隔离变压器原理与结构图（图解隔离变压器的工作原理和作用）

什么是隔离变压器

隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体，变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。早期为欧洲国家用在电力行业，广泛用于电子工业或工矿企业、机床和机械设备中一般电路的控制电源、安全照明及指示灯的电源。

一次侧、二次侧绕组间有较高绝缘强度以隔离不同电位抑制共模干扰的专用变压器。隔离变压器的变比通常是1：1。

隔离变压器工作原理

隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指1：1的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。

隔离变压器不全是1：1变压器。控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机，电子管收音机和示波器和车床控制变压器等电源都是隔离变压器。如为了安全维修彩电常用1比1的隔离变压器。隔离变压器是使用比较多的，在空调中也是使用的。

一般变压器原、副绕组之间虽也有隔离电路的作用，但在频率较高的情况下，两绕组之间的电容仍会使两侧电路之间出现静电干扰。为避免这种干扰，隔离变压器的原、副绕组一般分置于不同的心柱上，以减小两者之间的电容；也有采用原、副绕组同心放置的，但在绕组之间加置静电屏蔽，以获得高的抗干扰特性。

静电屏蔽就是在原、副绕组之间设置一片不闭合的铜片或非磁性导电纸，称为屏蔽层。铜片或非磁性导电纸用导线连接于外壳。有时为了取得更好的屏蔽效果，在整个变压器，还罩一个屏蔽外壳。对绕组的引出线端子也加屏蔽，以防止其他外来的电磁干扰。这样可使原、副绕组之间主要只剩磁的耦合，而其间的等值分布电容可小于0.01pF，从而大大减小原、副绕组间的电容电流，有效地抑制来自电源以及其他电路的各种干扰。

隔离变压器的分类

普通隔离变压器由于一次侧、二次侧绕组之间没有直接的电气连接，故一般的电力变压器不论变比为多少都具有电位隔离的功能，而隔离变压器则可以隔离更高的电位差。它被广泛应用于交流电源线上、通信线上，隔离接地回路，有效抑制低频、音频范围内的共模干扰，但不能抑制差模干扰。信号与脉冲隔离变压器也广泛地应用在音频到视频范围，用于中断地环路，实现耦合交流、隔离直流成分、阻抗匹配等功能。由于隔离变压器的一次侧与二次侧之间存在分布电容，从而降低了接地回路阻抗。当由于某种原因，B点电位升高出现干扰电压en时，高频共模干扰可从一次侧耦合到二次侧。

屏蔽隔离变压器在隔离变压器的一次侧和二次侧之间插入一层金属屏蔽层，屏蔽层将一次侧与二次侧之间的电容分为两个，起到了屏蔽作用。如将金属屏蔽层与变压器接地端连接，则来自一次侧的共模干扰在到达二次侧前被屏蔽层阻抗旁路。如将金属层与变压器一次侧输入端（有调压抽头时接调压抽头或接地端和零线端）连接，来自一次侧的差模干扰在到达二次侧前也被屏蔽层短路。

双重屏蔽隔离变压器当一次侧同时出现共模和差模干扰时，将一层屏蔽层连接到一次侧以降低差模噪声，将另一层屏蔽层连接到共模干扰的基准面或地线上以降低共模噪声。隔离变压器外壳也被连接到安全地线上。屏蔽层的连接线必须短而可靠，否则在高频时，屏蔽效果明显降低。

三重屏蔽的隔离变压器当需要更高隔离要求的时候，可选用三重屏蔽的隔离变压器。三种不同屏蔽层的连接方法取决于变压器的安装方法以及接地条件。一般将变压器安装在设备机架的隔板或屏蔽室的隔墙上，并将机架接设备安全地线，输入电源安全地被断开加绝缘管保护。

对隔离变压器的要求在变电所、发电厂中电子设备使用的隔离变压器，应参照国家对设备的标准要求进行选择，电源用的隔离变压器应满足如下几项指标：①额定电压：220V±20%;②额定电流：按设备的输入最大工作电流再加50%选定;③绝缘电阻：》10MΩ;④工频耐压：2500V，1min，泄漏电流《10mA;⑤高频干扰抑制：共模2500V（1MHz衰减振荡波）抑制》60dB，差模1250V（1MHz衰减振荡波）抑制》40dB。隔离变压器泄漏电流的大小，以及屏蔽效能视不同设备应用需要进行选择。

隔离变压器的作用

1、使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，也使该回路隔离。另外，利用其铁芯的高频损耗大的特点，从而抑制高频杂波传入控制回路。用隔离变压器使二次对地悬浮，只能用在供电范围较小、线路较短的场合。此时，系统的对地电容电流小得不足以对人身造成伤害。

2、电气隔离——一个是保护设备，还有一个很重要的作用就是保护人身安全！隔离危险电压。隔离变压器输出输入电容耦合小，对由于闪电，放电，电网切换，电机启动和其它电网燥声引起的干扰更具有抑制作用，是比较有效的电源噪声抑制器。从这点看隔离变压器更具有保护设备的作用。所谓保护人身安全，即对操作此设备的人的一个保护。因为隔离变压器的电动势是通过二次感应获得，与一次侧（与大地形成回路）不形成一个回路，因此不会造成触电。

3、改变电压，比如将220V的交流电压变成交流15V，但由一个更大的作用是将220V的GND与15V的GND进行了分离，这一点很重要。我们知道，当人体手握220V零线然后与大地接触后，是不会有电流流过的，而手握火线然后与大地接触，就会有生命危险。隔离变压器的这种能够隔离参考点（即地）的作用是很大的。经过变压器的隔离后，比如仍然还是220V的电压，只要保证这两根线不与大地接触，那么人体手握任何一根与大地相连，就不会有问题。

隔离变压器的选型

1、看外观

品质好的变压器一般看上去比较干净、无污染，金属材料无翘起，绝缘胶带缠绕整齐，引线（或引脚）固定良好，标签印刷良好，粘附整齐。

2、看标识和包装

变压器的标识，应当包含商标、型号和额定电气参数，或者会配有包含完整电气参数的说明书，有清楚的接线说明。

3、看零部件清单

品质好的变压器除了工艺好，更离不开好的材料，无论是绕组、绝缘胶带、骨架、铁芯和引线（或引脚）都很重要。变压器生产中往往会用到绝缘漆，对变压器的防潮、散热、绝缘、固定绕组都有很好的作用。部分企业可能会不使用绝缘漆或使用品质差的绝缘漆，这会影响变压器的性能和安全，甚至可能释放有毒物质。

4、看认证证书、检测报告

变压器产品属于CQC自愿认证，如果变压器具有认证证书，可通过CQC网站在线核查。相比没有认证证书的产品，获得了认证证书的变压器更值得信赖。

隔离变压器早期为欧洲国家用在电力行业，广泛用于电子工业或工矿企业，机床和机械设备中一般电路的控制电源，安全照明及指示灯的电源之用。隔离变压器属于安全电源，一般用来机器维修、保养用，起保护、防雷、滤波作用。

那么使用隔离变压器就一定安全吗？

不一定，一定要注意一下两点，否则依然有触电风险；

1 变压器的次级不能接地;

2 人体不能同时触及次级两端，否者，就有触电的危险。