Трансформатор для гальванической развязки: особенности, применение и виды

Что такое трансформатор для гальванической развязки. Как работает гальваническая развязка. Какие бывают виды трансформаторов для гальванической развязки. Где применяются такие трансформаторы. Как выбрать трансформатор для гальванической развязки.

Что такое трансформатор для гальванической развязки и как он работает

Трансформатор для гальванической развязки — это специальный вид трансформатора, который обеспечивает электрическую изоляцию между первичной и вторичной обмотками. Его основная задача — передать электроэнергию или сигнал между цепями, не имеющими непосредственного электрического контакта.

Принцип работы такого трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции:

• Переменный ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле в сердечнике трансформатора.
• Это магнитное поле наводит ЭДС во вторичной обмотке.
• Во вторичной цепи возникает переменный ток, передающий энергию или сигнал.
• При этом между обмотками нет прямого электрического контакта.

Таким образом достигается гальваническая развязка — электрическая изоляция цепей при сохранении возможности передачи энергии или сигналов между ними.

Основные виды трансформаторов для гальванической развязки

Существует несколько основных типов трансформаторов, используемых для гальванической развязки:

1. Силовые разделительные трансформаторы

Применяются для развязки силовых цепей. Имеют большую мощность (от сотен ватт до десятков киловатт) и рассчитаны на напряжение 220/380 В. Обеспечивают высокий уровень изоляции между первичной и вторичной обмотками.

2. Импульсные трансформаторы

Используются для передачи коротких импульсов. Имеют малые габариты и высокое быстродействие. Применяются в импульсных источниках питания, системах управления.

3. Высокочастотные трансформаторы

Работают на частотах от десятков кГц до единиц МГц. Имеют малые размеры. Применяются в радиоэлектронной аппаратуре, импульсных блоках питания.

4. Трансформаторы тока

Используются для измерения больших токов и защиты электрооборудования. Имеют первичную обмотку с малым количеством витков и вторичную с большим числом витков.

Области применения трансформаторов для гальванической развязки

Трансформаторы для гальванической развязки широко используются в различных областях техники и промышленности:

1. Медицинское оборудование

В медицинской технике гальваническая развязка критически важна для обеспечения безопасности пациентов. Трансформаторы применяются в аппаратах ЭКГ, УЗИ, рентгеновских установках и другом диагностическом оборудовании.

2. Системы автоматизации и управления

В промышленных системах автоматизации трансформаторы используются для развязки цепей управления и силовых цепей. Это повышает помехозащищенность и надежность работы оборудования.

3. Измерительная техника

В измерительных приборах и датчиках гальваническая развязка позволяет исключить влияние паразитных связей и повысить точность измерений.

4. Телекоммуникационное оборудование

В телефонии и сетевом оборудовании трансформаторы обеспечивают развязку между линиями связи и внутренними цепями устройств.

Преимущества использования трансформаторов для гальванической развязки

Применение трансформаторов для гальванической развязки дает ряд важных преимуществ:

• Повышение электробезопасности за счет исключения прямого контакта между цепями
• Устранение паразитных связей и уменьшение помех
• Защита оборудования от повреждения при пробоях изоляции
• Возможность передачи сигналов и энергии между цепями с разными уровнями напряжений
• Подавление синфазных помех в измерительных системах

Эти преимущества делают трансформаторы незаменимыми во многих областях современной техники.

Как выбрать трансформатор для гальванической развязки

При выборе трансформатора для гальванической развязки необходимо учитывать следующие основные параметры:

1. Мощность — должна соответствовать мощности нагрузки
2. Напряжение первичной и вторичной обмоток
3. Допустимый ток обмоток
4. Рабочая частота
5. Уровень изоляции между обмотками
6. Габаритные размеры и масса
7. Диапазон рабочих температур

Важно также учитывать особенности конкретного применения — уровень помех, требования по безопасности, условия эксплуатации и другие факторы.

Современные технологии в производстве трансформаторов для гальванической развязки

Развитие технологий позволяет создавать все более совершенные трансформаторы для гальванической развязки:

• Применение новых магнитных материалов с улучшенными характеристиками
• Использование современных изоляционных материалов
• Оптимизация конструкции с помощью компьютерного моделирования
• Внедрение автоматизированных систем контроля качества при производстве
• Разработка специализированных трансформаторов для конкретных применений

Это позволяет создавать трансформаторы с улучшенными характеристиками, меньшими габаритами и массой, повышенной надежностью.

Вскрываем чип гальванической развязки с крохотным трансформатором внутри / Хабр

Мне попалось объявление о продаже крохотного чипа, обеспечивающего 5 В изолирующего питания (гальваническая развязка). Вы подаёте 5 В с одной стороны, и получаете 5 В с другой. Примечательно в нём то, что разница напряжений между этими двумя сторонами может достичь 5000 В. В чипе установлен преобразователь DC-DC и крохотный изолирующий трансформатор, поэтому между сторонами нет прямого электрического соединения. Меня потрясло, что они смогли впихнуть всё это в корпус размером меньше ногтя, поэтому я решил заглянуть внутрь.

Многие люди жалуются на контекстную рекламу, но в данном смысле она идеально подошла к моим интересам. Чип UCC12050; спецификация. Чип выдаёт 5 В, 3,3 В, 5,4 В, или 3,7 В – это можно выбрать при помощи резистора. Такие значения, как 5,4 и 3,7 В, кажутся случайными, однако они выдают дополнительные 0,4 В, благодаря чему напряжение можно регулировать LDO-регулятором [линейный регулятор напряжения, отличающийся малым падением напряжения на регулирующем элементе / прим.

перев.]. Мощность у него небольшая, всего полватта.

Я раздобыл себе этот чип от Texas Instruments. Роберт Барух из project5474 расковырял его для меня, прокипятив в серной кислоте при температуре 210 °C. Эпоксидный корпус растворился, и осталась кучка крохотных компонентов – они показаны ниже на фото, с одноцентовой монетой для масштаба [диаметр монеты 19,05 мм / прим. перев.]. Сверху – два крохотных кремниевых кристалла, один для первичной схемы, второй – для вторичной. Под ними – две намагниченных ферритовых пластины трансформатора. Справа – один из пяти кусочков стекловолоконной ткани. Внизу – медный радиатор, частично растворившийся в процессе.

Из-за внутренней структуры чипа в него может проникнуть влага и остаться внутри. А при пайке чипа влага может испариться, из-за чего чип лопнет, как семечко попкорна. Во избежание этого чип был упакован в водонепроницаемый пакет с карточками, показывающими уровень влажности. Уровень чувствительности чипа к влаге 3-й, что означает, что его нужно припаять не позднее, чем через неделю после извлечения из пакета – иначе его нужно будет предварительно пропечь.

Также в чипе нашлись две восьмиугольные медные катушки – обмотки трансформатора. На фото ниже показаны остатки одной из них. Это, вероятно, медные дорожки на крохотных печатных платах. Стекловолокно – это остатки этих плат после растворения эпоксидки. Судя по всему, обмотка состояла из нескольких проводников, идущих параллельно.

Чтобы разобраться в том, как сопряжены компоненты, я изучил патенты Texas Instruments и нашёл похожий чип гальванической развязки (ниже). Обратите внимание на строение кристаллов и катушки. Ключевая особенность патента – контакты подняты внутри, а кристаллы крепятся вверх ногами. Это улучшает электромагнитную изоляцию от печатной платы.

Корпус чипа выполнен по типу SOIC, и по размеру меньше ногтя. Ниже показан вид чипа – кристаллы и обмотка сделаны такими мелкими, чтобы они уместились в корпусе (было бы интересно посмотреть на него в разрезе). Он примерно в два раза толще стандартного корпуса SOIC, чтобы вместить несколько слоёв трансформатора.

Репрезентация внутренностей чипа. Вторая ферритовая пластина должна стоять над катушками. В реальном чипе кристаллы, вероятно, стоят вверх ногами. Размеры чипа: 7,5 мм ×10,3 мм, толщина – 2,7 мм.

Вторичный кристалл и его компоненты

В чипе стоят два кремниевых кристалла – один для первичной схемы, получающей питание, и второй для вторичной, выдающей питание. На фото ниже показан кристалл вторичной схемы. Виден металлический слой сверху чипа; думаю, что в сумме для связи всех компонентов там используется три металлических слоя. Кремний не виден на фото, он спрятан под металлом. Слева вверху проводники припаяны к площадкам кристалла. На левой части чипа гораздо больше металла, чем на правой; в левой части находится аналоговая электроника питания, поэтому там требуются проводники, поддерживающие большие токи.

Если удалить металлические слои (я чередовал соляную кислоту для удаления металла и специальную смесь для травления для удаления диоксида кремния), под ними станет видно кремний (см. ниже). Видны транзисторы, резисторы и конденсаторы. Металлический слой визуально не сильно похож на лежащий снизу кремний, однако некоторые особенности у них общие.

Одна из интересных особенностей чипа – заполнение пустот для химико-механической планаризации (CMP). На производстве слои чипа полировали до плоского состояния при помощи этой технологии. Однако участки без металлических проводников мягче, и они слишком сильно бы сточились. Во избежание этого пустые участки заполняются квадратной решёткой, гарантирующей однородный уровень полировки чипа. Наполнитель виден на фото ниже – это квадратики, расположенные под углом. У чипа много металлических слоёв, и в каждом из них есть свой наполнитель, лежащий под своим углом (угол не даёт наполнителю выстраиваться параллельно другим компонентам, что минимизирует паразитную ёмкость и индуктивность).

Логотип на первичном кристалле, окружённый наполнителем. P означает первичный, primary.

Внизу чипа, под металлическими слоями, у кремния тоже есть CMP-наполнитель.

Эти квадратики – часть кремния, а линии между ними заполнены неким материалом, вероятно, поликремнием. Хотя эта решётка стоит под углом, квадратики параллельны чипу.

На диаграмме ниже размечена часть компонентов кристалла. Слева – компоненты питания, подсоединённые к трансформатору, справа – управляющая логика.

Логика чипа, судя по всему, состоит из двух блоков стандартных ячеек, где каждый логический элемент взят готовым из библиотеки, а ячейки выстраиваются в сетку. На фото ниже показана логика крупным планом. Каждый блок – МОП-транзистор, а соединяются они металлическими слоями сверху. Самые мелкие подробности имеют размер порядка 700 нм в ширину – длина волны красного света (поэтому картинка размыта). Для сравнения, самые передовые чипы сегодня переходят на техпроцесс 5 нм — это в 140 раз меньше.

Довольно большую часть площади чипа занимают конденсаторы, состоящие из металлического слоя, лежащего на кремнии и отделённого диэлектриком. Большие квадратные участки на фото ниже – это конденсаторы; диэлектрик выглядит желтоватым, красноватым или зеленоватым, в зависимости от толщины. Соединяются они металлическим слоем, формирующим более крупные конденсаторы. Квадратный рисунок – это CMP-наполнитель. Диэлектрик растворить не получилось – подозреваю, что это может быть нитрид кремния, а не диоксид кремния, из которого сделана большая часть изоляции между слоями.

Горизонтальные полоски на кремнии ниже – это резисторы, сформированные примесями, повышающими сопротивление отдельных участков. Сопротивление пропорционально длине, делённой на ширину, поэтому для получения значительного сопротивления резисторы сделаны длинными и тонкими. Соединяя полоски резисторов на концах зигзагом, можно получить резистор ещё большего номинала.

На фото ниже показана часть транзисторов чипа. На чипе используется широкий спектр разных транзисторов, от крупных силовых (внизу) до коллекции крохотных логических транзисторов слева от метки «10 µm». Все транзисторы даны в одном масштабе, чтобы вы оценили значительную разницу в размерах (там могут быть и диоды).

Первичный кристалл

На фото ниже показан первичный кремниевый кристалл. Некоторые из выводов подсоединены к чипу сверху. Для фото удалена часть металлического слоя, и в этих местах видно проводники. В верхней части чипа расположена аналоговая схема питания, в основном конденсаторы, и покрыта практически однородным металлическим слоем (я случайно уронил кристалл во время чистки в канализацию, поэтому фотографий его осталось немного).

Крупным планом ниже показан кристалл в процессе удаления металлического слоя и слоя оксида кремния. Обратите внимание – некоторые кусочки металла и поликремния отломились от кристалла и повернулись на случайные углы. Видно, что структура кристалла трёхмерная, в нём множество слоёв лежат друг на друге. После удаления оксида кремния структуры слоя могут отпасть.

Как работает чип

Основная концепция чипа прямолинейна. Он работает DC-DC преобразователем с гальванической развязкой. Первичная сторона преобразует входящее напряжение в импульсы, и передаёт их в трансформатор. Вторичная сторона выпрямляет импульсы и выдаёт выходное напряжение. Поскольку между первичной и вторичной стороной стоит трансформатор, прямого электрического соединения у них нет, и напряжение электрически изолировано. Но детали его работы подробно не описаны: существует много возможных «топологий» генерирования и выпрямления импульсов: обратноходовой преобразователь, прямоходовой преобразователь, мостовой преобразователь. Ещё один вопрос связан с управлением выходным напряжением.

Управлять выходным напряжением можно несколькими способами. Распространён подход, в котором обратная связь передаётся с вторичной стороны через оптрон, благодаря которому первичная сторона может регулировать напряжение. В другом подходе первичная сторона использует отдельный трансформатор для мониторинга напряжения. В этом чипе использовать эти варианты, судя по всему, невозможно: пути обратной связи тут нет, а выходное напряжение выбирает вторичная сторона. Можно было бы применить неэффективный подход, и поместить линейный регулятор напряжения на вторичную сторону, чтобы уменьшать напряжение до нужной величины.

Я изучал различные патенты TI, и думаю, что этот чип использует технологию под названием «двойной активный мост со сдвигом по фазе» [phase-shifted dual-active-bridge] (см. ниже). Первичная сторона использует Н-мост из четырёх транзисторов (слева) для отправки положительных и отрицательных импульсов в трансформатор (в середине). Похожий Н-мост на вторичной стороне (справа) преобразует выход трансформатора обратно в постоянный ток. Н-мост вместо диодов на вторичной стороне используется потому, что можно менять количество передаваемой энергии, меняя тайминг. Иначе говоря, напряжение можно регулировать сдвигом фазы между первичным и вторичным мостом. В отличие от большинства преобразователей, здесь не меняется ни частота импульсов, и их ширина.

Диаграмма из патента 10122367

Каждый Н-мост состоит из четырёх транзисторов: два n-канальных и два p-канальных МОП-транзистора. На фото ниже показано шесть крупных силовых транзисторов, занимающих большую часть вторичного кристалла. Я изучил их структуру, и мне кажется, что два транзистора справа – это n-канальные MOSFET, а остальные четыре – это p-канальные MOSFET. Получается четыре транзистора, необходимые для Н-моста, и ещё два для других целей.

Использование чипа

Я подключил чип через макетную плату, и он работал, как и обещали. Использовать его чрезвычайно легко – нужна лишь пара фильтрующих конденсаторов, на входе и выходе. Хотя в кристаллах полно конденсаторов, для фильтрации они слишком малы. У внешних конденсаторов ёмкость выше. Я подал 5 В на вход (слева внизу) и получил 5 В на выходе (справа вверху), которые зажгли светодиод. В электронике, связанной с питанием, важно следовать рекомендациям расположения элементов, чтобы избежать шума и осцилляций. Однако хотя моя доска и не удовлетворяла ни одной из них, чип прекрасно работал. Я измерил выход в 5 В, и шум был минимальным.

Заключение

Когда я увидел чип, содержащий полноценный трансформатор DC-DC, я решил, что внутри него точно должна быть какая-то интересная технология. Раскрытие корпуса открыло мне его компоненты, включая два кремниевых кристалла и крохотные плоские обмотки трансформатора. Изучая компоненты и сравнивая их с патентами Texas Instrument, я пришёл к выводу, что для передачи энергии чип использует топологию двойного активного моста со сдвигом по фазе. Интересно, что эта технология набирает популярность у зарядных устройств для электромобилей, хотя там речь идёт о гораздо более высоких энергиях.

Кристаллы оказались сложными, с тремя слоями металла и мелкими компонентами, которые не видны в оптический прибор. Обычно я изучаю чипы на несколько десятков лет старше, в которых гораздо легче разобраться, поэтому в данной статье больше моих догадок, чем обратного инжиниринга (то бишь, где-то я мог и ошибиться).

Трансформаторы гальванической развязки в категории «Электрооборудование»

Драйвер светильника 8-12W 300mA Гальваническая развязка код 18800

Доставка из г. Львов

60 грн

Купить

Інтернет-магазин PULTSHOP

ISFE гальваническая развязка

На складе

Доставка по Украине

6 045 грн

Купить

«Магазин измерительной техники Gtest»

Модуль гальванической развязки 4 канала PC817

На складе

Доставка по Украине

73. 80 грн

Купить

Магазин «Солдер»

Модуль гальванической развязки 2 канала PC817

На складе

Доставка по Украине

41 грн

Купить

Магазин «Солдер»

Осциллограф — приставка OWON VDS1022i 25 МГц, 2 канала (гальваническая развязка по питанию)

Доставка из г. Киев

7 310 — 9 384 грн

от 2 продавцов

7 055 грн

Купить

ООО «МПР-КИП»

Осциллограф к ПК OWON RDS1021i 25 МГц, 1 канал (гальваническая развязка)

Доставка из г. Киев

4 730 — 6 072 грн

от 2 продавцов

4 565 грн

Купить

ООО «МПР-КИП»

Гальваническая развязка Atis BSL-GB001

Доставка по Украине

630 грн

Купить

Bezpeka Veritas — Магазин систем безопасности

Осциллограф приставка Owon VDS1022i 25 МГц 2 канала гальваническая развязка по питанию (mdr_6142)

Доставка по Украине

9 936 грн

Купить

Интернет магазин Super Shop

Осциллограф к ПК Owon RDS1021i 25 МГц 1 канал гальваническая развязка) (mdr_6157)

Доставка по Украине

6 394 грн

Купить

Интернет магазин Super Shop

Осциллограф приставка Owon VDS1022i 25 МГц 2 канала гальваническая развязка по питанию (mdr_ЛМ-00002586)

Доставка по Украине

11 868 грн

Купить

Интернет магазин Super Shop

Осциллограф к ПК Owon RDS1021i 25 МГц 1 канал гальваническая развязка (mdr_ЛМ-00002589)

Доставка по Украине

7 682 грн

Купить

Интернет магазин Super Shop

Устройство гальванической развязки Ратек

Доставка по Украине

278 грн

Купить

𝕂𝕒𝕣𝕡𝕆𝕝𝕖𝕜

Конвертер изолированный USB-RS485 (гальваническая развязка 1000 В)

Доставка по Украине

1 320 грн

Купить

Квазар-Мікро. Компоненти і системи

Конвертер изолированный USB-RS422 (гальваническая развязка 1000 В)

Доставка по Украине

1 320 грн

Купить

Квазар-Мікро. Компоненти і системи

Новинка Устройство гальванической развязки Ратек !

Доставка по Украине

395 грн

316 грн

Купить

Economic — 100 тыс.товаров

Смотрите также

USB-изолятор для гальванической развязки 1500В на ADUM3160 ADUM4160

Недоступен

570 грн

Смотреть

Double-Shop

Изолирующий трансформатор Isolation Trans. 3600W Auto 230V

Недоступен

55 520 грн

44 410 грн

Смотреть

ООО «ТОТАЛ-ЭНЕРГО» — Системы электроснабжения

4-х канальний модуль оптичної гальванічної розв’язки TLP281-4

Недоступен

77 грн

Смотреть

«DiyLab» — інтернет-магазин електронних модулів та компонентів

Осциллограф — приставка OWON VDS1022i 25 МГц, 2 канала (гальваническая развязка по питанию) с НДС +20%

Недоступен

7 140 грн

Смотреть

vpro. com.ua

Радіоконструктор K230 (Блок гальванічної розв’язки для програматора AVR ISP)

Недоступен

199 грн

Смотреть

Comerce.com.ua

Модуль оптичної гальванічної розв’язки ILD213T від SparkFun

Недоступен

231 грн

Смотреть

«DiyLab» — інтернет-магазин електронних модулів та компонентів

ATIS BSL-GB001 (гальваническая развязка)

Недоступен

566 грн

Смотреть

Home Security

BSL-GB001 (гальваническая развязка)

Недоступен

630 грн

Смотреть

Интернет-магазин «Proinstal»

Гальваническая развязка испытательного устройства и интерфейса для HMC серии (HOC740)

Недоступен

Цену уточняйте

Смотреть

OOO «ИНКОТЕЛ СИСТЕМ»

Осциллограф — приставка OWON VDS1022i 25 МГц, 2 канала (гальваническая развязка по питанию)

Недоступен

Цену уточняйте

Смотреть

ЛАБРЕСУРС

Изолирующий трансформатор Isolation Trans. 2000W 230V

Недоступен

34 940 грн

27 950 грн

Смотреть

ООО «ТОТАЛ-ЭНЕРГО» — Системы электроснабжения

USB ізолятор, гальванічна розв’язка ADUM3160

Недоступен

577. 50 грн

Смотреть

«DiyLab» — інтернет-магазин електронних модулів та компонентів

Осциллограф к ПК OWON RDS1021i 25 МГц, 1 канал (гальваническая развязка)

Недоступен

Цену уточняйте

Смотреть

ЛАБРЕСУРС

Изолирующий трансформатор Isolation Trans. 7000W 230V

Недоступен

67 230 грн

53 780 грн

Смотреть

ООО «ТОТАЛ-ЭНЕРГО» — Системы электроснабжения

Треннтрансформаторы | Tripp Lite

Функции высокой доступности

Функции высокой доступности включают следующее:
Автоматический байпас, автоматическая регулировка напряжения (AVR), резервный аккумулятор, батареи с возможностью горячей замены, силовые модули с возможностью горячей замены, резервирование N+N, вкл. Line (VFI) Operation

TAA-Compliance

TAA-совместимый продукт соответствует Закону о торговых соглашениях (19 U.S.C. § 2501–2581), который требует, чтобы правительство США закупало продукты, которые были произведены в Соединенных Штатах или других уполномоченных страны. Продукты, соответствующие требованиям TAA, требуются в контрактах на федеральные закупки, таких как GSA, IDIQ и DOD.

ИБП типа

Резервный ИБП

Резервный ИБП обеспечивает базовое резервное питание от батарей и защиту от перенапряжений.

Системы линейно-интерактивных ИБП

Системы линейно-интерактивных ИБП обеспечивают как резервное питание от батарей, так и автоматическое регулирование напряжения переменного тока (увеличение/отключение), чтобы обеспечить более высокий уровень защиты по мощности, чем резервные ИБП.

>Системы ИБП On-Line

В системах ИБП On-Line используется система двойного преобразования мощности для получения чистой синусоидальной волны на выходе и нулевого времени переключения на батарею, что обеспечивает высочайший уровень защиты электропитания.

Семейство ИБП

Семейство ИБП — это торговая марка Tripp Lite для определенного типа ИБП.

Семейства резервных ИБП

Семейства резервных ИБП: Internet Office, BC Pro® и BC Personal®.

Семейства линейно-интерактивных ИБП

Для систем линейно-интерактивных ИБП имеются семейства SmartPro, OmniSmart™, серии VS, SmartPro® USB, ИБП с ЖК-дисплеем и серии AVR.

Семейства ИБП On-Line

Для систем ИБП On-Line семейством является ИБП SmartOnline™.

Вольт-ампер на выходе (ВА)

Вольт-ампер на выходе (ВА) — это измерение электрической мощности, которое используется для расчета системы ИБП для оборудования, которое будет к ней подключено.

Высота стойки

Высота стойки (U) — это мера вертикального пространства или высоты оборудования, установленного в корпусе стойки. 1U равен 1,75 дюйма, 2U равен 3,5 дюйма и так далее.

Максимальная глубина

Максимальная глубина оборудования, которое может быть установлено в напольной или настенной стойке
.

Floor-Standing Rack Depth Designations

Shallow	27 inches
Mid-Depth	31 inches
Standard	37 inches
Deep	42 inches

Обозначения глубины настенной стойки

4

Patch-Depth	< 16 дюймов
Switch-Depth	16–23,99 дюйма
ИБП-глубина	от 24 до 31,99 дюйма
сервер-глубина	> 32 дюйма

ПК/сервер

, DVI или Cat5) для KVM-переключателя в зависимости от того, как он будет подключен к ПК или серверу в сети.

Удаленный доступ по IP

Удаленный доступ по IP — это функция KVM-переключателя, которая позволяет пользователю контролировать и управлять ПК, серверами и другими сетевыми устройствами удаленно через IP (Интернет-протокол).

Шаблон VESA

Шаблон VESA (мм) — это стандартные размеры монтажного приспособления с 4 отверстиями для дисплеев, мониторов или плоскопанельных телевизоров, основанные на стандартах Ассоциации стандартов видеоэлектроники (VESA). Существуют варианты шаблона VESA в зависимости от расположения, размера и веса дисплея.

Тип охлаждения

Активное охлаждение использует энергию для передачи или отвода тепла из одной области и передачи его в другую. Пассивное охлаждение не использует энергию для охлаждения помещения; скорее, в нем используются рекомендации по проектированию естественного охлаждения или добавление тепловых барьеров, панелей или изоляции для предотвращения проникновения тепла в помещение.

Фаза

Фаза используется для описания двух основных типов электроэнергии переменного тока (AC), вырабатываемой коммунальным предприятием, генератором или системой ИБП. Однофазное питание включает в себя одиночную форму волны переменного тока, что делает однофазное оборудование идеальным для приложений с низкой плотностью мощности с уровнями энергопотребления на стойку примерно до 2,8 кВА (120 В), 5 кВА (208 В) или 7,4 кВА (230 В). Трехфазное питание включает в себя 3 формы волны переменного тока, что делает трехфазное оборудование более подходящим для приложений средней и высокой емкости с уровнями энергопотребления на стойку, которые превосходят практические пределы энергии однофазного оборудования.

Номинальная мощность в Джоулях

Номинальная мощность в Джоулях — это единица энергии, основанная на Международной системе единиц, с помощью которой устройства защиты от перенапряжения оцениваются по их способности поглощать энергию перенапряжения для защиты подключенного оборудования. Более высокое число указывает на большую защиту и более длительный срок службы.

Шарнирный настенный кронштейн

Шарнирный настенный кронштейн — это монтажное устройство, прикрепляющее настенную стойку к стене. Он имеет регулируемые шарниры, которые позволяют фиксировать стойку в закрытом или открытом (90-градусное перпендикулярное положение. Он сводит к минимуму изгиб кабеля и упрощает установку и доступ.

Вилка GFCI

Вилка GFCI — это защитная розетка, которая защищает от распространенного типа поражения электрическим током — замыкания на землю. Он содержит прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI), который быстро отключает подключенное устройство от источника питания в случае замыкания на землю.

Сейсмостойкая стойка

Сейсмостойкая стойка представляет собой корпус с прочной сварной конструкцией, которая прошла испытания на соответствие стандартам сейсмостойкости 4. Сейсмостойкие стойки обеспечивают дополнительную безопасность для мест, расположенных в сейсмоопасных районах или подверженных регулярным вибрациям в таких местах, как аэропорты или промышленные предприятия.

Индивидуальное переключение розеток

Индивидуальное переключение розеток — это возможность PDU, позволяющая удаленно включать и выключать отдельные розетки для перезагрузки не отвечающего оборудования, блокировки неиспользуемых розеток PDU для предотвращения несанкционированного использования или включения настраиваемых программных последовательностей включения/выключения питания. обеспечить правильный запуск оборудования.

NIAP-Certified Secure

NIAP-Certified Secure идентифицирует KVM, который соответствует строгим требованиям, установленным Национальным партнерством по обеспечению информации (NIAP) в отношении безопасности KVM для защиты данных от случайной передачи или несанкционированного доступа.

Выходной сигнал чистой синусоиды

Выходной сигнал чистой синусоиды практически идентичен плавной дуге, обычно связанной с синусоидальным сигналом коммунального предприятия. Это позволяет оборудованию работать с меньшим нагревом, служить дольше и работать без сбоев и снижения производительности. Он также обеспечивает максимальную совместимость с чувствительной электроникой.

Многопользовательский режим

Многопользовательский режим — это возможность KVM-переключателя, которая позволяет более чем одному пользователю управлять различными сетевыми устройствами одновременно, но не одновременно.

Шнуры с двумя входами

Шнуры с двумя входами обеспечивают подключение к отдельным первичным и вторичным источникам питания для PDU с функцией автоматического включения резерва (ATS). В случае потери основного источника питания АВР переключится на дополнительный источник питания, чтобы поддерживать питание подключенного оборудования до тех пор, пока не вернется основной источник питания.

Цифровой измеритель нагрузки

Цифровой измеритель нагрузки — это локальный дисплей на измеряемых, контролируемых, коммутируемых и распределительных блоках питания (PDU), который сообщает о потреблении выходной мощности в амперах для облегчения балансировки нагрузки и предотвращения перегрузок.

KVM-переключатель Cat5

KVM-переключатель Cat5 — это устройство, позволяющее пользователям управлять несколькими компьютерами или сетевым оборудованием, подключенным через кабель Cat5.

Тип PDU

Базовые блоки распределения питания

Все блоки распределения питания, включая базовые блоки распределения питания, обеспечивают надежное распределение питания в стойках для центров обработки данных, серверных помещений и сетевых коммутационных шкафов.

Блоки распределения питания с расходомером

Блоки распределения питания с расходомером контролируют уровни нагрузки во избежание возможных перегрузок с помощью ЖК-дисплея.

Контролируемые PDU

Контролируемые PDU дистанционно контролируют напряжение, частоту и уровни нагрузки через встроенное сетевое соединение.

Переключаемые PDU

Переключаемые PDU могут безопасно управлять отдельными розетками удаленно, позволяя перезагружать не отвечающее оборудование, чтобы минимизировать время простоя.

Блоки распределения питания с автоматическим переключением (ATS)

Блоки распределения питания ATS обеспечивают резервное питание подключенного оборудования с отдельными первичным и резервным источниками питания.

БРП с возможностью «горячей» замены

БРП с возможностью «горячей» замены имеют кабели питания с двумя входами, что позволяет производить замену отдельных систем ИБП без отключения питания подключенного оборудования.

Общая нагрузка

Общая потребляемая мощность (в ваттах) всего оборудования, подключенного к ИБП.

Обычно информацию о требованиях к мощности вашего оборудования можно найти в документации производителя или на паспортной табличке оборудования. (Если требования к мощности указаны в амперах, умножьте их на входное напряжение, чтобы найти мощность.) Чтобы получить помощь в выборе размера ИБП, свяжитесь с нашими специалистами по применению по адресу [email protected] или +49 228 602 5600.

Время работы

Количество минут (выраженное в виде диапазона), которое потребуется ИБП для питания вашего оборудования в случае отключения электроэнергии. Если у вас есть питание от генератора, это будет время, необходимое для переключения на питание от генератора. Если у вас нет генератора, ИБП должен обеспечивать питание устройств на время отключения.

Функции высокой доступности

Обеспечьте доступность питания и быстрое восстановление критически важного оборудования.

Что такое изолирующий трансформатор?

01 февраля 2021 г.

Трансформатор — это статическое устройство, которое передает электрическую энергию из одной цепи в другую без какой-либо физической связи. Он работает по принципу магнитной индукции, которая индуцирует ЭДС в другой цепи с помощью магнитного поля без изменения частоты.

Поскольку первичная и вторичная цепи трансформатора электрически изолированы. Следовательно, все трансформаторы, которые мы используем в передающих и распределительных сетях, называются изолирующими трансформаторами.

Что такое изолирующий трансформатор?

Трансформаторы в системах передачи и распределения используются для повышения и понижения уровней напряжения. Разделительный трансформатор также подобен другим трансформаторам, специально разработанным для обеспечения электрической изоляции между двумя цепями (первичной и вторичной) без изменения вторичных параметров (уровни напряжения, тока и частоты).

Обычно в повышающих трансформаторах витки вторичной обмотки больше, чем витки первичной, и наоборот в случае понижающих трансформаторов. Можно сказать, что для повышающего трансформатора N ₁ < N ₂ , V ₁ < V ₂ , и I ₁ > I ₂ . Аналогично для понижающего трансформатора N ₁ > N ₂ , V ₁ > V ₂ , а I ₁ < I ₂ .

Но для изолирующего трансформатора уровни напряжения и тока равны как на первичной, так и на вторичной стороне. Очевидно, что количество витков на первичной и вторичной обмотках также равно. Следовательно, для разделительного трансформатора N ₁ = N ₂ , V ₁ = V ₂ , и I ₁ = I ₁ . Следовательно, он также называется трансформатором с соотношением 1: 1 по напряжению, току и коэффициенту трансформации.

Разделительный трансформатор обеспечивает физическую и электрическую изоляцию между двумя цепями. Он изолирует и защищает электронные схемы и людей от поражения электрическим током от основных линий.

Электрическая энергия от первичной обмотки к вторичной передается через магнитную муфту. Трансформаторы с соотношением 1:1 используются только как разделительные трансформаторы. Выше показан типичный изолирующий трансформатор без какой-либо физической и электрической связи между двумя обмотками.

Функция разделительного трансформатора :

Основная функция разделительного трансформатора заключается в уменьшении скачков напряжения в линиях питания. Из-за освещения, статического электричества или внезапного изменения напряжения. Он влияет на линии электроснабжения, вызывая скачки напряжения, переходные процессы и скачки напряжения. Всплеск напряжения — это внезапное повышение уровней напряжения, которое длится очень короткое время (3 наносекунды или более) и перемещается с высокой скоростью.

Всплески напряжения несут высокое напряжение от нескольких вольт до нескольких тысяч вольт. Такие всплески высокого напряжения, если они достигают нагрузки, могут привести к прерыванию обслуживания или повреждению оборудования. Если мы подключим разделительный трансформатор между линиями электроснабжения, то скачки напряжения могут быть минимизированы до того, как они достигнут нагрузки. Давайте посмотрим, как это достигается.

Предположим, что на первичной стороне изолирующего трансформатора (т. е. на стороне питания) возникает всплеск высокого напряжения и тока с быстрым изменением. При этом всплеск напряжения проходит через первичную обмотку. Так как индуктор противостоит резкому изменению тока. Индуктивная первичная обмотка не позволяет изменять ток мгновенно, а скорее экспоненциально.

По мере увеличения тока увеличивается поток, индуцируя напряжение во вторичной обмотке. Благодаря индуктивной природе первичного и вторичного, он препятствует воспроизведению спайка во вторичном. Также видно, что сопротивление току будет пропорционально скорости его изменения.

Поскольку всплеск напряжения содержит быстро меняющиеся напряжение и ток, создаваемое противодействие также будет сильнее. Таким образом, выброс во вторичной цепи или цепи нагрузки значительно снижается, что позволяет избежать нежелательных эффектов на оборудование нагрузки, как показано выше.

Еще одна важная функция разделительного трансформатора заключается в том, что он исключает заземление оборудования нагрузки или вторичной обмотки. Следовательно, помехи контура заземления и влияние шума на нагрузку устраняются за счет использования изолирующего трансформатора.

Разделительный трансформатор обеспечивает безопасность и защиту чувствительного оборудования, используемого в измерениях, лабораторном, медицинском оборудовании и т. д., от скачков напряжения, контуров заземления и других искажений линий электропередач.

Конструкция изолирующего трансформатора аналогична конструкции обычного трансформатора с сердечником. Вторичная обмотка полностью изолирована от первичной электростатическими экранами, подавляющими шумы.