基本原理、应用、噪声产生原因及对策
降噪变压器是一种抑制电噪声的组件,以维持电子设备的信号质量并最大限度地提高其性能。如果您的设备运行不稳定,您可以通过使用具有高降噪性能的变压器来改善它。本文详细阐述了其基本原理、应用、噪声产生的原因以及对策。
什么是降噪变压器?
降噪变压器是一种用于抑制电子设备中电噪声的装置。一种隔离变压器,其作用是维持设备的信号质量并确保性能稳定。下面我们就来讲解一下噪音切割的基本原理和主要用途。
降噪的基本原理及结构
降噪变压器的基本原理是衰减不必要的电气噪声。这是通过利用变压器的线圈绕组来阻挡噪声并提高传输电力的质量来实现的。它对高频噪声特别有效,可以显着减少通过电源线传输的干扰。
初级线圈和次级线圈之间通过静电屏蔽进行绝缘。另一个结构特点是在变压器的外周放置了多块电磁屏蔽板,以阻挡外部噪声。为了防止电气干扰,需要特别注意线圈的布置以及磁芯的材料和形状。
消噪变压器的主要用途
降噪变压器广泛应用于需要高信号质量的应用中,例如音频设备、医疗设备和精密测量仪器。对于在极低电压下运行的精密设备,降噪变压器至关重要,因为即使是微小的噪声也会对性能产生很大影响。由于它能有效阻挡设备内部和外部产生的电噪声,因此被广泛应用于工业机器人、通信设备、家用电器、汽车等工业领域。
产生噪音的原因
噪音大致可分为两类:雷击、宇宙射线等引起的“自然噪音”和电子设备产生的“人造噪音”。人为噪声的主要原因是工频噪声、尖峰噪声和接地噪声。了解这些现象发生的原因对于采取适当的噪声对策非常重要。
商业频率噪声
商用频率噪声来自电容耦合和电磁感应。
当电流流过电源线时,电容耦合会产生电源频率噪声,从而产生周围电场,从而导致电路和组件之间的电气干扰。电源线的频率分量会传输到其他电路和组件,从而产生不必要的噪声。
电磁感应噪声特别容易出现在大型电机中。由于它们使用大电流,电磁感应会产生强磁场,从而在周围的信号线上产生噪声。这是由于向次级线圈供电时部分磁场向外传播造成的。
尖峰噪声
尖峰噪声是由电机和电容器等感性负载电路的开关引起的。电机关闭时会产生反电动势,开启时电容器中会流过浪涌电流,因此噪声会混入信号线中。
接地产生的噪声
接地噪声是由流向地面的电流和接地电阻引起的。请记住,承载大电流的电源接地可能会产生噪声。最好与仪器地分开安装,并保持足够的距离。
数字信号噪声
具有高频成分的数字信号可能会导致电磁干扰 (EMI)。另外,请注意,当承载数字信号的导体靠近放置时,可能会发生串扰(部分信号混合到相邻导体中)。
如何处理噪音
根据噪声的类型,电子设备的噪声对策需要不同的方法。特别是共模噪声和常模噪声的对策至关重要。在此,我们将说明针对这两种传导噪声的对策以及其他噪声对策。
共模噪声对策
共模噪声是指以相同方向进入两条电线并通过地面或外壳返回的噪声。作为有效的对策,请屏蔽噪声消除变压器的线圈并将其接地。这使得传入的噪声能够逃逸到地面,从而最大限度地减少对电子设备的影响。
线圈布局、材料和磁芯形状对于高频共模噪声对策非常重要。此外,线圈的设计还可以防止高频噪声磁通量相互交链。隔离变压器可以在一定程度上防止数十kHz级的低频噪声。
常模噪声对策
常模噪声是当噪声电流与来自电源或信号源的电流同向流动时产生的噪声。为了减少这种情况,请抑制从初级绕组到次级绕组的传输。缩短流动回路并选择铁芯以避免将噪声成分引入次级绕组也是有效的。
另一种选择是在变压器本身添加一个滤波器,允许低频功率通过,同时衰减高频噪声。有效对抗雷击等引起的高频噪声,保护功率器件,保证稳定运行。
其他噪声对策方法
我们还推荐使用本公司生产的“球形变压器”来降低电源噪声。辐射噪声成为闭环并且不太可能发生,从而改善传导噪声。它还会降低Y电容的容量,这与漏电流有关。采用球形变压器无需添加或加固部件。当试图降低成本时,它也是一个强大的选择,因为它可以采取措施消除噪音。