전기 절연

전기 절연의 SPICE 분석

AC 및 DC 회로에서 서로 다른 레벨의 전압과 전류를 쉽게 변환하는 기능 외에도 변압기는 절연이라는 매우 유용한 기능도 제공합니다. , 이는 직접 와이어 연결을 사용하지 않고 한 회로를 다른 회로에 연결하는 기능입니다.

다른 SPICE 시뮬레이션으로 이 효과의 적용을 시연할 수 있습니다. 이번에는 두 회로에 대한 "접지" 연결을 보여주고 추가 전압 소스를 사용하여 한 회로와 접지 사이에 높은 DC 전압을 부과합니다.

변압기는 V1의 10Vac를 V2의 250VDC에서 분리합니다.

<이전>v1 1 0 ac 10 죄 rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 dc 250 l1 2 0 10000 12 3 5 100 k l1 l2 0.999 vi1 3 4 ac 0 로드 4 5 1k .ac lin 1 60 60 .print ac v(2,0) i(v1) .print ac v(3,5) i(vi1) .끝

접지 기준 DC 전압(노드 0):(1) 0.0000 (2) 0.0000 (3) 250.0000 (4) 250.0000 (5) 250.0000 AC 전압:주파수 v(2) i(v1) 6.000E+01 1.000E+01 9.975E-05 1차 권선 주파수 v(3,5) i(vi1) 6.000E+01 9.962E-01 9.962E-04 2차 권선 

SPICE는 접지와 관련하여 2차 회로 요소에 가해지는 250볼트 DC를 보여주지만, 보시다시피 노드 1과 2에서 1차 회로(제로 DC 전압)와 1차 회로에서 AC 전원의 변환에는 영향이 없습니다. 2차 회로로의 연결은 이전과 동일하게 유지됩니다.

이 예에서 가해진 전압은 종종 공통 모드라고 합니다. 전압은 접지의 공통점을 기준으로 회로의 여러 지점에서 볼 수 있기 때문입니다. 변압기는 공통 모드 전압을 절연하여 1차 회로에 전혀 영향을 주지 않고 오히려 2차측에 절연되도록 합니다.

기록을 위해 공통 모드 전압이 DC인 것도 중요하지 않습니다. 다른 주파수에서도 AC일 수 있으며 변압기는 이를 1차 회로에서 모두 동일하게 분리합니다.

전압 또는 전류 레벨의 변환 없이 두 AC 회로 사이에 전기적 절연이 필요한 애플리케이션이 있습니다. 이러한 경우 변압기는 절연 변압기라고 합니다. 1:1 변환 비율을 갖는 것이 사용됩니다. 아래 그림은 탁상용 절연 변압기를 보여줍니다.

절연 변압기는 전력선에서 전원을 분리합니다.

검토:

<울>

두 회로 사이에 전도체를 상호 연결하지 않고도 한 회로에서 다른 회로로 전력을 전달할 수 있으므로 변압기는 전기적 절연이라는 유용한 기능을 제공합니다. .

전압과 전류를 높이거나 낮추지 않고 전기적 절연을 제공하도록 설계된 변압기를 절연 변압기라고 합니다. .

관련 워크시트:

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승압, 강압 및 절연 변압기 워크시트