什么是降噪变压器？

噪声截除变压器的基础知识 📔

什么是降噪变压器？

降噪变压器是一种专门设计用于阻断通过电力线路传播噪声的变压器。

虽然俗称包括“干涉波中断变压器"和“噪声对抗变压器"，但“噪声截断变压器"一词由电研精机研究所于1960年开发并注册商标，如今已被广泛用作通用名称。

由于它具有电气隔离和绝缘噪声源的机制，能够将噪声源与受噪声影响的器件侧电路隔离，因此具有很高的噪声预防效果。 由于它是分离且绝缘的类型，即使在嘈杂和恶劣的电磁环境中也能稳定工作，这是其主要特点。

噪声截除变压器的应用

现代电子设备变得更快，且更多设备在极低电压下工作。 因此，即使是轻微的外部噪声也可能导致故障或性能下降。

噪声来源包括自然现象如闪电、工业设备如逆变器和放电设备，甚至家用电器。 在设备的电力线路上安装降噪变压器，不仅能防止外部噪声的入侵，还能防止设备本身产生的噪声泄漏到外部。

具体应用包括广泛应用于信号质量至关重要的领域，如音频设备、医疗设备和精密测量仪器，也已应用于工业机器人、通信设备和工厂控制系统。

噪声截除变压器的原理

降噪变压器通过电力线路抑制试图进入次级侧（输出端）的噪声。 电力线噪声有两种类型：“共模噪声"和“正常模噪声"，每种噪声的抵消方式不同。

1. 对共模噪声的对策

共模噪声是指两根导线沿同一方向流动并返回地或设备外壳的噪声类型。 对于相对较低的噪声（约10kHz），即使是标准绝缘变压器也能在一定程度上降低噪声。

然而，随着频率的增加，噪声往往通过变压器初级（输入）和次级之间的轻微电容泄漏到次级侧。 在噪声截波变压器中，静电屏蔽装置安装在初级和次级线圈之间并接地，有效阻挡高频共模噪声。

2. 防止正常模式噪声的措施

正常模式噪声是指电力线的出回路径之间产生的噪声，沿与正常信号电流相同的路径传播。 由于这些噪声直接输出到次级侧，仅靠变压器绝缘无法抑制噪声。

然而，闪电瞬间产生的噪声频率远高于电源频率（50/60Hz）。 通过利用这种频率差异，变压器配备了滤波特性，允许低频通过，同时仅衰减高频噪声成分，从而抑制正常模噪声。

噪声截除变压器的结构

1. 基本结构及绝缘变压器的区别

传统的绝缘变压器具有对初级和次级端进行电气绝缘的功能，但它们无法提供足够的高频噪声隔离。 这是因为噪声通过线圈间的电容和电磁感应传递到次级侧。

噪声截波变压器的设计就是为了补偿这种弱点。 在一次线圈和次级线圈之间安装静电屏蔽，变压器外围还布置多块电磁屏蔽板。 此外，线圈布置以及磁芯的材料和形状经过优化，防止高频噪声的磁通在线圈间传播，形成了通过电容和电磁感应实现噪声传播的结构。

2. 与其他噪声对抗措施的比较

对于电路板上的噪声反制，常用一种称为光耦合器的元件，利用光绝缘传输信号。 虽然光耦合器在成本和节省空间方面有优势，但降噪变压器适合用于不使用基板的设备之间的电力线管理。