隔離變壓器 、濾波電路、浪涌保護器的概念、原理及比較
隔離變壓器、濾波電路、浪涌保護器
一、基本概念隔離變壓器:隔離原邊與副邊的電氣聯(lián)接,以達到穩定電壓、隔離諧波及保護人身安全的作用。在電源線(xiàn)和信號傳輸線(xiàn)上裝隔離變壓器可以對雷電高壓引入起有效的限制作用,這是因為當強大的雷電波輸入變壓器時(shí),由于雷電波電壓比變壓器正常的電壓高很多倍,使得激勵的磁感應強度遠遠大于鐵芯允許通過(guò)的最大磁感應強度BM,因而變壓器鐵芯飽和,變壓器的磁-電變換暫時(shí)失效,雷電高電壓不能傳輸到變壓器的副邊,從而保護用電設備。濾波電路:通低頻阻高頻或者是通高頻阻低頻。在一些電源線(xiàn)路及高頻線(xiàn)路中巧妙的設計可以大大降低浪涌電壓的能量。浪涌保護器:并聯(lián)于線(xiàn)路中,當線(xiàn)路上的過(guò)電壓達到SPD動(dòng)作臨界值的時(shí)候,通過(guò)SPD的動(dòng)作,使線(xiàn)路對地形成瞬間的導通狀態(tài),用于限制暫態(tài)過(guò)電壓或分流浪涌電流的裝置。
二、工作原理及特性
1、隔離變壓器: 隔離變壓器防浪涌之等效電路(圖1) 1.1接地方法:將一次側線(xiàn)圈的靜電遮蔽接地(參看圖1的一次側EI)接在電源總開(kāi)關(guān)箱的「接地匯流排」上(注:該接地匯流排是分別連接在總電源中性線(xiàn)及建筑物的基礎結構鋼筋上),必須是從電源接地匯流排拉過(guò)來(lái)的電源接地專(zhuān)用線(xiàn),不能從電源插座的「中性線(xiàn)」接過(guò)來(lái)。其余的接地引線(xiàn),包括二次側線(xiàn)圈的靜電遮蔽接地、外殼接地、鐵心接地及一次與二次線(xiàn)圈之間的磁場(chǎng)遮接地,則接在專(zhuān)用接地匯流排上,接地電阻值最好能夠控制在10Ω以下效果較佳。 1.2特性:隔離變壓器防浪涌電壓的能力和水平如何,則要看它的耐壓值、絕緣水平和其它技術(shù)參數。一般來(lái)講,一次雷電現象可在瞬間產(chǎn)生上萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏的過(guò)電壓,這樣的過(guò)電壓隔離變壓器是承受不了的。并且,幾KHZ以?xún)鹊牡皖l脈沖也是無(wú)法防護的。
2、濾波電路 2.1特性:針對10-100KHz以上的高頻共模雜波及差模雜波能起到比較好的抑制效果,同時(shí)可以降低脈沖的陡度。只要巧妙的計算安排各電容器及扼流圈的數值,并慎選用材(電容器及抗流圈磁心的材質(zhì))即可達成很好的濾波效果,該濾波器內含三只抗流圈(圖3為共模扼流圈的繞線(xiàn)示意圖)。
3、浪涌保護器 3.1特性:吸收浪涌能力可以很大,反應速度可以很快,可以防止各種頻譜下的浪涌電壓的侵襲;但是防浪涌的可靠性能較低,當SPD損壞后可能會(huì )影響到系統正常工作,且器件選擇上需要一定的經(jīng)驗。
三、使用對比隔離變壓器通常用于給重要設備/機房供電,減少來(lái)自線(xiàn)路的浪涌電壓,可作為電源系統C/D級防護的補充。也可用于信號系統的防浪涌設計電路中,與SPD起配合作用。同時(shí)具有隔離電源與負載的作用。
濾波電路通常用于高檔防雷插座/UPS的設計中,減少來(lái)自線(xiàn)路的浪涌電壓,可作為電源系統C/D級防護的補充。也可用于信號系統的防浪涌設計電路中,與SPD起配合作用。同時(shí)具有降低浪涌陡度的作用。浪涌保護器可用于防護來(lái)自電源線(xiàn)路、信號線(xiàn)路、天饋線(xiàn)路等各種線(xiàn)路的浪涌電壓,可作為B、C、D各級保護,不宜集成在系統中。同時(shí)具有通流大、抑制電壓低的特點(diǎn)。隔離變壓器、濾波電路、浪涌保護器宜組合使用,如圖5所示,則防浪涌效果最佳。 ~插座/UPS的設計中,減少來(lái)自線(xiàn)路的浪涌電壓,可作為電源系統C/D級防護的補充。也可用于信號系統的防浪涌設計電路中,與SPD起配合作用。同時(shí)具有降低浪涌陡度的作用。浪涌保護器可用于防護來(lái)自電源線(xiàn)路、信號線(xiàn)路、天饋線(xiàn)路等各種線(xiàn)路的浪涌電壓,可作為B、C、D各級保護,不宜集成在系統中。同時(shí)具有通流大、抑制電壓低的特點(diǎn)。隔離變壓器、濾波電路、浪涌保護器宜組合使用,如圖5所示,則防浪涌效果最佳。