隔離變壓器的工作原理基于電磁感應定律,它通常由兩個或多個繞組組成,這些繞組在物理上隔離但通過磁場耦合。最基本的隔離變壓器包含兩個繞組:初級繞組和次級繞組。初級繞組連接到輸入電源,而次級繞組提供給負載電源。這兩個繞組通常繞在同一個閉合的磁芯上,但它們不直接電氣連接。
當初級繞組接入交流電源時,電流流動產生變化的磁場。這個變化的磁場通過磁芯傳遞到次級繞組。根據法拉第電磁感應定律,變化的磁通量會在次級繞組中感應出電動勢(電壓)。這樣,初級繞組的電能以磁能的形式通過耦合轉換到次級繞組,并在次級繞組中重新以電能的形式呈現出來。
隔離變壓器的電氣隔離性能可以保護用戶免受電擊,減少接地故障的風險,并且可以防止故障電流通過設備。它廣泛應用于醫療設備、實驗室儀器、專業音頻設備等需要高安全性和設備保護的領域。通過提供一個隔離的次級電路,隔離變壓器確保了次級電路內的用戶和設備不會直接接觸到主電源電路,從而大大提高了安全性和設備保護。
此外,隔離變壓器在頻率較高的情況下,兩繞組之間的電容仍會使兩側電路之間出現靜電干擾。為避免這種干擾,隔離變壓器的原、副繞組一般分置于不同的心柱上,以減小兩者之間的電容;也有采用原、副繞組同心放置的,但在繞組之間加置靜電屏蔽,以獲得高的抗干擾特性