第3节 电气隔离 (修订中)
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# 1. 电气隔离的 SPICE 分析
除了能够在交流和直流电路中的不同电压和电流水平之间轻松转换之外，变压器还提供了一种非常有用的功能，称为_隔离_，即无需使用直接导线连接即可将一个电路耦合到另一个电路。
我们可以通过另一个SPICE 仿真 (opens new window)演示这种效果的应用：这次显示两个电路的“接地”连接，通过使用附加电压源在一个电路和接地之间施加高直流电压：
变压器将 V1 的 10 Vac 与 V2 的 250 VDC 隔离。
v1 1 0 ac 10 罪
rbogus1 1 2 1e-12
v2 5 0 直流 250
l1 2 0 10000
l2 3 5 100
k l1 l2 0.999
vi1 3 4 交流 0
rload 4 5 1k
.ac 林 1 60 60
.print ac v(2,0) i(v1)
.print ac v(3,5) i(vi1)
。结尾
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以地为参考的直流电压（节点 0）：
(1) 0.0000 (2) 0.0000 (3) 250.0000
(4) 250.0000 (5) 250.0000
交流电压：
频率 v(2) i(v1)
6.000E+01 1.000E+01 9.975E-05 初级绕组
频率 v(3,5) i(vi1)
6.000E+01 9.962E-01 9.962E-04 二次绕组
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SPICE 显示 250 伏直流电施加在相对于地的次级电路元件上，但正如您所见，节点 1 和 2 的初级电路（零直流电压）以及来自初级的交流电源的转换没有影响到次级电路保持与以前相同。
这个例子中的外加电压 (opens new window)通常被称为_共模_电压，因为它在电路中的多个点上以接地的公共点为参考。变压器隔离共模电压，因此它根本不会施加在初级电路上，而是与次级侧隔离。
为了记录，共模电压是直流也没有关系。它可能是交流电，即使频率不同，变压器也会将其与初级电路完全隔离。
有些应用需要在两个交流电路之间进行电气隔离，而无需对电压或电流电平进行任何转换。在这些情况下，使用称为_隔离变压器_的变压器，其变压比为 1:1。一个台式隔离变压器如下图所示。
隔离变压器将电源与电源线隔离。
审查：
- 通过能够在不使用两个电路之间的互连导体的情况下将电力从一个电路传输到另一个电路，变压器提供了_电气隔离_的有用特性。
- 设计用于提供电气隔离而不会使电压和电流升高或降低的变压器称为_隔离变压器_。
相关练习：
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