隔離變壓器的工作原理基于電磁感應(yīng)定律,它通常由兩個(gè)或多個(gè)繞組組成,這些繞組在物理上隔離但通過磁場(chǎng)耦合。最基本的隔離變壓器包含兩個(gè)繞組:初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。初級(jí)繞組連接到輸入電源,而次級(jí)繞組提供給負(fù)載電源。這兩個(gè)繞組通常繞在同一個(gè)閉合的磁芯上,但它們不直接電氣連接。
當(dāng)初級(jí)繞組接入交流電源時(shí),電流流動(dòng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過磁芯傳遞到次級(jí)繞組。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,變化的磁通量會(huì)在次級(jí)繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)(電壓)。這樣,初級(jí)繞組的電能以磁能的形式通過耦合轉(zhuǎn)換到次級(jí)繞組,并在次級(jí)繞組中重新以電能的形式呈現(xiàn)出來。
隔離變壓器的電氣隔離性能可以保護(hù)用戶免受電擊,減少接地故障的風(fēng)險(xiǎn),并且可以防止故障電流通過設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室儀器、專業(yè)音頻設(shè)備等需要高安全性和設(shè)備保護(hù)的領(lǐng)域。通過提供一個(gè)隔離的次級(jí)電路,隔離變壓器確保了次級(jí)電路內(nèi)的用戶和設(shè)備不會(huì)直接接觸到主電源電路,從而大大提高了安全性和設(shè)備保護(hù)。
此外,隔離變壓器在頻率較高的情況下,兩繞組之間的電容仍會(huì)使兩側(cè)電路之間出現(xiàn)靜電干擾。為避免這種干擾,隔離變壓器的原、副繞組一般分置于不同的心柱上,以減小兩者之間的電容;也有采用原、副繞組同心放置的,但在繞組之間加置靜電屏蔽,以獲得高的抗干擾特性