噪聲截除變壓器的基礎(chǔ)知識(shí) ??

什么是降噪變壓器？

降噪變壓器是一種專門設(shè)計(jì)用于阻斷通過電力線路傳播噪聲的變壓器。

雖然俗稱包括“干涉波中斷變壓器”和“噪聲對(duì)抗變壓器”，但“噪聲截?cái)嘧儔浩鳌币辉~由電研精機(jī)研究所于1960年開發(fā)并注冊(cè)商標(biāo)，如今已被廣泛用作通用名稱。

由于它具有電氣隔離和絕緣噪聲源的機(jī)制，能夠?qū)⒃肼曉磁c受噪聲影響的器件側(cè)電路隔離，因此具有很高的噪聲預(yù)防效果。 由于它是分離且絕緣的類型，即使在嘈雜和惡劣的電磁環(huán)境中也能穩(wěn)定工作，這是其主要特點(diǎn)。

噪聲截除變壓器的應(yīng)用

現(xiàn)代電子設(shè)備變得更快，且更多設(shè)備在極低電壓下工作。 因此，即使是輕微的外部噪聲也可能導(dǎo)致故障或性能下降。

噪聲來源包括自然現(xiàn)象如閃電、工業(yè)設(shè)備如逆變器和放電設(shè)備，甚至家用電器。 在設(shè)備的電力線路上安裝降噪變壓器，不僅能防止外部噪聲的入侵，還能防止設(shè)備本身產(chǎn)生的噪聲泄漏到外部。

具體應(yīng)用包括廣泛應(yīng)用于信號(hào)質(zhì)量至關(guān)重要的領(lǐng)域，如音頻設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和精密測(cè)量?jī)x器，也已應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、通信設(shè)備和工廠控制系統(tǒng)。

噪聲截除變壓器的原理

降噪變壓器通過電力線路抑制試圖進(jìn)入次級(jí)側(cè)（輸出端）的噪聲。 電力線噪聲有兩種類型：“共模噪聲”和“正常模噪聲”，每種噪聲的抵消方式不同。

1. 對(duì)共模噪聲的對(duì)策

共模噪聲是指兩根導(dǎo)線沿同一方向流動(dòng)并返回地或設(shè)備外殼的噪聲類型。 對(duì)于相對(duì)較低的噪聲（約10kHz），即使是標(biāo)準(zhǔn)絕緣變壓器也能在一定程度上降低噪聲。

然而，隨著頻率的增加，噪聲往往通過變壓器初級(jí)（輸入）和次級(jí)之間的輕微電容泄漏到次級(jí)側(cè)。 在噪聲截波變壓器中，靜電屏蔽裝置安裝在初級(jí)和次級(jí)線圈之間并接地，有效阻擋高頻共模噪聲。

2. 防止正常模式噪聲的措施

正常模式噪聲是指電力線的出回路徑之間產(chǎn)生的噪聲，沿與正常信號(hào)電流相同的路徑傳播。 由于這些噪聲直接輸出到次級(jí)側(cè)，僅靠變壓器絕緣無法抑制噪聲。

然而，閃電瞬間產(chǎn)生的噪聲頻率遠(yuǎn)高于電源頻率（50/60Hz）。 通過利用這種頻率差異，變壓器配備了濾波特性，允許低頻通過，同時(shí)僅衰減高頻噪聲成分，從而抑制正常模噪聲。

噪聲截除變壓器的結(jié)構(gòu)

1. 基本結(jié)構(gòu)及絕緣變壓器的區(qū)別

傳統(tǒng)的絕緣變壓器具有對(duì)初級(jí)和次級(jí)端進(jìn)行電氣絕緣的功能，但它們無法提供足夠的高頻噪聲隔離。 這是因?yàn)樵肼曂ㄟ^線圈間的電容和電磁感應(yīng)傳遞到次級(jí)側(cè)。

噪聲截波變壓器的設(shè)計(jì)就是為了補(bǔ)償這種弱點(diǎn)。 在一次線圈和次級(jí)線圈之間安裝靜電屏蔽，變壓器外圍還布置多塊電磁屏蔽板。 此外，線圈布置以及磁芯的材料和形狀經(jīng)過優(yōu)化，防止高頻噪聲的磁通在線圈間傳播，形成了通過電容和電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)噪聲傳播的結(jié)構(gòu)。

2. 與其他噪聲對(duì)抗措施的比較

對(duì)于電路板上的噪聲反制，常用一種稱為光耦合器的元件，利用光絕緣傳輸信號(hào)。 雖然光耦合器在成本和節(jié)省空間方面有優(yōu)勢(shì)，但降噪變壓器適合用于不使用基板的設(shè)備之間的電力線管理。