Hvordan forbedrer en enkeltfaseisolasjonstransformator signal-til-støy-forholdet?

Signal-til-støyforhold (SNR) er en viktig parameter for å måle signalkvalitet. Det representerer forholdet mellom nyttige signaler og støysignaler. Under signalbehandlings- og overføringsprosessen vil introduksjonen av støy redusere signalets klarhet og påvirke ytelsen til systemet. Derfor har forbedring av signal-til-støy-forholdet blitt et av de viktigste målene for å optimalisere systemdesign.

Enfaseisolasjonstransformatoren er en elektrisk komponent basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon. Det oppnår elektrisk isolasjon mellom inngangsenden og utgangsenden gjennom magnetfeltkobling mellom den primære viklingen og sekundærviklingen. Denne isolasjonen beskytter ikke bare systemet mot elektriske støt og kortslutningsfeil, men enda viktigere, det har betydelige filtreringsfunksjoner som kan filtrere ut de fleste høyfrekvente interferenssignaler.

Høyfrekvente interferenssignaler stammer vanligvis fra bytteoperasjoner, elektromagnetiske pulser, radiobølger og andre faktorer i kraftsystemet. Disse interferenssignalene eksisterer i signaloverføringsbanen i form av høyfrekvente komponenter og blandes med nyttige signaler, noe som resulterer i en reduksjon i signalkvalitet. Enfaseisolasjonstransformatoren har en betydelig undertrykkelseseffekt på høyfrekvente interferenssignaler gjennom dens unike svingstruktur og magnetisk kretsdesign.

Filtreringsmekanisme: Hvordan filtrerer isolasjonstransformatoren høyfrekvente interferens?
Induktorfiltreringseffekt: den primære viklingen og sekundær vikling av en Enfaseisolasjonstransformator ha en viss induktans. Disse induktorene har større impedans for høyfrekvente signaler og mindre impedans til lavfrekvenssignaler. Derfor, når høyfrekvente interferenssignaler passerer gjennom transformatoren, vil de bli dempet sterkt, mens de nyttige signalene kan passere jevnt.
Selektivitet av magnetisk feltkobling: Transformatorer overfører energi gjennom magnetfeltkobling, som er frekvens selektiv. Magnetfeltkoblingseffektiviteten til høyfrekvente signaler er lav, mens koblingseffektiviteten til lavfrekvenssignaler er høy. Denne selektiviteten gjør at høyfrekvente interferenssignaler kan undertrykkes betydelig under overføring.
Optimalisering av svingete struktur: For å forbedre filtreringseffekten ytterligere, er den svingete strukturen til enfaseisolasjonstransformator ofte optimalisert. For eksempel kan det å ta i bruk en flerlags svingete struktur og øke isolasjonslaget mellom viklinger redusere koblingen og overføring av høyfrekvente interferenssignaler ytterligere.
Magnetisk skjerming og magnetisk kretsdesign: For å redusere effekten av eksterne magnetfelt på de interne signalene til transformatoren, tar en-fase isolasjonstransformatorer vanligvis magnetiske skjermingsstrukturer og optimaliserer magnetisk kretsdesign. Disse tiltakene kan redusere inntrenging av eksterne høyfrekvente interferenssignaler og forbedre signalets renhet.

Gjennom filtreringseffekten av isolasjonstransformatoren blir høyfrekvente interferenskomponenter i signalet betydelig undertrykt, mens det nyttige signalet beholdes. Dette forbedrer signal-til-støy-forholdet betydelig og forbedrer klarheten og renheten til signalet.

Forbedre dataoverføringskvalitet: I dataoverføringssystemer betyr reduksjon av høyfrekvente interferenssignaler en reduksjon i datafeilhastigheter. Isolasjonstransformatoren kan sikre nøyaktig overføring av data og forbedre påliteligheten av dataoverføring.
Optimaliser lyd- og videosignaler: I lyd- og videosystemer kan filtrering av høyfrekvente interferenssignaler redusere støy og forvrengning, og forbedre klarheten og lydkvaliteten til lyd- og videosignaler.
Forbedre systemstabilitet: Reduksjon av høyfrekvente interferenssignaler betyr at systemets motstand mot ytre interferens forbedres. Isolasjonstransformatorer kan forbedre systemstabiliteten og redusere systemfeil og kollapser forårsaket av forstyrrelser.
Utvide utstyrets levetid: Den langsiktige tilstedeværelsen av høyfrekvente interferenssignaler vil føre til skade på systemutstyr og forkorte levetiden til utstyret. Isolasjonstransformatorer kan beskytte systemutstyr og forlenge levetiden ved å redusere inntrenging av interferenssignaler.

Enfaseisolasjonstransformatorer er mye brukt på mange felt. Følgende er noen typiske applikasjonseksempler og casestudier:
Kommunikasjonssystem: I kommunikasjonssystemer er filtrering av høyfrekvente interferenssignaler avgjørende for å sikre nøyaktig overføring av signaler. Isolasjonstransformatorer kan redusere elektromagnetisk interferens og støy og forbedre ytelsen og stabiliteten til kommunikasjonssystemer.
Lyd- og videosystemer: I lyd- og videosystemer kan isolasjonstransformatorer redusere effekten av strømforsyningsstøy og bakkestøy på signaler, og forbedre klarheten og lydkvaliteten på lyd- og videosignaler.
Medisinsk utstyr: Medisinsk utstyr har høyere krav til signalrenhet. Isolasjonstransformatorer kan filtrere ut høyfrekvente interferenssignaler for å sikre normal drift av medisinsk utstyr og sikkerheten til pasienter.
Industrielt automatiseringssystem: I industrielle automatiseringssystemer kan isolasjonstransformatorer redusere effekten av elektrisk støy på sensorer og kontrollere, og forbedre nøyaktigheten og påliteligheten til systemet.3