в продаже.

Ртутные элементы обычно меньше по размеру и построены на основе другой химической реакции, чем сухие батареи.Эти батарейки используются в фотоаппаратах, слуховых аппаратах и ​​подобных устройствах, для которых требуются небольшие и надежные батарейки. Батареи с ртутными элементами часто дороже щелочных батарей, и, поскольку они содержат тяжелые металлы, они могут представлять опасность для окружающей среды при вскрытии или неправильной утилизации.

Общая реакция для ртутного элемента выглядит следующим образом: Zn (s) + HgO (s) → Hg (l) + ZnO (s) Zn (s) + HgO (s) \ to Hg (l) + ZnO (s) Zn (s) + HgO (s) → Hg (л) + ZnO (т)

Какова катодная полуреакция для этого элемента?

Совет: подумайте о добавлении жидкой воды, электронов, протонов или гидроксида, чтобы сбалансировать ваши окислительно-восстановительные полуреакции.

No related posts.