隔离变压器技术资料

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1、www.danfo-sh.com一．隔离变压器的等效模型1.有限磁导率——磁阻如果磁导率不是理想的无穷大，而是有限值。则磁芯具有一个磁阻，少量的磁化电流会流过磁芯而分流主线圈的电流。在等效电路中使用一个跟主线圈并行的电感Lm来表示有限磁导率的影响。如下图：2.磁芯损耗（铁损）磁芯损耗包含磁滞损耗和漩涡电流损耗，等效模型中用跟主线圈并行的电阻Rc来表示。磁滞损耗一般是交流电流流过变压器时，铁心中的磁力线方向和大小会发生变化，使得铁心内部分子相互摩擦，放出热能。穿过铁心的磁力线，都会在与磁力线垂直的平面上产生感应电流，这个电流会形成闭环，成漩涡状。涡流会使铁心发热，消耗电能。一般可以选择高的

2、电阻率系数的材料来做磁芯（如铁素体），或者采用阻碍漩涡电流产生的结构（如使用层压的铁心结构）3.线圈阻抗（铜损）一般组成线圈的导体都有一定的阻抗，等效模型使用Rp、Rs来表示。它主要受线圈的导体的直径和圈数影响。（一般线圈电阻发热，将电能转换成热能损耗掉）www.danfo-sh.com4.泄露磁通在实际的线圈中，并不是所有的磁通能够对两个线圈起到耦合作用，这些没有起到耦合作用的磁通叫着泄露磁通。等效电路使用一个串行电感来表示，故也称为泄露电感）影响泄露磁通的有绕线圈的技术和磁芯的几何结构5.分布式电容由于线圈和磁芯之间的耦合作用以及相邻匝之间的耦合作用，在变压器的线圈上存在一些寄生电容

3、。等效模型使用Cdp、Cds来表示。主要受线圈的几何结构和磁芯的介电常数影响。6.线圈间电容主线圈和次级线圈之间存在一个耦合电容，用Cww来表示，它受线圈的几何形状和磁芯的介电常数影响。它也是共模信号在主次级线圈间耦合的主要通路。www.danfo-sh.com7.隔离变压器的等效模型下图是PulseH5007用等效模型建模的pspice模型：二．隔离变压器的工作原理1.隔离变压器的工作原理www.danfo-sh.com在主线圈施加交流电压V1，产生电流I1通过主线圈，通电线圈产生磁通量Φ。根据dφ法拉第电磁感应定理：ξ=−N，主线圈产生的磁通量会在主级线圈和次级线圈中产生dt感应电压

4、ξ和ξ。12dφdφ得到：ξ=−N，ξ=−N，当忽略内阻的降压时，可以得出：1122dtdtVN111==VNn22差模信号当差分信号穿过隔离变压器主线圈时，能够在线圈上形成电流，完成隔离变压器的功能。共模信号www.danfo-sh.com当共模信号经过隔离变压器时，由于线圈两端的电压极性相同，不会形成电流。故不会将共模信号传递至次级线圈。但是线圈间的耦合电容Cww为共模信号的传递提供了通路：隔离变压器的共模信号抑制为了防止主级线圈上的共模信号传递至次级线圈，在主级线圈中添加中心抽头为共模信号的泄放提供通路：www.danfo-sh.com2.共模抑制器的工作原理当差分信号通过共模抑制

5、器时，上面线圈上产生的磁通和下面线圈产生的磁通相互抵消，磁场效应消除，为差分信号提供了一条无阻抗通路。当共模信号通过共模抑制器时，上面线圈上产生的磁通和下面线圈产生的磁通方向相同，磁场效应加强，根据楞次定理，共模信号将会遇到一个高阻抗的通路。在10M/100MTXwww.danfo-sh.com中共模抑制器一般会提供2K到3K欧姆的共模阻抗：3.自藕器的工作原理www.danfo-sh.com当差分信号经过自藕器时，上下两个线圈的磁通是相加，对差分信号是呈高阻抗。当共模信号经过自藕器时，上下两个线圈的磁通相互抵消，为共模信号到地提供了一个低阻抗的泄放通路。www.danfo-sh.com

6、三、隔离变压器参数定义隔离变压器的性能指标如下：1.插入损耗（InsertionLoss）插入损耗表示穿过隔离变压器之后的输出电压（Vout）跟输入电压（Vin）之比（用dB表示）原理图中间的device表示隔离变压器