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隔离变压器基础知识 隔离变压器原理( 二 )

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变压器的电源连接方式为螺纹端子 。
如果初级绕组和次级绕组串联，则变压器为220v输入 ， 电压比为1:1 。如果一、二次绕组都并联 ， 则是110V输入，电压比为1:1 ， 可用电流是单个绕组的两倍 。如果初级绕组串联 ， 次级绕组并联 ， 初级电压将降低一半 。如果次级绕组串联，初级绕组并联 ， 可以实现2:1的升压 。
医学隔离医疗应用中使用的隔离变压器必须满足更严格的漏电流要求 。对地漏电、外壳漏电、病人漏电，都有最大漏电流规格 。接地是指设备接地线中的泄漏电流 。外壳描述了从暴露的导电表面通过导体而不是地线流到地面的电流 。病人漏电是指正常连接设备时，通过病人流向地面的电流 。这一类别的大多数设备都通过了UL/IEC 60601-1认证 。
Triamagnetics的MD-500-U型号是一款适合医疗应用的500 VA隔离变压器(图6) 。该变压器通过了美国保险商实验室(UL)的UL 60601-2规范认证，典型漏电流为10 A，最大漏电流小于50 A
MD-500-U采用环形变压器 ， 使体积最小化，效率最大化，同时使杂散磁场最小化 。像大多数独立的医疗变压器一样，它被牢固地封装在一个钢外壳中，内置保险丝和热熔断开关 。
隔离变压器的典型应用隔离变压器最常见的应用是将设备与交流线路接地隔离 。为了说明这一点的必要性，让我们以开关电源(SMPS)为例 。典型的线路供电SMPS有几个安全相关的问题(图7) 。
这是一款采用反激式拓扑的线路电源 。电路的原边以黄色突出显示，线路(电源)输入经过全波整流并施加于主供电轨 。这意味着 ， 如果使用120伏的线路 ， 则高压轨和低压轨之间的电压电平约为170伏，如果使用240伏的线路，则约为340伏 。整流后的线电压将存储在主储能电容器C2中 。
请注意，该电源的初级和次级部分将通过回扫变压器L2和光电隔离耦合器Q4进行电气隔离 。次级部分在负(-)输出端接地，初级部分不接地 。如果使用接地输入仪器(如示波器)进行故障排除，这种接地方式是有问题的 。将示波器探头的接地端子与电源一次侧的部件连接可能会导致短路 ， 也可能损坏主要部件和示波器 。
电源中的低压主轨连接到交流线路的中性线 。虽然零线在入口处接地，但当零线到达SMPS输入端时，它可能比接地电压高几伏，这使它成为示波器探头接地的不安全连接点 。
隔离变压器主要用于电气隔离SMPS的一次部分 。一旦隔离 ， 它可以连接到初级电路的任何部分的探针接地端子 。这样无论接地夹接在哪一点，接地参考都会放在这里，这样就排除了一次回路短路的可能 。
当多个器件(每个器件都有自己的接地回路)连接在一起时 ， 这种相同的接地隔离能力使得隔离变压器对于诊断和校正接地环路非常有用 。
允许将变压器与地隔离，看哪个设备是对地泄漏电流的来源 。
隔离变压器还可以降低从线路传输到相连设备或从设备传输回线路的高频噪声 。这是由于变压器和接地法拉第屏蔽的串联电感降低了变压器两端的容性耦合 。
摘要隔离变压器可以将连接到次级绕组的设备与初级绕组上的交流电源隔离，从而允许重新定义次级设备上的参考平面 。这也允许漏电流的重定向和控制 。同时，它们将最大限度地减少高频谐波和噪声的传输 。这些设备对于测试与电源相关的设备非常有用 。

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