隔離變壓器如何顯著降低電壓尖峰?
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什么是隔離變壓器?
變壓器是一種靜態(tài)電氣設(shè)備,它將功率從一個電壓電平傳輸?shù)搅硪粋€電壓電平,同時保持頻率相同。而且,如果初級和次級繞組通過公共鐵芯耦合,則它們被視為隔離變壓器.
與變壓器中通常一樣,次級繞組與初級繞組在物理和電氣上隔離。兩個繞組之間沒有字面上的電氣連接。它們是磁耦合的,而不是電連接的。
這種“線路隔離”是各種應(yīng)用非常理想的特性。由于負載和電源之間沒有電氣連接,變壓器的行為類似于兩個繞組之間的濾波器,將它們彼此隔離。
隔離變壓器可顯著阻止電源側(cè)產(chǎn)生的電壓尖峰、開關(guān)瞬變和噪聲傳遞到負載側(cè)。一些隔離變壓器的匝數(shù)比為1:1。這種變壓器專門設(shè)計為具有相同的輸入和輸出電壓,僅用于隔離。除自耦變壓器外,所有變壓器均提供隔離。
當(dāng)與開關(guān)電源一起使用時,隔離變壓器可防止高次諧波信號降低相鄰電路的性能。它在計算機或其他包含微處理器的設(shè)備中尤其重要。隔離不當(dāng)會對系統(tǒng)的其他功能造成干擾,并可能導(dǎo)致輸出電壓波形出現(xiàn)過多紋波。
隔離變壓器有哪些優(yōu)點?
隔離變壓器具有許多優(yōu)點:
保護用戶免受故障設(shè)備的影響
進行安全、可靠和準(zhǔn)確的測量。
避免接地回路。
將電氣系統(tǒng)的某些部分與系統(tǒng)的其他或其余部分物理隔離/分離。
在驅(qū)動器上,它們有助于過濾由 SCR 引起的電噪聲
隔離變壓器如何顯著降低電壓尖峰?
隔離變壓器在到達次級繞組之前顯著降低了電壓尖峰,因為通過電感器的電流上升時間很長。
我們知道
電感中的電流以指數(shù)速率上升。
隨著電流的增加 – >膨脹的磁場穿過線圈的導(dǎo)體并感應(yīng)出與施加電壓相反的電壓(根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律)
感應(yīng)電壓的量 e α L * ( di/dt) 與電流變化率成正比。
電流上升得越快,對電流突然變化的反對就越高。
尖峰電壓和電流通常周期很短,并且上升非常迅速。這種激增導(dǎo)致對變革的反對也迅速增加。
因此,如果在電路之間引入電感,尖峰到達次級繞組所需的時間將顯著增加,同時尖峰將大大減少,甚至可以完全消除。