电源变压器的隔离特性保障设备安全

掌握变压器主要的特性对分析变压器电路有着举足轻重的作用。

1.隔离特性

所谓变压器隔离特性，是指一次与二次回路之间共用同一参考点。隔离特性是变压器的重要特性之一，电源变压器的安全性是由这一特性决定的。图1-15所示电路中的T是电源变压器，输入电压是220V交流市电电压，该电压加在一次线圈1和2之间。

由交流市电电压的相关特性可知，它的相线（俗称火线）与零线之间有220V交流电压，而零线与大地等电位，这样，相线与大地之间存在220V交流电压。人站在大地上直接接触相线有生命危险。

图1-15 电源变压器

假设电路中的变压器T是一个1∶1变压器，即它输入220V交流电压时，它输出电压也是220V，但要注意，变压器输出的220V电压是指二次线圈两端之间的电压，即3和4端之间的电压。

二次线圈的任一端（如3端）对大地端之间的电压为0，这是因为二次线圈的输出电压不以大地为参考端，同时一次和二次线圈之间高度绝缘。这样，人站在大地上只接触变压器T二次线圈任一端，没有生命危险（切不可同时接触二次线圈3和4端），而若接触一次线圈的相线端则会触电，这便是变压器的隔离作用。

在许多电子电器中使用交流220V作为电源，为了保证设备使用过程中使用者的人身安全，需要将220V交流电源进行隔离，这时使用电源变压器，同时电源变压器将220V交流电压降低到适合的电压。电路中的T是具有降压和隔离作用的电源变压器。在故障检修中，经常需要在通电状态下接触电路中的元器件或电路中的地线。加入电源变压器之后可以防止触电的危险。

注意：当人体同时接触1∶1变压器二次线圈的两个端点时，220V电压加到人身上，仍然有生命危险。

大多数电子电器中，电源变压器二次线圈输出的交流电压很低，所以采用变压器之后不存在触电的危险，这对故障检修很有益。

2.隔直流通交流特性

变压器同电容器一样，也具有隔直流，通交流特性，利用变压器的通交流和隔直流特性可构成耦合电路。(www.xing528.com)

图1-16所示是变压器耦合电路示意图。这一电路利用了变压器隔直流通交流特性，将放大晶体管VT₁与后面电路的直流隔开，同时耦合变压器二次输出经VT₁放大后的信号。

图1-16 变压器耦合电路

3.二次线圈输出信号与输入信号频率相同

变压器的二次线圈输出电压一定是交流电压，这一电压的频率也一定与加到一次线圈两端的交流电压频率相同。因为一次线圈产生的交变磁场变化规律与输入交流电压的变化规律相同，而二次线圈交流输出电压变化规律同磁场变化规律一样，因此输出电压频率同输入电压的频率相同。

变压器的二次输出电压大小可以与一次线圈两端的交流输入电压大小不同，这由变压器的电压比决定。

4.变压器同名端

变压器的同名端是指两个端点电压相位是同相位关系，所谓同相位是指两个端点电压同时增大或减小。同名端与变压器的一次、二次线圈的绕制方向有关，当一次和二次线圈以同一个方向绕在铁心上时，两个线圈的头是同名端，两个线圈的尾也是同名端，同一个线圈的头和尾端的电压相位相反，如图1-17所示。

图1-17 变压器同名端示意图

图1-17中电路的T是一个变压器，可以看出在变压器一次线圈1端和二次线圈3端各标出一个黑点表示1端和3端是同名端，那么1端和3端的电压波形，在同一时刻增大或减小。二次线圈4端电压的相位与3端的恰恰相反，电压波形一个在正半周时另一个在负半周，它们的电压一个在增大时另一个在减小，所以是反向的关系。

如果只考虑变压器输出电压大小而不考虑输出电压相位时，可不标出同名端。但是，在有些振荡电路的正反馈电路中，为了分析正反馈过程的方便，要求了解变压器一次和二次线圈输出电压的相位，此时就要在变压器中标出同名端。