Toroidní transformátory jsou ideální pro elektrickou izolaci ve zdravotnických zařízeních, protože jsou kompaktní, v případě potřeby je lze zcela zapouzdřit a mají nízká rozptylová pole, takže je méně pravděpodobné, že způsobí elektromagnetické rušení.
Izolace znamená fyzické a elektrické oddělení dvou částí obvodu, které se mohou vzájemně ovlivňovat. Oddělení se dosahuje pomocí vazby elektromagnetického pole mezi oběma obvody.
Aby byla metoda izolace dostatečně bezpečná pro použití ve zdravotnickém zařízení, musí mít dvě vlastnosti: vysoce integrované izolační komponenty a bezpečnou izolační bariéru. Izolátorem může být například kousek plastu, ochranný prostor v desce plošných spojů nebo vzduchová mezera.
Tři nejčastěji používané metody izolace jsou optočleny (světlo), transformátory (magnetický tok) a kapacitní spojky (elektrické pole).
Izolace poskytuje několik bezpečnostních výhod u zdravotnických zařízení:
- přerušuje zemní smyčky
- zlepšuje odrušení od napětí ve společném módu
- umožňuje, aby obě části obvodu byly na různých napěťových úrovních, což znamená, že jedna strana může být bezpečná, zatímco druhá strana je na nebezpečné napěťové úrovni.
Pro účely této diskuse se zaměříme na použití transformátory jako metoda elektrické izolace zdravotnického zařízení.
Přehled transformátorů
A transformátor je elektrické zařízení, které přenáší energii mezi dvěma nebo více obvody pomocí elektromagnetické indukce.
Transformátory se běžně používají ke zvýšení nebo snížení napětí střídavého proudu v elektrických aplikacích. Toho se dosahuje tak, že primárním vinutím prochází proměnlivý proud, který vytváří magnetický tok v jádře transformátoru.
Tento tok pak indukuje napětí v sekundárním vinutí transformátoru. V závislosti na poměru primárního a sekundárního vinutí lze zvýšit nebo snížit výstupní napětí transformátoru.
U většiny transformátorů určených pro použití v domácnostech nebo kancelářích se používá jeden ze dvou typů transformátorů: EI laminátové jádro nebo toroidní jádro.
Konstrukce transformátoru E-I
V konstrukci E-I jsou odpovídající komponenty “E” a “I” vyraženy z tenkých plechů elektrotechnické oceli s orientovanou strukturou, které jsou později poskládány na sebe a tvoří jádro. Primární a sekundární vinutí jsou navinuta na cívkách. Více cívek se umístí na vřetena a roztočí se, aby se vinutí naneslo.
Tento způsob použití cívek umožňuje automatizaci, která zkracuje dobu výroby, a také zajišťuje izolaci mezi vinutím a jádrem. Lamináty jádra EI jsou naskládány uvnitř cívek, čímž je transformátor dokončen.
Konstrukce toroidního transformátoru
Toroidní jádro je vyrobeno ze souvislého pásu křemíkové oceli, který je navinutý jako napnutá hodinová pružina. Konce jsou spojeny malými bodovými sváry, aby se vinutá ocel nerozvinula. Jádro je izolováno epoxidovým nátěrem nebo sadou uzávěrů či několikanásobným ovinutím izolační fólií (např. Mylar nebo Nomex).
Vinutí transformátoru se přikládá přímo na samotné jádro. K izolaci vinutí je nutná dodatečná izolace.
Protože vinutí musí být navinuto středovým otvorem jádra a jádro je z jednoho kusu, nelze u toroidních transformátorů použít cívky. Výroba toroidních transformátorů je proto pracnější.
Pokud jsou toroidní transformátory pracnější a nedají se automatizovat, proč se používají? Odpověď spočívá ve výkonu.
Nepřetržitý pás oceli použitý v jádře umožňuje, aby byl transformátor menší, lehčí, účinnější a tišší než laminát EI. Tyto vlastnosti jsou u zdravotnických elektrických zařízení (a mnoha dalších aplikací) velmi žádoucí a ospravedlňují dodatečné náklady.
Závěr
Toroidní transformátory jsou ideální pro elektrické oddělení ve zdravotnických zařízeních, protože jsou kompaktní a v případě potřeby je lze zcela zapouzdřit. Mají také nízké rozptylové pole, a proto je méně pravděpodobné, že budou způsobovat vyzařované elektromagnetické rušení.
V našem další článek, budeme se hlouběji zabývat toroidními oddělovacími transformátory pro zdravotnictví a jejich konstrukcí.
Více informací najdete v naší bílé knize - Zdokonalení lékařských izolačních transformátorů pomocí technologie segmentované jádrové čepičky
English 
Deutsch 
Français 
Čeština 
Italiano 
Español