» » Использование трансформаторов для электрической изоляции в медицинских приборах

Использование трансформаторов для электрической изоляции в медицинских приборах

Использование трансформаторов для электрической изоляции в медицинских приборах Уникальность данного текста 100.00%
Изоляция означает физическое и электрическое разделение двух частей цепи, которые могут взаимодействовать. Изоляция достигается использованием электромагнитного поля связи между двумя цепями.

Чтобы метод изоляции был достаточно безопасным для использования в медицинском оборудовании, он должен иметь две вещи: высоконадежные изолирующие компоненты и безопасный изолирующий барьер. Например, изолятор может представлять собой кусок пластика, пространство для хранения в плате или воздушный зазор. Трансформаторы трт тоже имеют изоляцию.

Три наиболее часто используемых метода изоляции - это оптопары (свет), трансформаторы (магнитный поток) и емкостные ответвители (электрическое поле).

Изоляция обеспечивает несколько преимуществ безопасности в медицинском оборудовании:
  • ломает контуры заземления;
  • улучшает синфазное подавление напряжения;
  • это позволяет двум частям схемы быть на разных уровнях напряжения, что означает, что одна сторона может быть безопасной, а другая сторона находится на опасном уровне напряжения.

Для целей этого обсуждения мы сосредоточимся на использовании трансформаторов как метода электрической изоляции медицинского оборудования.

Обзор трансформатора


Трансформатор - это электрическое устройство, которое передает энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции.

Обычно трансформаторы используются для увеличения или уменьшения напряжения переменного тока в приложениях электроэнергии. Это достигается путем пропускания переменного тока через первичную обмотку для создания магнитного потока в сердечнике трансформатора.

Этот поток затем вызывает напряжение во вторичной обмотке трансформатора. В зависимости от соотношения первичных обмоток и вторичных обмоток выходное напряжение трансформатора может быть увеличено или уменьшено.

Для большинства трансформаторов, предназначенных для использования в домах или офисах, используется один из двух типов трансформаторов: ламинированный сердечник EI или тороидальный сердечник.

Строительство трансформатора E-I


В структуре E-I соответствующие компоненты «E» и «I» штампуются из листов тонкой текстурированной электротехнической стали, которые позже уложены друг на друга для создания сердечника. Первичная и вторичная обмотки намотаны на бобины. Несколько шпулек размещаются на шпинделях и вращаются для наматывания.

Этот метод использования шпулек обеспечивает автоматизацию, которая сокращает время изготовления, а также обеспечивает изоляцию между обмотками и сердечником. Расслоения сердечника EI укладываются внутри бобин для завершения трансформатора.

Тороидальный трансформатор


Тороидальный сердечник изготовлен из непрерывной ленты из кремнистой стали, которая намотана как тугая пружина. Концы прикреплены к месту небольшими точечными сварными швами, чтобы предотвратить разматывание рулонной стали. Сердцевина изолирована эпоксидным покрытием или набором колпачков или несколькими обертками изолирующей пленки (такой как майлар или номекс).

Обмотки трансформатора накладываются непосредственно на сам сердечник. Для изоляции обмоток требуется дополнительная изоляция.

Так как обмотки должны быть намотаны через центральное отверстие сердечника, а сердечник является одним куском, катушки нельзя использовать на тороидальных трансформаторах. Это делает изготовление тороидальных трансформаторов более трудоемким.

Если тороидальные трансформаторы более трудоемки и не поддаются автоматизации, зачем их использовать? Ответ заключается в производительности.

Сплошная стальная полоса, используемая в сердечнике, позволяет трансформатору быть меньше, легче, эффективнее и тише, чем ламинат EI. Эти качества очень желательны в медицинском электрооборудовании (и многих других применениях) и оправдывают дополнительные расходы.

Вывод


Тороидальные трансформаторы идеально подходят для электрической изоляции медицинского оборудования, поскольку они компактны и при необходимости могут быть полностью герметизированы. Они также имеют слабые поля рассеяния и, следовательно, с меньшей вероятностью вызывают излучаемые электромагнитные помехи.

В нашей следующей статье мы углубимся в тороидальные изолирующие медицинские трансформаторы и их конструкцию.