隔离变压器的工作原理
篇一:音频隔离变压器的接法
隔离变压器原理及应用
基本原理：
根据变压器的变比公式：U1/U2=N1/N2;I1/I2=N2/N1;可以知道，1：1隔离变压器一次侧和二次侧的电压，电流是相同的。
作用：电气隔离；消除部分谐波（根据结构的不同可以消除不同次的谐波）；有效的降低零地电压；通过磁饱和原理,可消除浪涌
可以消除三次谐波（要求星三角变换隔离结构），高次谐波也是解决不了的。变压器只是变压的作用，并不起到变频的作用，只是在特殊结构的情况下，消除特定的谐波。 目的：
通过本课的学习使学员对隔离变压器的原理及隔离变压器在安全用电中的作用有个初步的认识。
二．隔离变压器原理
。我们用的交流电一根线和大地相连。另一根线与大地之间有220V的电位差。人接触会触电。隔离变压器的次级不与大地相连，它的任意两线与大地之间没有电位差。人接触任意一条线不会触电,所以比较安全。隔离变压器常用在有电子管和工作电压高的电子仪器上，如电子管扩音机，示波器等，也可用于维修电源。 如为了安全维修彩电常用1比1的隔离变压器.
三．隔离变压器的应用场合
适用于安全、隔离、漏电流小、净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰的场合。适用于交流50Hz至400Hz，电压1000V以下的电路中，广泛用于照明、机床电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等
隔离变压器按用用途分为两类；一类是防止触电事故发生而对电源进行隔离的安全电源变压器。另一类隔离变压器是对电磁干扰信号进行隔离，它广泛用于电子电路中，抑制噪声和电磁干扰。
四．通用触电防护措施
1．安全电压
据欧姆定律，电压越高，电流也就越大。因此，可以把可能加在人身±的电压限制在某一范围之内，使得在这种电压下，通过人体的电流不超过允许的范围。这一电压就叫做安全电压，也叫做安全特低电压。应当指出，任何情况下都不要把安全电压理解为绝对没有危险的电压。具有安全电压的设备属于Ⅲ类设备。
安全电压限值
限值为任何运行情况下，任何两导体问不可能出现的最高电压值。我国标准规定工频电压有效值的限值为50V、直流电压的限值为120V。
一般情况下，人体允许电流可按摆脱电流考虑；在装有防止电击的速断保护装置的场合，人体允许电流可按30mA考虑。我国规定工频电压50V的限值是根据人体允许电流30mA和人体电阻1700Ω的条件确定的。
我国标准还推荐：当接触面积大于1cm2、接触时间超过1s时，干燥环境中工频电压有效值的限值为33V、直流电压限值为70V；潮湿环境中工频电压有效值的限值为16V、直流电压限值为35V
安全电压额定值
我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V。特别危险环境中使用的尹持电动工具应采用42V安全电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应
采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。
2.安全隔离变压器
通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源。其接线如图3—8所示。除隔离变压器外，具有同等隔离能力的发电机、蓄电池、电子装置等均可做成安全电压电源。但不论采用什么电源，安全电压边均应与高压边保持加强绝缘的水平。
图3—8 安全隔离变压器接线图
采用安全隔离变压器作安全电压的电源时，这种变压器的一次与二次之间有良好的绝缘；其间还可用接地的屏蔽隔离开来。安全隔离变压器各部绝缘电阻不得低于下列数值： 带电部分与壳体之间的工作绝缘 2MΩ
带电部分与壳体之间的加强绝缘 输入回路与输出回路之间 输入回路与输入回路之间 输出回路与输出回路之间 7MΩ 5MΩ 2MΩ 2MΩ
Ⅱ类变压器的带电部分与金属物体之间 2MΩ
Ⅱ类变压器的金属物件与壳体之间 5MΩ
绝缘壳体上内、外金属物件之间 2MΩ
安全隔离变压器的额定容量，单相变压器不得超过10kVA、三相变压器不得超过16kVA、电铃用变压器的额定容量不应超过100VA、玩具用变压器的额定容量不应超过200VA；安全隔离变压器的额定电压，交流电压有效值不得超过50V、脉动直流电压不得超过50V、电钤用变压器的分别不应超过24V和24V、玩具用变压器的分别不应超过33V和33V。 安全电压回路的带电部分必须与较高电压的回路保持电气隔离，并不得与大地、保护导体或其他电气回路连接，但变压器一次与二次之间的屏蔽隔离层应按规定接地或接零。如变压器不具备加强绝缘的结构，二次边宜接地或接零，以减轻一次与二次短接的危险。对于普通绝缘的电源变压器，一次线长度不得超过3m、并不得带入金属容器内使用。音频隔离变压器的接法。
安全电压的配线最好与其他电压等级的配线分开敷设。否则，其绝缘水平应与共同敷设的其他较高电压等级配线的绝缘水平一致。
3．电气隔离音频隔离变压器的接法。
电气隔离是采用电压比为1：1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他电气回路电器上的隔离。
应用电气隔离须满足以下安全条件：
1．隔离变压器必须具有加强绝缘的结构，其温升和绝缘电阻要求与安全隔离变压器相同，这种隔离变压器还应符合下列要求：
(1)最大容量单相变压器不得超过25kVA、三相变压器不得超过40kVA。
(2)空载输出电压交流不应超过1000V、脉动直流不应超过1000V、负载时电压降低一般不得超过额定电压的5％～15％。
(3)隔离变压器具有耐热、防潮、防水及抗振结构；不得用赛璐珞等易燃材料作结构材料；手柄、操作杆、按钮等不应带电；外壳应有足够的机械强度，一般不能被打开，并应能防止偶然触及带电部分；盖板至少应由两种方式固定，其中，至少有一种方式必须使用工具实现。
(4)除另有规定外，输出绕组不应与壳体相连；输入绕组不应与输出绕组相连；绕组结构应能防止出现上述连接的可能性。
(5)电源开关应采用全极开关，触头开距应大于3mm；输出插座应能防止不同电压的插销插入；固定式变压器输入回路不得采用插接件；移动式变压器可带有2～4m电源线。
(6)当输入端子与输出端子之间的距离小于25mm时，则其间须用与变压器连成一体的绝缘隔板隔开。
(7)Ⅰ类变压器应有保护端子，其电源线中应有一条专用保护线；R类变压器没有保护端子。
2．二次边保持独立，即不接大地，不接保护导体，不接其他电气回路。如图3—9所示，如果变压器的二次边接地，则当有人在二次边单相电击时，电流很容易流经人体和二次边接地点构成回路。因此，凡采用电气隔离作为安全措施者，还必须有防止二次回路故障接地及窜连其他回路的措施。因为一旦二次边发生接地故障，这种措施将完全失去安全作用。对于二次边回路线路较长者，还应装设绝缘监视装置。
图3—9 变压器二次边接地的危险
3．二次边线路电压过高或副边线路过长，都会降低回路对地绝缘水平，增大故障接地的危险，并增大故障接地电流。因此，必须限制电源电压和二次边线路的长度。按照规定，应保证电源电压U≤500V、线路长度L≤200m、电压与长度的乘积UL≤100000V·m。
4．等电位联结
图3—10中的虚线是等电位联结线。如果没有等电位联结线，当隔离回路中两台相距较近的设备发生不同相线的碰壳故障时，这两台设备的外壳将带有不同的对地电压。如果有人同时触及这两台设备，则接触电压为线电压，电击危险性极大。因此，如隔离回路带有多台用电设备(或器具)，则各台设备(或器具)的金属外壳应采取等电位联结措施。这时，所用插座应带有等电位联结的专用插孔。
图3—10 电气隔离的等电位联结
五．净化电源、消除三次谐波及抑制共模干扰
隔离变压器在交流电源输入端的特点:vvv1、若电网三次谐波和干扰信号比较严重，采用隔离变压器，可以去掉三次谐波和减少干扰信号。vvv2、采用隔离变压器可以产生新的中性线，避免由于电网中性线不良造成设备运行不正常。vvv3、非线性负载引起的电流波形畸变（如三次谐波）可被隔离而不污染电网。
v隔离变压器在交流电源输出端的特点：
1、防止非线性负载的电流畸变影响到交流电源的正常工作及对电网产生污染，起到净化电网的作用。 2、在隔离变压器输入端采样,使得非线性负载电流的畸变不影响取样的准确性，得到能反应实际情况的控制信号。 3、若负载不平衡，也不影响稳压电源的正常工作。
四、漏电保护器
电气线路或电气设备发生单相接地短路故障时会产生剩余电流，利用这种剩余电流来切断故障线路或设备电源的保护电器称之为剩余电流动作保护器即通常所称的漏电保护器。由于漏电保护器动作灵敏、切断电源时间短，因此正确选用、安装与使用漏电保护器具有重要作用。
1．漏电保护方式
电流型RCD保护方式，通常有下列四种。
(1)全网总保护。是指在低压电网电源处装设保护器，总保护有三种方式：音频隔离变压器的接法。
①保护器安装在电源中性点接地线上。
②保护器安装在总电源线上。
③保护器安装在各条引出干线上。
通常，对供电范围较大或有重要用户的低电电网，采用保护安装在各条引出干线上的总保护方式。
(2)对于移动式电力设备，临时用电设备和用电的家庭，应安装末级保护。
(3)较大低压电网的多级保护。随着用电的不断增长，较大低压电网单单采用总保护或末级保护方式，已不能满足对低压电网供电可靠性和安全用电的需要，因此，较大电网实行多级保护是电气化事业发展的必然要求，图3—11所示为三级保护方式的配置图。
图3—11 三级保护方式配置图
上述三种保护方式，漏电保护器动作后均自动切断供电电源。
(4)对于保护器动作切断电源会造成事故或重大经济损失的用户，其低压电网的漏电保护可由用户申请，经供电企业批准，而采取漏电报警方式。此类单位应有固定值班人员，及时处理报警故障，并应加强绝缘监督，减少接地故障。
2．漏电保护装置的选用、安装使用及运行维护
(1)漏电保护装置选用
①漏电保护器设置的场所有：手握式及移动式用电设备；建筑施工工地的用电设备；用于环境特别恶劣或潮湿场所(如锅炉房、食堂、地下室及浴室)的电气设备；住宅建筑每户的进线开关或插座专用回路；由TT系统供电的用电设备；与人体直接接触的医用电气设备(但急救和手术用电设备等除外)。
②漏电保护装置的动作电流数值选择：手握式用电设备为15mA；环境恶劣或潮湿场所用电设备为6～10mA；医疗电气设备为6mA；建筑施工工地的用电设备为15～30mA；家用电器回路为30mA；成套开关柜、分配电盘等为100mA以上；防止电气火灾为300mA。 ③根据安装地点的实际情况，可选用的型式有：漏电继电器，可与交流接触器、断路器构成漏电保护装置，主要用作总保护。漏电开关，将零序电流互感器、漏电脱扣器和低压断路器组装在一个绝缘外壳中，故障时可直接切断供电电源。因此末级保护方式中，多采用漏电开关。漏电插座，把漏电开关和插座组合在一起的漏电保护装置，特别适用于移动设备和家用电器。
④根据使用目的由被保护回路的泄漏电流等因素确定。一般RCD的功能是提供间接接触保护。若作直接接触保护，则要求I△N≤30mA，且其动作时间t≤0.1s。因此根据使用目的不同，在选择RCD动作特性时要有所区别。
此外，在选用时，还必须考虑到被保护回路正常的泄漏电流，如果RCD的I△N小于正常的泄漏电流，或者正常泄漏电流大于50％I△N，则供电回路将无法正常运行，即使能投入运行也会因误动作而破坏供电的可靠性。
(2)漏电保护装置安装使用
①安装前必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力、漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合要求。
②漏电保护器安装接线时，要根据配电系统保护接地型式，按表3—8所示的接线图进行接线。接线时需分清相线和零线。
表3—8 漏电保护的接线方式
浅析音频传输中电流声的消除
篇二:音频隔离变压器的接法
浅析音频传输中电流声的消除
本文结合实例分析了现场直播或录制节目时音频传输过程中的电流声消除问题，给出了使用平衡接法和4芯电缆，屏蔽层单端接地，使用音频隔离变压器等解决方法。
我们经常参加现场直播和现场录制活动，在工作中遇到音频传输时，多数情况下都要解决一个电流声的问题，现总结经验如下 。
在我们参加的直、录播节目里面，由于我们只负责录制、传输，现场声音的拾取和放大已经有人负责，所以通常都是采用二级调音的方法。即在文艺演出、会议现场搭设一套调音系统，负责现场调音、放大，同时把一路已调控，混合好的节目声送到电视台转播系统的调音台，进行二次调音。电视台的二级调音台接收前级调音台的信号的同时，还可以增加现场背景声，可以用现场吊挂话筒拾取信号，也可以用负责全景的主摄像机随机话筒。
案例一
如果现场供电系统接地良好，可以没有电流声。县文体馆的电气设施在一层有配电箱，遇到演出、会议调音台和音箱都是从一层配电箱接电源。在和前级调音台相连的时候，基本没有电流声。
但是二级调音方式大多会遇到交流声干扰，最严重时将会导致无法录音。其原因主要是因为这样的音频系统是两套设备相互串联而成的系统，它们的电源地电位不一样，而音频输入输出口又是电信号直接连接的。这样在两套系统这间由于地电位相差明显，抬高音频信号的数值造成电流声出现。那有没有什么办法可以解决这些问题呢？
1、使用平衡接法和4芯电缆
专业音频系统通常采用平衡法传输信号，一般不会出现严重的交流声干扰。外界干扰噪声被屏蔽层隔离，效果明显。但是在信号线两端使用不同电源时，可能发生干扰，会影响信号质量，严重的导致无法使用，有时候4芯音频线，屏蔽层严格接地能够解决。原因是4芯音频线里面每2根组成的对，经过“双绞”后能够再次抵消一些干扰噪声。
2、屏蔽层单端接地
有的时候使用单端接地可以解决地电位问题。电缆两端电源接地点的电位差如果很大，那么这个电位差就足以通过屏蔽线在回路中产生强大的交流干扰了。解决方法就是将屏蔽线两端中输入信号设备的地悬空。使两个接地点的电位差不能在连线中产生回路，交流声也就不再产生了。以前也遇到过一些“电缆校正器”的输入端口就是这样接的。要确保所有的音频连接线的屏蔽层连接无误，务必要焊接才好。特别是一些常用的长线，如转播车到现场调音台之间的连接线，经常拔拔插插，时间一长，很容易出现断路现象，失去屏蔽作用，反而极易受到电源引线等的干扰影响。但是在地电位严重时候，这样的接法也未必能够解决问题。
3、虚焊和电源插头无接地导致电流声
如果在扩声系统静音时（即没有声音信号输出）交流声严重，就需要检查各通道设备的连接屏蔽线，尽量采用焊接，对于一些压接端子最好不要用。很多民用设备电源插头是没有接地极的，电源插座也是这样。如果使用了民用设备，就要检查电源的地、零、火是否符合规定，有没有接错。有些金属外壳设备会产生带电现象，这通常也就是零线与火线接反造成的，出现外壳、有交流声时，可以将二脚插头音响设备的电源插头颠倒过来，看电流声是否消失。
案例二
在县文艺中心，连接两级调音台后有明显的电流声，通过一定的手段可以消除。文艺中心的舞台上有配电箱可供我们接入电源，我们的设备一般在此接电源，在舞台附近使用。而这里的调音台在入口处，那里有专门的配电箱。这样一来，前级调音台和后级调音台在连接的时候，往往由于地电位不同造成明显的电流声。一般情况下，如果不明显，可以在后级调音台单独加接地线，让调音台外壳和附近的接地设备相连。如果加接地线仍然不能够消除电流声，我们采取转接的办法——不直接从调音台取音频信号，改从均衡器或者压扩器出口取音频信号，实践证明，通过转接，是可以消除电流声的。
案例三
在区会议中心，电流声强烈导致无法使用，通过均衡器接入后可以使用。一次县委会议中心的会议需要现场直播。我们到达现场安装设备后发现，前级调音台送来信号电流声太强烈，已经把后级调音台的LED表打满。用万用表测量，发现居然有点110V的电压！这里也是分两层的，前级调音台在二楼，后级调音台在一楼。断开后级调音台，单独把前级调音台的音频电缆拿来测量方法，居然接地的电压差已经达到15V。看来这里的配电线路有严重的问题，接地没有统一，造成地电位相差太大。由于无法找到最近的接地体，我们无法外接地线。最后我们在二层的控制室找到均衡器，从均衡器出囗取音频信号，成功地隔离了电流声。
灯光系统导致电流声。如果发现音响系统与灯光系统一起工作，则音响系统的交流哭噪声很大，而关闭灯光系统后则听不见交流声，多半是由于音响系统与灯光系统共用同一路电，控制灯光系统的可控硅工作电流不仅大，而且是脉冲电流，能够通过电流系统影响其他设备的运行，从而产生很大的交流声。这种情况下，可以把灯光系统和音响分开，分别接入不同的电源，让音响系统用一相电源，灯光系统用另外一相电源。如果只有一路市电，可以考虑在音响系统中加入稳压滤波隔离电源，比如在调音台和音源所用的电源前，加一台适当功率1：1的电源变压器，或者在线式UPS。
案例四
小区广场，电流声强烈导致无法使用。
去年夏天在一区的广场举办“六一少儿文艺晚会”现场的前级调音台和功放、音箱、灯光、现场录制设备都从广场的配电箱接入电源。由于没带后级调音台，我们把音频信号直接接入录象机，通过录象机的音频电位器来控制电平，在连接好设备后开机，发现电流声太强烈，无法录制。制作人员提出要换录像机，说是录像机坏了，声音没法使用。其实换录像机也解决不了问题，因为现场有灯光设备，其中硅箱在工作时会对电源产生干扰，录像机的电
流声恰恰就是硅箱造成的，后来我们把制作设备的电源从现场改一到总配电箱，就解决了问题。
使用隔离器，有时候哪种办法都用了仍然解决不了电流声问题。这时候，在两级调音台之间使用音频隔离变压器进行隔离，就可以有效地抑制交流声的干扰了。
音频隔离变压器是一种专用的音频组件，适合现场调音台与其他不同电位差设备的对接。它有多种型号，如两端都是平衡接法的，主要是隔离两端不同地而产生的电位差，以及由此造成的交流声干扰；还有就是一端为平衡，一端为不平衡的接法，除了隔离以上干扰外，不有阻抗变换的作用。采用音频隔离变压器之后，把长距离传输信号的两端设备进行连接，克服了两端不同地的问题，是解决交流声干扰的好办法。除了能够消除交流声，还可以避免后级设备回流烧毁前级调音台输出。有些隔离器的变压器输出端具有超强的线缆驱动能力，可以连接达300米的音频信号线，这在特殊的音响工程中非常有用。下图的隔离器具备多种接口，具有隔离和平衡与不平衡的相互转换作用。
除此之外，如果需要更长距离传送音频信号，可以考虑使用光发射机。由于光设备不会连通两端的地电位，可以绝对放心不会由于两级调音台连接而产生电流声。
电流注入探头和音频隔离变压器价格
篇三:音频隔离变压器的接法
电流注入探头和音频隔离变压器价格
音频传输中交流声的消除办法
篇四:音频隔离变压器的接法
音频传输中交流声的消除办法
一. 电源线的连接
1）按照国内标准，使用的通常都是三脚插头，其三个脚的接法是很有讲究的。将插头拿在手中，三条腿朝向自己，则左脚是接火线，右脚是接零线，中间的脚是接地的。在一些进口设备中，插头与国内插座不配套，需要重新换过，在接线时一定要注意这个问题，否则交流干扰声就容易发生。
2)，一些民用的设备也常会作为音源设备，如DVD、CD、卡座等接入音频系统，这些设备的电源插头一般都是两脚的，当这些设备参与到整个音频系统中时，发生交流干扰声的概率也会增加不少，这时就要仔细的将每台设备的电源插头颠倒过来再插入试试，一般都会解决。这个问题的主要原因是设备内部的地与电源的零线是相对应的。如果一台接反了，则交流声就很容易窜入整个系统。
3）在一些场合，有些铁壳设备会产生箱体带电现象，这通常也就是零线与火线插反造成的。
二. 音频线的连接
1) 首先要确保所有音频连接线的屏蔽层连接无误，务必要焊接才好。特别是一些常用的长线，如转播车到现场调音台之间的连接长线，经常拔拔插插，时间一长，很容易出现断路现象，失去屏蔽作用，反而极易受到电源引线等的干扰影响。
2)再就是各设备之间的连接。通常专业设备均为卡侬插头插座，也就是平衡接法，这种接法只要连接正确，一般都不会有问题。但一些民用设备的接口都是莲花插头插座，也就是不平衡接法，这些设备与专业设备的连接就要注意了。简单的方法是一头是卡侬头子，一头是莲花头子，直接进行连接。但连接线越短越好，长了容易受外界干扰，特别是长距离传输时，这种接法是最不好的了，极易受到电磁波的干扰而产生交流声甚至广播声。这时应尽可能的采用长的卡侬插头连线，和短的莲花插头连线，并在两根线之间使用音频隔离变压器进行隔离，将非平衡转为平衡连接，就可以有效的抑制交流声的干扰了。
3)音频隔离变压器是一种专用音频组件，它有多种型号，如两端都是平衡接法的，主要是隔离两端不同地而产生的电位差，以及由此造成的交流声干扰；还有就是一端为平衡，一端为不平衡的接法，除了隔离以上干扰外，还有阻抗变换的作用。一般而言，平衡输入的阻抗为600Ω，不平衡输入的阻抗为10KΩ，如不经过阻抗变换直接接入，虽然音箱也会响，但音量、音质都要大打折扣了，而且由于电平的不匹配，会对后级设备的输入电路构成威胁。这也是要引起重视的地方，通常不提倡这种接法。采用音频隔离变压器之后，把长距离传输信号的两端设备进行连接，克服了两端不同地的问题，是解决交流声干扰的好办法。 采用卡侬插头连线进行长距离传输信号，对抑制外界空间的杂乱噪声干扰，包括广播声也是很有效的。因为平衡输入输出的隔离变压器中，两根信号线，一根地线（屏蔽线）的接法是，变压器的一组线包，两端接两根信号线，线包中心抽头接地。这样一来，正常信号传输没有问题，但外来的空间杂乱噪声干扰，由于两根信号线受到的干扰为同相位信号，则在下一级信号输入端正好相互抵消，就不会形成干扰了。而在非平衡接法的连线中，因为只有一根信号线，就无法避免这个现象了。
4)采用平衡法传输信号，一般不会出现严重的交流声干扰。但是当信号两端使用不同电源时，这种问题就可能发生。 原因就是当信号两端的设备使用非同一电源所造成的。 解决方法就是将屏蔽线两端一端接地，使其仍然有屏蔽作用，而将另一端悬空。使两个接地点的电位差不能在连线中产生回路，交流声也就不在产生了。
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