它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器
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隔离变压器的作用隔离变压器的主要作用是:使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,也使该回路隔离。
另外,利用其铁苾的高频损耗大的特点,从而抑制高频杂波传入掌握回路。
用隔离变压器使二次对地悬浮,只能用在供电范围较小、较短的场合。
此时,系统的对地电容电流小得不足以对人身造成损害。
还有一个很重要的作用了。
隔离变压器性质隔离变压器属于平安电源,一般用来机器修理保养用起爱护、防雷、滤波作用。
隔离变压器是一种1:1的变压器。
初级单相220V,次级也是单相220V.或初级三相380V,次能也是三相380V。
首先通常我们用的沟通电源电压一根线和大地相连,另一根线与大地之间有220V的电位差。
人接触会产生触电。
而隔离变压器的次级差不与在地相连,它的任意两线与大地之间没有电位。
人接触任意一条线都不会发生触电,这样就比较平安。
其次还有隔离变压器的输出端跟输入端是完断路隔离的,这样就有效的对变压器的输入端(电网供应的电源电压)起到了一个良好的过滤的作用。
从而给用电设备供应了纯洁的电源电压。
隔离变压器原理隔离变压器的原理和一般的原理是一样的。
都是利用电磁感应原理。
隔离变压器一般是指1:1的变压器。
由于次级不和地相连。
次级任一根线与地之间没有电位差。
使用平安。
常用作修理电源。
隔离变压器不全是1:1变压器。
掌握变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。
如电子管扩音机,电子管收音机和示波器和车床掌握变压器等电源都是隔离变压器。
如为了平安修理彩电常用1:1的隔离变压器。
隔离变压器是使用比较多的,在空调中也是使用的。
一般变压器原、副绕组之间虽也有隔离电路的作用,但在频率较高的状况下,两绕组之间的电容仍会使两电路之间消失静电干扰。
为避开这种干扰,隔离变压器的原、副绕组一般分置于不同的心柱,以减小两者之间的电容:也有采纳原、副绕组放置的,但在绕组之间加置电屏蔽,以获得高的抗干扰特性。
静电屏蔽就是在原、副绕组之间设置一片不闭合的铜片或非磁性导电纸,称为屏蔽层。
R型变压器可以用作所有电器的电源变压器或隔离变压器。
它具有效率高、体积小、重量轻等特点。
R型铁芯所用的材料是高牌号冷轧取向性硅钢片,铁芯卷绕好后,经过退火处理,使硅钢片的分子结构重新排列。
R型变压器体积小,重量轻
R型变压器是用无切割铁芯卷绕,使用日本新日铁公司生产的取向性高牌号硅钢片,因而体积小。
重量轻(比EI型变压器小30%、轻40%、薄40%)。
R型变压器效率高
由于铁芯无切割,铁损很小,加之采用高品质的材料和紧凑结构,使铁芯与绕组之间的距离降到最小,故效率可达90%以上。
R型变压器漏磁小
R型变压器的铁芯没有磁隙且绕线均衡,因而漏磁小。
无需设计任何防反漏磁措施。
R型变压器无噪音产热小
由于R型变压器是用无切割铁芯卷绕,使用日本新日铁公司生产的取向性高牌号硅钢片制成,具有均匀圆形截面
和连续的绕线,电阻损耗和产热都很低,且由于没有切割,磁致伸缩应力就很容易被吸收,因而保证了应用无噪音。
R型变压器励磁电流小
R型变压器设计合合理,因而具有铁损低,产热少,励磁电流小和能耗省的特点。
R型变压器安全系数高
由于它独特的设计,将初级与次级的骨架分开,绝缘性能优良,由阻燃材料制成的互相分离的骨架可以满足任何国家的标准。
电子变压器、电感的种类和应用范围
目前电子变压器、电感器的种类和应用范围,主要包括:
1.电源变压器:又称为功率变压器。
有时根据使用的电子线路,又分别称为整流变压器、逆变变压器、开关电源变压器。
2.宽带变压器、射频变压器、视频变压器、音频变压器、中周变压器:主要用于通信、网络、家用音响设备中。
3.稳压变压器(包括恒压变压器)、稳流变压器、参数变压器、可调变压器:主要用于交流电源设备中。
4.相数变换器(单相变三相、三相变单相)、相位变换器(移相器)、频率变换器(铁磁式倍频器和分频器)、阻抗匹配变压器:主要用于特殊电源设备中。
5.脉冲变压器、触发变压器、驱动变压器:主要用于脉冲电源设备和电源控制电路中。
6.隔离变压器、屏蔽变压器:主要用于隔离绝缘和抗电磁干扰设备中。
7.平面变压器、印刷线路板变压器、片式变压器、薄膜变压器:是根据外形尺寸大小来区别的,主要用于中高频开关电源中。
8.磁芯变压器、空芯变压器、压电陶瓷变压器:是根据工作原理来区别的。
9.滤波电感器、EMI滤波电感器、噪声抑制电感器、储能电感器、换向电感器、缓冲电感器、饱和电感器、可调电感器、镇流电感器:是根据所起的作用来区别的。
10.平面电感器、印刷线路板电感器、片式电感器、薄膜电感器:是根据外形尺寸大小来区别的。
11.磁芯电感器、空芯电感器:是根据工作原理来区别的。
12.电流互感器、电压互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压检测器:主要用于检测电路和设备中。
1.环形变压器是电子变压器的一大类型,已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中,它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。
环形变压器在国外已有完整的系列,广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。
我国近十年来环形变压器从无到有,迄今为止已形成相当大的生产规模,除满足国内需求外,还大量出口。
国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。
环形变压器由于有优良的性能价格比,有良好的输出特性和抗干扰能力,因而它是一种有竞争力的电子变压器,本文就它的特点作一介绍。
2.环形变压器的特点环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片(片厚一般为0.35mm以下),无缝地卷制而成,这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。
环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上,线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合,与叠片式相比励磁能量和铁心损耗将减小25%,由此带来了下述一系列的优点。
1)电效率高铁心无气隙,叠装系数可高达95%以上,铁心磁导率可取1.5~1.8T(叠片式铁心只能取1.2~1.4T),电效率高达95%以上,空载电流只有叠片式的10%。
2)外形尺寸小,重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半,只要保持铁心截面积相等,环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例,可以设计出符合要求的外形尺寸。
3)磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙,绕组均匀地绕在环形的铁心上,这种结构导致了漏磁小,电磁辐射也小,无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上,例如应用在低电平放大器和医疗设备上。
4)振动噪声较小铁心没有气隙能减少铁心感应振动的噪音,绕组均匀紧紧包住环形铁心,有效地减小磁致伸缩引起的“嗡嗡”声。
5)运行温度低由于铁损可以做到1.1W/kg,铁损很小,铁心温升低,绕组在温度较低的铁心上散热情况良好,所以变压器温升低。
6)容易安装环形变压器只有中心一个安装螺杆,特别容易在电子设备中进行快速安装与拆卸。
3.环形变压器的分类环形变压器可分为标准型、经济型及隔离型等三类1)标准型电源变压器产品系列容量8~1500VA,有较小的电压调整率、满载运行温升仅为40℃,允许短时超载运行,适合于要求高的使用场合。
环形变压器常见问题
什么是环形变压器?
环形变压器是电子变压器的一大类型,已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中,它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。
环形变压器在国外已有完整的系列,广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。
环形变压器的特点:
环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片(片厚一般为0.35mm以下)无缝地卷制而成,并采用氮氢保护气体退火,这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。
环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上,线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合,与叠片式相比激磁能量和铁心损耗将减小25%,由此带来了下述一系列的优点。
1)电效率高铁心无气隙,叠装系数可高达95%以上,铁心磁导率可取1.5~1.8T(叠片式铁心只能取1.2~1.4T),电效率高达95%以上,空载电流只有叠片式的10%。
2)外形尺寸小,重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半,只要保持铁心截面积相等,环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例,可以设计出符合要求的外形尺寸。
3)磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙,绕组均匀地绕在环形的铁心上,这种结构导致了漏磁小,电
磁辐射也小,无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上,例如应用在低电平放大器和医疗设备上。
4)振动噪声较小铁心没有气隙能减少铁心
5)可采用立式,卧式,中孔灌封,全灌封等方式安装,灵活方便。
博恩电子有限公司—环形变压器专家
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隔离变压器作用
隔离变压器(Isolation Transformer)是一种将输入电源与输出电路之间进行电气隔离的变压器。
其作用是在电源与设备之间建立一个电气隔离屏障,以提供安全稳定的电力供应,并保护设备免受电源干扰和地线干扰。
隔离变压器的主要作用包括以下几点:
1. 电气隔离: 隔离变压器通过将输入电源与输出电路之间的磁场隔离,消除了地线干扰和电源波纹对设备的影响。
这可以提供一个安全的电气环境,保护设备不受电源线上的电气干扰和瞬态过电压的影响。
2. 安全保护: 隔离变压器是一种保护设备和操作人员安全的重要手段。
由于其输入和输出之间的电气隔离,使用者可以在不受电源电压和电流的影响下进行操作,降低了触电和电击的风险。
3. 电源稳定: 隔离变压器可以提供稳定的输出电压和频率,保证设备的正常工作。
它可以消除电网中瞬态电压和频率变动的影响,从而提供稳定的电力供应。
4. 抑制噪音和滤波: 隔离变压器能够抑制输入电源中的电磁干扰和噪声,保护设备免受电源线路中的干扰。
此外,隔离变压器还可以起到滤波器的作用,减少输入电源中的高频噪声和谐波。
5. 节能环保: 隔离变压器通常具有较高的能效,能够降低能源消耗。
它的使用可以减少因功率补偿引起的漏电流,降低能源损耗和电网负荷。
总而言之,隔离变压器是一种在电源与设备之间建立电气隔离的装置,它能够提供安全稳定的电力供应,并保护设备免受电源干扰和地线干扰。
隔离变压器的作用包括电气隔离、安全保护、电源稳定、抑制噪音和滤波、节能环保等。
在各种电子设备和工业领域广泛应用,是保障电力系统安全稳定运行的重要设备之一。
控制变压器二次侧一端接地不接地,没标准却是个公说公有理的问题前几天加班碰到了一个就地控制柜控制变压器烧毁起火的问题,发现控制变压器二次侧没有接地,而同一厂家图纸不同人安装的另外一台柜子里面控制变压器二次侧一端竟然接地了,在网上找了说法,发现有人说接地有人说不接地,都有各自的道理,那么控制变压器二次侧打底要不要一端接地呢,又有什么好处呢?要知道控制变是不是能二次侧接地还需要引出一个跟它差不多的词,那就是隔离变,什么是隔离变呢?隔离变压器是指输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器,用以避免偶然同时触及带电体(或因绝缘损坏而可能带电的金属部件)和大地所带来的危险,它的原理与普通干式变压器相同,也是利用电磁感应原理,主要隔离一次电源回路,二次回路对地浮空,以保证用电安全。
隔离变压器的主要作用是:使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,也使该回路隔离。
用隔离变压器使二次对地悬浮,只能用在供电范围较小、线路较短的场合。
此时,系统的对地电容电流小得不足以对人身造成伤害。
还有一个很重要的作用就是保护人身安全!隔离危险电压。
控制变压器主要适用于交流50Hz(或60Hz),电压1000V 及以下电路中,在额定负载下可连续长期工作。
通常用于机床、机械设备中作为电器的控制照明及指示灯电源。
主要作用是降压变压器,原理与普通变压器相同,都是利用电磁感应原理使一次测与二次侧分开,不过控制变压器绕组一次侧在内二次侧在外使用绝缘材料隔离(漆包线)。
从原理上讲隔离变、控制变都是利用电磁感应原理将一次侧、二次侧隔离开来,形成单独小系统。
不过隔离变线圈比为1:1,控制变线圈可以为1:1,也可为降压变压器,变成不同电压等级的输出端,匝数比为电压比。
所以,控制变也是隔离变的一种,用电磁感应原理使二次侧与一次侧隔离开来。
那么,隔离变二次侧能不能接地?答案是不能!如图a为二次侧不接地隔离变:隔离变压器二次侧没接地,与地之间绝缘。
此时的电压对地是漂浮的。
隔离变压器和安全隔离变压器技术要求【字里行间,解读隔离变压器和安全隔离变压器的技术要求】1. 引言随着现代社会对电力的不断需求,变压器作为电力传输和分配的重要环节,发挥着关键的作用。
在变压器技术中,隔离变压器和安全隔离变压器作为重要的技术手段,广泛应用于各个领域。
本文将从深度和广度两个维度,全面评估隔离变压器和安全隔离变压器的技术要求,旨在帮助读者全面、深刻地理解这一主题。
2. 什么是隔离变压器隔离变压器是一种主要用于电力和电子设备中的电源变压器,其核心目标是实现输入与输出电路的电气隔离。
隔离变压器通过将输入和输出线圈相互隔离,实现输入和输出之间的电气隔离,有效地防止电源接地故障对负载设备造成的伤害。
3. 隔离变压器的技术要求3.1 能效要求隔离变压器作为电力传输的关键节点,其能效要求至关重要。
在选择隔离变压器时,应考虑其能源利用率、损耗以及自身发热情况。
通常,高效率的隔离变压器能够显著降低能源浪费,提高整个电力系统的效率。
3.2 可靠性要求隔离变压器在电力系统中承担着重要的任务,因此其可靠性要求十分严格。
隔离变压器应具有良好的绝缘性能,以防止可能出现的电弧故障。
隔离变压器应能够承受额定负载,并具备良好的过载和短路保护功能。
隔离变压器的运行寿命应足够长,以满足电力系统的长期运行。
3.3 绝缘要求隔离变压器的核心目标之一是实现输入与输出电路的电气隔离。
良好的绝缘性能是隔离变压器的重要技术要求之一。
在设计和制造过程中,应采用合适的绝缘材料和结构,以确保输入和输出之间能够有效地隔离。
4. 什么是安全隔离变压器安全隔离变压器是一种专门用于保护人身安全的变压器。
与普通隔离变压器相比,安全隔离变压器具备更高的绝缘等级和更严格的安全要求,以最大程度地降低人身触电风险。
5. 安全隔离变压器的技术要求5.1 安全绝缘要求安全隔离变压器的核心目标是保护人身安全,因此良好的安全绝缘性能是其最重要的技术要求。
在设计和制造过程中,应采用高绝缘等级的绝缘材料和结构,以确保在故障情况下,输入和输出之间能够实现可靠的安全隔离。
变压器怎么识别变压器是一种常用元器件,其种类繁多,大小形状千差万别。
无线电与电子制作中较常用的有:电源变压器、音频输入变压器、输出变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器等。
下面教大家怎么识别!1、变压器的文字符号为“T”。
2、变压器是利用互感应原理工作的,具有传交流电隔直流电、电压变换、阻抗变换和相位变换的作用。
变压器由初级、次级两部分互不相通的线圈组成,它们之间由铁芯或磁芯作为耦合媒介(图14)。
改变初、次级之间的圈数比,即可改变电压比和阻抗比。
改变变压器线圈的接法,可以很方便地将信号电压倒相。
3、电源变压器是最常用的一类变压器。
电源变压器的主要参数是功率和次级电压、电流。
功率与铁芯截面的平方成正比,如图15(a)所示,铁芯截面越大,变压器功率越大。
电源变压器的用途是电源电压变换,并可同时提供多种电源电压,以适应电子电路的需要,如图15(b)所示。
制作时应根据需要选用具有符合要求的次级电压、电流的变压器。
4、电源变压器的另一用途是电源隔离。
由于变压器的隔离作用,即使人体接触到电压U2,也不会与交流220V市电构成回路,保证了人身安全(图16)。
这就是维修热底板家电时必须要用电源隔离变压器的道理。
5、音频变压器工作于音频范围,具有信号电压传输、分配和阻抗匹配的作用。
图17所示为推挽功率放大器电路,输入变压器将信号电压传输、分配给晶体管VT1和VT2(送给VT2的信号还倒了相),使VT1和VT2交替放大正、负半周信号,然后再由输出变压器将信号合成输出。
输出变压器同时还将扬声器的8Ω低阻变换为数百欧姆的高阻,与放大器的输出阻抗相匹配,使得放大器输出的音频功率最大而失真最小。
6、中频变压器习惯上简称为中周,应用于超外差收音机和电视机的中频放大电路中。
中频变压器具有选频与耦合的作用。
图18(a)所示为超外差收音机中放部分电路,中频变压器T1、T2的初级线圈分别与C1、C2谐振于465kHz,作为VT1、VT2的负载,因此,只有465kHz中频信号得到放大,起到了选频的作用。
隔离变压器的主要作用及原理1. 隔离变压器的定义与作用隔离变压器,听名字就觉得它好像是个“隔离”专家,确实,这家伙的主要任务就是隔绝电源和设备之间的直接联系。
想象一下,你有个可怕的电器,跟着它,你的家里就像是个电力的“战场”。
而隔离变压器就像是个忠诚的护卫,把电压从一个电路“搬”到另一个电路,但不让电流直接流过去。
这样一来,设备就能安全运行,咱们也能安心享受生活。
隔离变压器的出现,可以说是给了很多电器一个“护身符”,免受意外电击和损坏的侵扰。
用一句老话说,就是“隔离变压器让你和电流保持一段安全的距离”。
1.1 安全性说到安全,隔离变压器的优势真是无与伦比。
想象一下,你在用电器的时候,突然来个“电击”,那感觉可真让人毛骨悚然。
但有了隔离变压器,这种情况就像是“草船借箭”,让电流无处可借。
变压器通过电磁感应原理,将高电压转换成低电压,进而保护设备和用户。
对于那些对电流敏感的小伙伴们,隔离变压器简直是个福音,给大家带来了无数的“安心”时刻。
1.2 噪音过滤除了安全性,隔离变压器还有个隐藏的技能,那就是“噪音过滤”。
家里的电器有时候像是在开演唱会,声音大得不得了,真是让人忍无可忍。
但隔离变压器就像是个“安静的保镖”,将电源中的干扰信号给屏蔽掉,让设备运行得更加顺畅,声音自然小了不少。
用人们常说的,变压器在电力世界中就像“隐形斗篷”,让你在使用电器的时候,享受一个静谧的环境。
2. 隔离变压器的工作原理好了,咱们聊完了隔离变压器的作用,现在该来聊聊它是怎么工作的。
这玩意儿可不是随便搞搞就行,它的工作原理其实挺有趣的。
隔离变压器主要依靠电磁感应的原理,将输入电源的电能传递给输出电源。
简单来说,就是通过一个绕组(线圈)把电能从一个电路“传送”到另一个电路。
这样就能实现电压的变化和安全的隔离,想想这就像“火箭发射”,把能量从一个地方高效转移到另一个地方。
2.1 磁通链接这个过程涉及到一个叫“磁通”的东西,想象一下,就像一条无形的桥,把电能从输入端送到输出端。
环形变压器功率计算方法介绍大家都知道环形变压器有很大的功率,可是大家知道环形变压器的功率计算方法吗?环形变压器是电子变压器的一大类型,已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中,它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。
所以,知道环形变压器的计算方法有助于我们更好的使用!下面就跟小编一起来了解下环形变压器功率计算方法!通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器,其初级电压U1=220V,次级电压U2=11.8V,次级电流I2=16.7A,电压调整率ΔU≤7%,来说明计算的方法和步骤。
1)计算变压器次级功率P2 P2=I2U2=16.7×11.8=197VA(5)2)计算变压器输入功率P1(设变压器效率η=0.95)与输入电流I1 式中:K——系数与变压器功率有关,K=0.6~0.8,取K=0.75; 根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为:高H=40mm,内径Dno=55mm,外径Dwo=110mm。
式中:f——电源频率(Hz),f=50Hz; B——磁通密度(T),B=1.4T。
N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝,取N2=38匝。
6)选择导线线径绕组导线线径d按式(10)计算式中:I——通过导线的电流(A); j——电流密度,j=2.5~3A/mm2。
当取j=2.5A/mm2时代入式(10)得用两条d=2.12mm(考虑绝缘漆最大外径为2.21mm)导线并绕。
因为Φ2.94导线的截面积Sd2=6.78mm2,而d=2.12mm导线的截面积为3.53mm2两条并联后可德截面积为:2×3.53=7.06mm2,完全符合要求且裕度较大。
6环形变压器的结构计算环形变压器的绕组是用绕线机的绕线环在铁心内作旋转运动而绕制的,因此铁心内径的尺寸对加工过程十分重要,结构计算的目的就是检验绕完全部绕组后,内径尚余多少空间。
若经计算内径空间过小不符合绕制要求时,可以修改铁心尺寸,只要维持截面积不变,电性能也基本不变。
变压器的分类及特点变压器是一种用来改变交流电压的电气设备,是电力系统中常见的重要设备。
根据不同的分类标准,可以将变压器分为多种类型,每种类型都有其特点和应用领域。
下面将介绍一些常见的变压器分类及其特点。
1.按能量形式分类:-励磁变压器:用于电力变换和适应不同的电网电压。
-互感器:用于电能测量和保护设备。
2.按变压器结构分类:-三相变压器:由三个独立的线圈组成,用于变换和传输三相交流电。
-单相变压器:只有一个线圈,用于变换和传输单相交流电。
3.按变压比分类:-升压变压器:将输入电压增加到较高的输出电压,适用于远距离电力输送和配电系统。
-降压变压器:将输入电压降低到较低的输出电压,适用于家庭、商业和工业用电。
4.按用途分类:-电力变压器:用于电网输电、输配电和电气设备供电。
-隔离变压器:用于提供安全的不间断电力供应,通常用于医疗设备和精密仪器。
-自耦变压器:用于变压比较小的应用,如调整电源电压。
-自冷变压器:无需外部冷却装置即可散热。
-干式变压器:不需要油冷却的变压器,常用于火灾危险区域和需要环境友好的场合。
-油浸变压器:用变压器油冷却的变压器,具有良好的热传导性能和绝缘性能。
5.按冷却方式分类:-自然冷却变压器:通过散热器自然传热。
-强迫冷却变压器:通过风扇、冷却器等强制空气循环传热。
6.按制造材料分类:-铁心变压器:铁芯材料为铁合金,具有较高的磁导率和磁导率韧性。
-空心变压器:将空气作为磁路介质,适用于高频电路和一些特殊用途。
不同类型的变压器在结构、性能和应用方面都有所不同,但它们的基本原理都是通过电磁感应原理实现电压的变换。
变压器的核心部分是铁芯,用于提高磁感应强度和磁通连续性。
在电力传输和变换中,变压器起到了关键的作用,是实现电能高效传输和电力系统运行的重要设备。
总结起来,变压器的分类及特点主要包括励磁变压器和互感器、三相变压器和单相变压器、升压变压器和降压变压器、电力变压器和隔离变压器、自耦变压器和自冷变压器、干式变压器和油浸变压器、自然冷却变压器和强迫冷却变压器、铁心变压器和空心变压器等等。
隔离变压器工作原理及功能一、引言隔离变压器是一种常见的电力设备,其主要作用是将输入电源与输出电路隔离开来,以保证输出电路的安全性。
本文将详细介绍隔离变压器的工作原理及功能。
二、隔离变压器的定义隔离变压器是一种特殊的变压器,它通过将输入端与输出端之间加上一个绝缘层,使得输入端与输出端之间不会产生直接接触,从而实现了输入与输出之间的完全隔离。
三、隔离变压器的结构1.铁芯铁芯是隔离变压器中最重要的部分之一。
它由高磁导率材料制成,可以有效地提高磁感应强度和磁通量。
同时,铁芯还可以减少漏磁流和损耗,提高能量转换效率。
2.绕组绕组是隔离变压器中另一个重要部分。
它由导体制成,用于连接输入端和输出端。
在制造过程中,为了保证绕组能够承受高电流和高温度等极限条件下的工作环境,通常会采用优质材料进行包覆和固定。
3.绝缘层绝缘层是隔离变压器中最关键的部分之一。
它主要用于隔离输入端和输出端,防止电流直接流通。
为了保证绝缘层的安全性,通常会采用高强度、高温度、高电压等特殊材料进行制造。
四、隔离变压器的工作原理隔离变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当输入端施加交流电源时,由于铁芯的存在,磁通量会在铁芯中形成一个磁场。
这个磁场会通过绕组传递到输出端,从而产生电势差。
由于输入端和输出端之间存在绝缘层,因此电流不会直接从输入端流向输出端,而是通过磁场在铁芯中传递到输出端。
五、隔离变压器的功能1.隔离输入与输出隔离变压器最主要的功能是将输入与输出完全隔离开来,防止电源直接接触到输出设备。
这样可以有效地保护设备和人员安全。
2.降低噪音由于隔离变压器采用了铁芯和绕组的结构,可以有效地减少电流的漏磁流和噪音。
这样可以提高输出设备的工作效率,降低噪音对人员的干扰。
3.提高输出质量隔离变压器可以有效地过滤掉输入端中的杂波和干扰信号,从而提高输出设备的稳定性和质量。
4.调节电压隔离变压器还可以根据需要调节输入端和输出端之间的电压差,从而适应不同的工作环境。
变压器的分类及特点变压器是一种电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
根据其用途和结构的不同,变压器可以分为多种类型,每种类型都有其独特的特点和应用领域。
下面将对常见的几种变压器进行分类及介绍。
1. 动力变压器(Power Transformer)动力变压器是一种用于配电系统和工业领域的常见变压器。
它们的特点包括:-大功率传输:通常用于大功率传输,能够提供高功率输出。
-输入/输出电压比保持稳定:动力变压器能够保持稳定的输入/输出电压比,确保电力系统的正常运行。
-温度控制:动力变压器通常配备温度监测装置,以确保变压器的工作温度处于安全范围内。
2. 隔离变压器(Isolation Transformer)隔离变压器的主要作用是隔离输入电源和输出电源,以提供额外的保护和安全性。
其特点包括:-隔离性能:隔离变压器提供了输入和输出之间的电气隔离,从而减少了潜在的电气故障和电源噪声。
-地线隔离:隔离变压器通常具有地线隔离功能,可以防止电源故障对其他设备造成影响。
-提供额外的保护:由于隔离变压器提供了额外的安全性,它们通常用于医疗设备、实验室和电子设备等对电源干扰特别敏感的应用。
3. 自耦变压器(Autotransformer)自耦变压器具有一个共享的线圈,用于提供不同的输出电压。
其特点包括:-尺寸小:自耦变压器相对较小,比传统的变压器尺寸更小。
-节省能源:由于共享线圈,自耦变压器能够节省能源和材料成本。
-提供可调输出电压:通过在不同的位置接线,自耦变压器可以提供可调的输出电压。
4. 可变变压器(Variable Transformer)可变变压器是一种可调节输出电压的变压器。
其特点包括:-输出可调:可变变压器能够提供可调输出电压,以满足不同的应用需求。
-简化电路:由于可变变压器能够根据需求调整输出电压,因此可以简化电路设计。
-节省空间:可变变压器通常较小,占用空间少。
5. 步进变压器(Step-up/Step-down Transformer)步进变压器可以将低电压升压到高电压,或将高电压降压到低电压,以适应不同的应用需求。
电气电子电路综合设计电气电子电路综合设计课程的目的本课程是在模拟电子技术基础课程的基础上,采用项目设计的形式,介绍电子电路的一般设计和调试方法,包括方案论证、理论设计、结构设计、计算机辅助设计、焊接安装和调试等多方面的知识和技能。
本课程选用“函数信号发生器的设计”和“可调直流稳压电源的设计”两个项目,前一个项目以运算放大器的应用为主,涉及了运算放大器的波形发生电路、波形变换电路和OCL 功率放大电路设计等内容;“可调直流稳压电源的设计”项目是以PWM脉宽调制原理设计的BUCK变换降压型稳压电源,包括TL494脉宽调制控制集成电路的应用、开关功率器件的选型和开关功率器件的驱动电路设计等内容。
通过本课程基于项目的实验教学,学生应初步掌握电子电路设计的工作步骤和设计原则,能灵活应用电路原理和模拟电子技术课程中学到的知识解决实际问题,为以后的专业课程学习打下良好的基础。
项目一:可调直流稳压电源的设计一、直流稳压电源概述在电子仪器和电气设备中,一般都需要稳定的直流电源供电。
小功率的直流稳压电源就是将220V/50Hz的单相交流电源转换为电压幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源。
单相交流电源经过变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换为稳定的直流电压,其方框图和各电路的输出电压波形如下图所示:电源变压器:将交流电网220V/50Hz交流电压变成所需的交流电压。
电源变压器品种和结构有很多种,在设计时要按设计要求、安装空间和成本等多种因数考虑。
整流电路:将交流电压转变成脉动的直流电压。
整流电路通常有半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等,其中以桥式整流较为常见。
滤波电路:将整流所得的脉动直流电(大小发生规律性变化)中的交流成分滤除,常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波及阻容滤波等电路。
稳压电路:滤波后的电压还会随电网电压波动(一般有±10%左右的波动)和随负载和温度的变化而变化。
稳压电路的作用是克服电网电压波动、负载和温度变化时所引起的输出电压的变化,维持输出直流电压稳定。
隔离电源系统概述隔离电源系统是一种用于隔离电源输入与输出之间电气联系的电力装置。
该系统的主要功能是将输入电源与输出负载之间的电气联系切断,从而避免电气故障或短路对负载及其他设备的损害。
隔离电源系统广泛应用于电子设备、计算机、通讯系统、仪器仪表等领域。
在环境恶劣或抗干扰能力要求较高的场合,隔离电源系统更是必不可少的装置之一。
隔离电源系统的设计和原理隔离电源系统的设计需要考虑多个因素,其中最主要的是保护负载和用户安全。
基于这个目标,隔离电源系统一般包括三个主要的部分:隔离变压器、整流电路以及稳压电路。
•隔离变压器隔离变压器是隔离电源系统的核心部分,其主要作用是将输入电源与输出负载之间电气联系切断。
在电气故障发生时,隔离变压器可以避免故障电流对负载及其他设备的损害。
•整流电路整流电路是将交流电源转换为直流电源的关键部分,其主要作用是将输入电压的波形转化为直流电压。
在隔离电源系统中,整流电路一般采用整流桥式电路,其输入为隔离变压器的二次侧信号。
•稳压电路稳压电路是确保输出电压恒定的关键部分,其主要作用是对输出电压进行调节。
在隔离电源系统设计中,稳压电路一般采用线性稳压电路或开关稳压电路。
隔离电源系统的优点和应用隔离电源系统具有以下优点:•安全性高:隔离电源系统采用隔离变压器对输入电源与输出负载之间进行隔离,能够有效地避免电气故障或短路对负载及其他设备的损害。
•抗干扰能力强:隔离电源系统对外界电磁干扰具有较强的抗干扰能力,能够有效地保证输出电源的稳定性和精度。
•稳定性好:隔离电源系统采用稳压电路对输出电压进行调节,能够保证输出电压的稳定性和精度。
隔离电源系统广泛应用于电子设备、计算机、通讯系统、仪器仪表等领域,特别是在一些对抗干扰能力和保护负载要求较高的场合。
例如,在医疗设备、石油化工、航空航天等领域,隔离电源系统都是不可或缺的电力装置之一。
结论隔离电源系统作为一种重要的电力装置,能够有效地避免电气故障或短路对负载及其他设备的损害。
环型变压器及其应用环形变压器是电子变压器的一大类型,已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中,它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。
环形变压器在国外已有完整的系列,广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。
我国近十年来环形变压器从无到有,迄今为止已形成相当大的生产规模,除满足国内需求外,还大量出口。
国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。
环形变压器由于有优良的性能价格比,有良好的输出特性和抗干扰能力,因而它是一种有竞争力的电子变压器,本文拟就它的特点作一介绍。
2环形变压器的特点环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片(片厚一般为0.35mm以下),无缝地卷制而成,这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。
环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上,线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合,与叠片式相比激磁能量和铁心损耗将减小25%,由此带来了下述一系列的优点。
1)电效率高铁心无气隙,叠装系数可高达95%以上,铁心磁导率可取1.5~1.8T(叠片式铁心只能取1.2~1.4T),电效率高达95%以上,空载电流只有叠片式的10%。
2)外形尺寸小,重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半,只要保持铁心截面积相等,环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例,可以设计出符合要求的外形尺寸。
3)磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙,绕组均匀地绕在环形的铁心上,这种结构导致了漏磁小,电磁辐射也小,无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上,例如应用在低电平放大器和医疗设备上。
4)振动噪声较小铁心没有气隙能减少铁心表1加拿大PLITRON环形变压器外形尺寸及重量输出功率P2/V A变压器外径Dw/mm变压器高度h1/mm装配后高度h2/mm重量m/kg85525300.25156333370.35307033380.45508038450.9809735391.001209543471.216011045501.822511050552.230011057622.650013563674.062514578835.075015080855.5100016080856.31500200758011.7环形变压器及其应用:图1环形变压器外形图感应振动的噪音,绕组均匀紧紧包住环形铁心,有效地减小磁致伸缩引起的“嗡嗡”声。
5)运行温度低由于铁损可以做到1.1W/kg,铁损很小,铁心温升低,绕组在温度较低的铁心上散热情况良好,所以变压器温升低。
6)容易安装环形变压器只有中心一个安装螺杆,特别容易在电子设备中进行快速安装与拆卸。
根据国外文献介绍,环形变压器可分为标准型、经济型及隔离型等三类,各类的特点是:1)标准型电源变压器产品系列容量8~1500V A,有较小的电压调整率、满载运行温升仅为40℃,允许短时超载运行,适合于要求高的使用场合。
初次级绕组间采用B级(130℃)的聚酯薄膜绝缘,要求至少包三层绝缘带,能经受交流4000V,1min的耐压试验。
2)经济型电源变压器产品系列容量50~1500V A,在保证性能的基础上力求降低造价,适用于连续运行而不超载的使用场合,运行温升为60℃,绝缘材料等级为A级(105℃),当满负载时输出电压误差小于3%。
3)隔离变压器产品系列容量50~1000V A,又可分为工业用和医疗设备用两系列。
隔离变压器着重是它的绝缘性能,初级与次级间用B级绝缘的聚酯薄膜至少包扎4层,击穿电压大于4000V,所有初级引线必须采用双绝缘导线。
变压器最大温升低于45℃。
医疗用的隔离变压器除符合上述的要求外,还要符合UL544标准,即初级和次级绕组应具有热保护,绕组与接地铜屏蔽间隔距离应大于13mm。
此外对医疗用的隔离变压器还要求在初级绕组装有温度保护开关,当铁心温度达到120℃时,温度保护开关断开,当温度恢复正常时,开关自动复位合上。
现将加拿大PLITRON公司出品的标准型环形变压器外形尺寸,重量列于表1,外形图如图1所示。
4环形变压器应用中应注意的问题:4.1变压器的功率容量变压器的功率容量是决定铁心尺寸的主要依据。
在很多场合变压器的负载是间歇性的,例如音响设备中的电源变压器。
这时变压器的体积和重量较连续工作时要减少很多,如图2所示负载A段对整个B段而言是较小的一段,这时变压器的工作周期比其热时间常数要短很多,可用式(1)计算变压器的额定功率。
PN=PL(V A)(1)式中:PN——变压器额定功率(V A);PL——变压器负载功率(V A);A——接通负载时间;B———变压器工作周期。
4.2电压调整率电压调整率是衡量变压器负载特性的重要指标。
电压调整率是指当输入电压不变,负载电流从零升到额定值时,输出电压U2的相对变化值,通常以百图2变压器断续负载情况图3环形变压器电压调整率与输出功率的关系曲线图4环形变压器效率与负载率的关系曲线图5自耦变压器电路图式中:ΔU——电压调整率;U20——空载输出电压(V);U2——变压器额定负载时的输出电压(V)。
表2列出加拿大PLITRON公司环形变压器的电压调整率,其特性曲线如图3所示,电压调整率随变压器容量增大而下降。
表2环形变压器电压调整率变压器功率/V A电压调调整率ΔU/%(标准型)(经济型)(隔离型)82215203018501320.620.6801216.116.11201113.713.7160811.211.222579.39.330069.39.350047.47.462546.76.775046.56.5100045.55.5150044.94.3环形变压器效率由于变压器有铁损和铜损,输出功率PO总是小于输入功率Pi,变压器的效率η如式(3)所示。
η=(3)图4列出了三组不同功率的变压器效率曲线,随着容量增大效率明显增高,容量300V A以上的变压器,在额定负载下效率可高达95%以上。
4.4自耦变压器当只要求升压或降压,而不要求初级与次级绕组隔离的情况下,使用自耦变压器是合适的。
自耦变压器具有体积小,成本低、传输功率大等优点,用环形铁心绕制自耦变压器因初次级绕组不需绝缘,加工十分方便,体积、重量更小,造价更低。
要注意的是自耦变压器初、次级绕组的公共端(COM)要接零线,这样才安全。
自耦变压器电路如图5所示,它的额定功率PAH按式(4)计算。
PAH=PAO(UH-UL)/UH(V A)(4)式中:PAO——自耦变压器输出功率(V A);UH——高电压绕组电压(V);UL——低电压绕组电压(V)。
4.5温升问题环形变压器的温升特性曲线示于图6,从图6可看出环形变压器的温升是较低的,对标准型系列,即便是过载120%,温升也不超过70℃。
变压器的温升是由铁损和铜损两部分决定的,对环形变压器及叠片式变压器,这两部分基本相等,但环形变压器由于采用优质冷轧硅钢片绕制,并配合良好的退火工艺,其铁心损耗仅为全部损耗的(10~20)%,所以温升主要由绕组铜耗决定,合理的设计是初、次级绕组的功耗应基本平衡。
温升也与散热面积关系很大,由于环形变压器铁心温升低,绕组在整个铁心上均匀绕制,散热面积和散热条件都比较好,因此能获得较低的温升。
4.6合闸电流一般变压器在合闸时都会产生很大的合闸冲击电流,而环形变压器由于没有气隙和具有高磁导率则会造成更大的合闸电流。
300V A以下的环形变压器可以用一般熔断器作保护,但为了防止合闸电流烧断熔断器,选择熔断器的电流应比变压器初级电流大8~10倍。
300V A以上的环形变压器要考虑使用慢速熔断器或温度熔断器作保护,有时为了降低该冲击电流可以将变压器磁通密度B值取低些。
4.7变压器与整流电路大多数作电源用的环形变压器都与整流电路相连,现将最常用的整流电路和变压器次级电压U2、次电流I2与直流电压Ud直流电流Id的关系列在表3中,供设计时参考。
表3整流电路与变压器参数电路名称电路图变压器次级电压U2/V变压器次级电流I2/A双整流电路0.8(Ud+2)1.8Id桥式整流电路0.8(Ud+2)1.8Id全波中心抽头1.7(Ud+1)1.2Id5环形变压器的设计计算通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器,其初级电压U1=220V,次级电压U2=11.8V,次级电流I2=16.7A,电压调整率ΔU≤7%,来说明计算的方法和步骤。
1)计算变压器次级功率P2P2=I2U2=16.7×11.8=197V A(5)2)计算变压器输入功率P1(设变压器效率η=0.95)与输入电流I1P1===207V A(6)I1===0.94A3)计算铁心截面积SS=K(cm2)(7)式中:K——系数与变压器功率有关,K=0.6~0.8,取K=0.75;PO——变压器平均功率,Po===202V A。
则S=0.75=10.66cm2,取S=11cm2。
根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为:高H=40mm,内径Dno=55mm,外径Dwo=110mm。
核算4)计算初级绕组每伏匝数N10与匝数N1N10=(匝/V)(8)式中:f——电源频率(Hz),f=50Hz;B——磁通密度(T),B=1.4T。
代入得N10==2.9匝/V,取N10=3匝/V,则N1=N10U1=3×220=660匝。
5)计算次级绕组每伏匝数N20与匝数N2N20=(匝/V)(9)代入得N20==3.23匝/V,则N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝,取N2=38匝。
6)选择导线线径图7环形变压器截面图绕组导线线径d按式(10)计算d=1.13(mm)(10)式中:I——通过导线的电流(A);j——电流密度,j=2.5~3A/mm2。
当取j=2.5A/mm2时代入式(10)得d=0.72(mm)则初级绕组线径d1=0.72=0.69mm,选漆包线外径为0.72mm。
次级绕组线线径d2=0.72=2.94mm,选用两条d=2.12mm(考虑绝缘漆最大外径为)导线并绕。
因为导线的截面积Sd2=6.78mm2,而d=2.12mm导线的截面积为3.53mm2两条并联后可得截面积为:2×3.53=7.06mm2,完全符合要求且裕度较大。
6环形变压器的结构计算环形变压器的绕组是用绕线机的绕线环在铁心内作旋转运动而绕制的,因此铁心内径的尺寸对加工过程十分重要,结构计算的目的就是检验绕完全部绕组后,内径尚余多少空间。
若经计算内径空间过小不符合绕制要求时,可以修改铁心尺寸,只要维持截面积不变,电性能也基本不变。
已知铁心内径Dno=55mm,图7中各绝缘层厚度为to=1.5mm,t1=t2=1mm。
1)计算绕完初级绕组及包绝缘后的内径Dn2计算初级绕组每层绕的匝数n1n1=(匝)(11)式中:Dn1——铁心包绝缘后的内径,Dn1=Dno-2t0=55-(2×1.5)=52mm;kp——叠绕系数,kp=1.15。