你知道隔离变压器的原理和应用吗？

        隔离变压器原理及应用：

二、隔离变压器原理

.我们使用的交流电连接到地球。另一条线路在地球和地球之间有220V的电位差。该人与电击接触。隔离变压器的二次不与大地相连，隔离变压器和地的任意两根导线之间没有电位差。该人与任何没有电击的线路接触，所以安全是相对安全的。隔离变压器一般用于具有高电子管和工作电压的电子仪器，如扩管器、示波器等。且可用于电源的维护。例如通常用于彩色电视机的安全维护的1到1隔离变压器。

三、隔离变压器应用

适用于安全、隔离、漏电流小、净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰的场合。适用于交流50Hz至400Hz，电压1000V以下的电路中，广泛用于照明、机床电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等

隔离变压器根据使用情况可分为两类：一类是安全的电力变压器，防止触电事故的发生，另一类是隔离电源。另一种隔离变压器是隔离电磁干扰信号，广泛应用于电子电路中抑制噪声和电磁干扰。

四、通用触电防护措施

1．安全电压

据欧姆定律，电压越高，电流也就越大。因此，可以把可能加在人身±的电压限制在某一范围之内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许的范围。这一电压就叫做安全电压，也叫做安全特低电压。应当指出，任何情况下都不要把安全电压理解为绝对没有危险的电压。具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。

安全电压限值

限值为任何运行情况下，任何两导体问不可能出现的最高电压值。我国标准规定工频电压有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V。

在一般情况下，人体的允许电流可以看作是自由电流，而人体的许用电流可以根据30 mA来考虑，当配备了防电击的快速断保护装置时，可以考虑人体的许用电流。根据人类允许电流30 mA和人的电阻1700Ω的条件，确定了我国50V工频电压的限值。

中国标准还建议：当接触面积大于1cm2时，接触时间超过1s，干燥环境中工频电压有效值的极限值为33V，直流电压限值为70V;潮湿环境中工频电压有效值的极限值为16V，直流电压限制为35V

安全电压额定值

我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V。特别危险环境中使用的尹持电动工具应采用42V安全电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。

2.安全隔离变压器

安全隔离变压器通常用作安全电压的电源。线路如图3/8所示。除了隔离变压器、发电机、电池和具有相同隔离能力的电子设备外，还可以制成安全电压电源。然而，无论使用何种电源，安全电压侧都应保持与高压侧的强化绝缘水平。

图3/8安全隔离转换接线图

采用安全隔离变压器作安全电压的电源时，这种变压器的一次与二次之间有良好的绝缘；其间还可用接地的屏蔽隔离开来。安全隔离变压器各部绝缘电阻不得低于下列数值：

活件与外壳之间的工作绝缘2MΩ

带电部分和外壳之间的加强绝缘7MΩ

输入环和输出环之间的5mΩ

输入环和输入环之间的2mΩ

输出回路和输出回路之间的电阻为2MΩ

类变压器的带电部分与金属物体之间　　2MΩ

金属物体与II类变体壳体之间的5mΩ

绝缘外壳上的内外金属物体之间为2MΩ

安全隔离变压器的额定容量，单相变压器不得超过10kVA，三相变压器不得超过16kVA，电铃变压器的额定容量不得超过100VA，变压器的额定容量为玩具不得超过200VA;安全隔离变压器的额定电压，交流电压有效值不得超过50V，脉动直流电压不得超过50V，电力变压器不得超过24V和24V，玩具变压器不得分别超过33V和33V。

安全电压电路的带电部分必须与较高电压的电路电隔离，不得与接地、保护导体或其他电路连接，但变压器一次和二次之间的屏蔽隔离层须按要求接地或连接到零。如果变压器没有加强绝缘的结构，二次侧应接地或连接零，以减少一次和二次短路的风险。对于普通绝缘电力变压器，主线路长度不得超过3米，不得带入金属容器内供使用。

安全电压的布线优选地与其他电压电平的布线分开布置。否则，绝缘水平应与铺设在一起的其他较高电压等级的布线的绝缘水平相同。

3．电气隔离

电气隔离是指使用电压比为1≤1的隔离变压器将工作电路与其它电路隔离，即一次侧和二次侧的电压相等。

电气隔离应符合下列安全条件：

1．隔离变压器必须具有加强绝缘的结构，其温升和绝缘电阻要求与安全隔离变压器相同，这种隔离变压器还应符合下列要求：

(1)最大容量单相变压器不得超过25千伏安，三相变压器不得超逾40千伏安。

(2)空载输出电压不应超过1000 V，脉动直流不应超过1000 V，电压不应降低额定电压的5%≤15%。

（3）隔离变压器具有耐热，防潮，防水，防振结构;不应使用赛璐珞等易燃材料作为结构材料;手柄，操作杆，按钮等不应充电;外壳应具有足够的机械强度，一般不能打开，应防止意外接触带电部件;盖子应至少以两种方式固定，其中至少一种必须使用工具完成。

(4)除非另有指明，否则输出绕组不得连接到外壳；输入绕组不得连接到输出绕组；而绕组结构须能防止上述连接的可能性。

(5)电源开关应采用全极开关，触点开启距离应大于3mm，输出插座应能防止不同电压引脚的插入，不应插入固定变压器输入电路，移动变压器可安装2×4m电源线。

(6)当输入端与输出端之间的距离小于25毫米时，须用与变压器的绝缘隔断积分来分隔。

(7)I类变压器应有保护端子，电源线应有专用保护线，R级变压器无保护端子。

2.二次边缘是独立的，即不与地球相连，不与保护导体相连，也不与其他电路相连。如图3/9所示，如果变压器的二次侧接地，当有人在二次侧发生单相电击时，电流可以很容易地流过人体和二次侧接合部形成一个回路。因此，在采用电气隔离作为安全措施时，还必须采取措施防止二次回路的故障接地和其他电路的连接。因为一旦二次侧发生接地故障，这种措施就会完全丧失其安全功能。对于较老的二次侧线路，还应安装绝缘监测装置。

图3—9 变压器二次边接地的危险

　　3．二次边线路电压过高或副边线路过长，都会降低回路对地绝缘水平，增大故障接地的危险，并增大故障接地电流。因此，必须限制电源电压和二次边线路的长度。按照规定，应保证电源电压U≤500V、线路长度L≤200m、电压与长度的乘积UL≤100000V·m。

　　4．等电位联结

图3/10中的虚线是一条等势连接线。如果不存在等电位连接线，当两个相邻的器件在隔离电路中不能击穿不同相线的外壳时，两个器件的外壳就会有不同的接地电压。如果有人同时接触两个设备，接触电压是线性电压，电击是非常危险的。因此，如果隔离电路有多个电气设备(或电器)，则每个设备(或设备)的金属外壳应采取相同的潜在连接措施。此时，插座应该有一个特殊的千斤顶，具有相同的电势连接。

图3-10电气隔离的等电位连接

5．净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰

交流电源输入中隔离变压器的特点：如果采用vv1，采用隔离变压器，可以消除三次谐波，减少干扰信号。Vvv 2，隔离变压器可以产生新的中性线，避免设备因电网中性线差而出现异常运行。Vvv 3是由三次谐波等非线性负载引起的电流波形畸变，可以在不污染电网的情况下进行隔离。

v交流电源输出端的隔离变压器功能：

1.防止非线性负载的电流畸变影响交流电源的正常运行，污染电网，对电网的净化起着重要作用。2.在隔离变压器输入端，非线性负载电流畸变不影响采样精度，得到能反映实际情况的控制信号。3.负载不平衡时，不影响稳压电源的正常运行。

一些音频听者往往在电源上增加功率隔离变压器，如惠普、SKVA或国内厂商推出IKVA等。有的采用220 V空调插座降低110 V，有的将110 V改为110 V 1：1模式，其功能是降低电源中的噪声，提高电源的信噪比。在中国，特别是普通的110 V和220 V，因为每个家庭都有使用中的电器，如微波炉，电磁炉。开关、电机运行等，在电源中会出现倍频或突然波传输到每个电源插头，所以电源污染非常严重。除非你能不惜一切代价自己发电，否则要想办法改善电源的噪音。

其实隔离变压器的原理很简单，主要就是针对这些杂讯都是中高周波的特性而设计。因为我们知道，中高周波在我们的硅钢片型的变压器耗损相当大。不大会从一次线圈感应到二次线圈输出，因此就可以达到我们要干净电源的目的。但有些人不免担心会影响到动态范围、音场音色等问题，其实要看这个隔离变压器本身的制作水准和功率容量而定，究竟是EI型的好，或是环型的好？我们只能说。环型好的很贵，EI型的很笨重。

使用时，我们仍然建议你做一个良好的电路来隔离变压器本身。用户经常忽略这种重要性。变压器会产生漏磁和电磁干扰。如果外壳金属的导电部分未连接到地或电源正确接地。即使它更加隔离，这条线也是有限的。另请注意，如果变压器本身处于空转状态，则会很热。该子功率容量将减少。如果变压器振动，则建议您更换一个。否则，它的噪音将压倒许多音乐细节。

6．隔离变压器的特性

具有电压变换功能

有滤波抗干扰功能

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