2024年5月12日 星期日

隔離變壓器的意義

可能是因為家電醫生課程的關係
在維修和設計課程的過程中必須更了解不同電源的特性
才能抓到問題的所在,也才能從中找到理論與實際生活的交會點
這些交會點就是教學最重要切入的地方

電源研究得越透徹,越發現這個看似基礎又簡單(?)的東西
原來水很深很深啊~~
前些日子電線裡寄生電容的問題
提到DC至少可以有四種來源
1.隔離式:AC線性變壓(linear mode)轉DC
2.隔離式:AC開關變壓(switch mode)轉DC
3.非隔離式:容抗降壓轉DC
4.化學電池DC

其中隔離式最常見,但卻最複雜
首先必須先了解「隔離」(Isolation)的意義和目的
一般AC市電有帶電的L和不帶電的N
N基本上在源頭(發電廠)是接地的(為甚麼要接地?以後再說)
因此市電L和大地其實有一個所謂的接地迴路(Ground loop)
這也是為甚麼我們摸到火線會觸電的原因
所以理論上若電源本身和大地是分離的
就算摸到所謂的火線(有對地電壓),也不會有接地迴路,自然也就不會有觸電的危險
但很重要的一點,這個電壓不能太高
若高到一定程度還是會對地放電的
但以110V或220V來說,若電源本身沒有接地
單純摸到任意一條線也不會有觸電的危險
加上單一迴路中如果安裝太多種類的電器
電器本身(尤其是有高頻的電子設備)就可能會對迴路造成干擾
這時某些靈敏度較高的設備,例如醫用示波器或是高級擴大機
就會因為不乾淨的電源(非標準正弦波)產生雜訊
解決的方式就是把這些高靈敏的設備電源和原本的電源分離
或也可以說是和大地分離
這個分離的方式就是隔離變壓器最重要的功能

隔離變壓器基本上就是一個課本常見的鐵芯式變壓器
利用電磁感應讓二級線圈感生感應電動勢
二級感應之後的電源和一級電源就分離了
產生的電壓指的是二級線圈兩端出頭的電位差
對地基本上已經沒有迴路了


我們用兩個市面上常見的降壓變壓器反向串接兩個來當作等電壓的隔離變壓器
這樣可以將變數降到最小,也更方便實驗說明
當然還是要在一級線圈的地方加上一個保險絲
安全最重要,別偷懶





寫太多了,下一篇再來實驗