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。在電源線和信號傳輸線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，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。在一些電源線路及高頻線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：并聯于線路中，當線路上的過電壓達到SPD動作臨界值的時候，通過SPD的動作，使線路對地形成瞬間的導通狀態，用于限制暫態過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：將一次側線圈的靜電遮蔽接地(參看圖1的一次側EI)接在電源總開關箱的「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來的電源接地專用線，不能從電源插座的「中性線」接過來。其余的接地引線，包括二次側線圈的靜電遮蔽接地、外殼接地、鐵心接地及一次與二次線圈之間的磁場遮接地，則接在專用接地匯流排上，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參數。一般來講，一次雷電現象可在瞬間產生上萬伏甚至幾十萬伏的過電壓，這樣的過電壓隔離變壓器是承受不了的。并且，幾KHZ以內的低頻脈沖也是無法防護的。

　　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)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損壞后可能會影響到系統正常工作，且器件選擇上需要一定的經驗。

　　三、使用對比隔離變壓器通常用于給重要設備/機房供電，減少來自線路的浪涌電壓，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，減少來自線路的浪涌電壓，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。同時具有降低浪涌陡度的作用。浪涌保護器可用于防護來自電源線路、信號線路、天饋線路等各種線路的浪涌電壓，可作為B、C、D各級保護，不宜集成在系統中。同時具有通流大、抑制電壓低的特點。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，減少來自線路的浪涌電壓，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。同時具有降低浪涌陡度的作用。浪涌保護器可用于防護來自電源線路、信號線路、天饋線路等各種線路的浪涌電壓，可作為B、C、D各級保護，不宜集成在系統中。同時具有通流大、抑制電壓低的特點。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。