Электроника:Переменный ток/Трансформаторы/Электрическая изоляция: различия между версиями
Valemak (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Valemak (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
| Строка 15: | Строка 15: | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
| v1 1 0 ac 10 sin | | v1 1 0 ac 10 sin<br />rbogus1 1 2 1e-12<br />v2 5 0 dc 250<br />l1 2 0 10000<br />l2 3 5 100<br />k l1 l2 0.999<br />vi1 3 4 ac 0<br />rload 4 5 1k<br />.ac lin 1 60 60<br />.print ac v(2,0) i(v1)<br />.print ac v(3,5) i(vi1)<br />.end | ||
|} | |} | ||
Версия от 16:34, 24 июля 2021
[1]
SPICE-анализ электрической изоляции
Помимо простого преобразования между различными уровнями напряжения и тока в цепях переменного и постоянного тока, трансформаторы умеют делать кое-что ещё крайне полезное. Они могут обеспечивать изоляцию, соединяя одну цепь с другой без использования прямых проводных соединений.
Этот эффект можно продемонстрировать с помощью другой симуляции SPICE: на этот раз добавим в схему «заземляющие» соединения для обеих цепей, налагая высокое постоянное напряжение между одной цепью и землёй за счёт использования дополнительного источника напряжения:
| v1 1 0 ac 10 sin rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 dc 250 l1 2 0 10000 l2 3 5 100 k l1 l2 0.999 vi1 3 4 ac 0 rload 4 5 1k .ac lin 1 60 60 .print ac v(2,0) i(v1) .print ac v(3,5) i(vi1) .end |
Напряжение постоянного тока относительно заземления (узел 0):
| (1) 0.0000 | (2) 0.0000 | (3) 250.0000 |
| (4) 250.0000 | (5) 250.0000 |
Напряжение переменного тока:
| freq | v(2) | i(v1) | |
|---|---|---|---|
| 6.000E+01 | 1.000E+01 | 9.975E-05 | Первичная цепь |
| freq | v(3,5) | i(vi1) | |
|---|---|---|---|
| 6.000E+01 | 9.962E-01 | 9.962E-04 | Вторичная цепь |
SPICE показывает, что на вторичную цепь относительно заземления подаётся постоянный ток 250 В, но, как вы можете видеть, это никак не влияет на первичную цепь в узлах 1 и 2 (где наблюдается нулевое напряжение постоянного тока). Кроме того, преобразование мощности переменного тока из первичной цепи к вторичной остаётся на прежнем уровне.
Подаваемое напряжение в этом примере часто называют синфазным напряжением, потому что оно наблюдается в более чем одной точке цепи по отношению к общей точке заземления. Трансформатор изолирует синфазное напряжение, так что оно вообще не воздействует на первичную цепь, а скорее изолировано во вторичной секции.
Для записи, неважно, что синфазное напряжение относится к постоянному току. Это может быть переменный ток, даже с другой частотой, и трансформатор всё равно изолирует его от первичной цепи.
Существуют приложения, в которых необходима электрическая изоляция между двумя цепями переменного тока без какого-либо преобразования уровней напряжения или тока. В этих случаях используются трансформаторы, называемые изолирующими трансформаторами, с коэффициентом трансформации 1:1. Настольный изолирующий трансформатор показан на этом рисунке.
Итог
- Имея возможность передавать мощность от одной цепи к другой без использования соединительных проводов между двумя цепями, трансформаторы обеспечивают полезную функцию гальванической развязки.
- Трансформаторы, предназначенные для обеспечения гальванической развязки без повышения или понижения напряжения и тока, называются изолирующими трансформаторами.
См.также
Внешние ссылки
