電路設(shè)計(jì)中的ac到dc變壓器是什么

什么是交流轉(zhuǎn)直流變壓器？變壓器是由一個(gè)普通的鐵芯組成的部件，其周圍至少有兩個(gè)繞線。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理對(duì)交流電壓進(jìn)行降壓或升壓的。

當(dāng)向初級(jí)繞組施加交流電壓時(shí)，能量存儲(chǔ)在磁芯中并耦合到次級(jí)繞組。根據(jù)匝數(shù)比，次級(jí)繞組將相應(yīng)地產(chǎn)生交流電壓。降壓變壓器將具有更多的初級(jí)繞組，而升壓變壓器則相反。

交流到直流變壓器是指連接到交流整流電路的變壓器，在提高或降低交流電壓后，整流電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。交流到直流變壓器是一種簡(jiǎn)單的解決方案，用于從交流電源為電子設(shè)備供電。通常，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)插入電源插座的適配器大多就是AC到DC變壓器。

一、交直流變壓器設(shè)計(jì)

要組裝AC到DC變壓器，您首先需要選擇具有正確繞組比的變壓器。可以使用以下公式：

初級(jí)電壓/次級(jí)電壓=初級(jí)匝數(shù)/次級(jí)匝數(shù)

接下來還需要考慮變壓器的材料和尺寸，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)影響其額定電流。選擇能夠可靠地為電路中的負(fù)載轉(zhuǎn)換能量的變壓器。

設(shè)計(jì)交直流變壓器的關(guān)鍵在于其整流電路。您將有兩種類型的電路可供選擇——半波或全波整流。

半波整流涉及將單個(gè)二極管與次級(jí)繞組串聯(lián)。結(jié)果是只允許交流電壓的正循環(huán)通過。

半波整流器的輸出，只有交流電壓的正周期可以通過。

在次級(jí)輸出兩端放置一個(gè)大電容，以使波形均勻，從而產(chǎn)生所需的直流輸出。然而，半波整流效率不高——很難平滑這種不均勻的輸出。

全波整流是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的更好選擇。該方法涉及將次級(jí)交流輸出連接到全波二極管橋式整流器。全波整流器不僅僅是斬波負(fù)周期，而是將負(fù)周期翻轉(zhuǎn)為正周期。

全波整流器的輸出，是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流的更好替代方案，因?yàn)樗鼘⒇?fù)周期轉(zhuǎn)換為正周期。

顯然，選擇全波整流是更好的選擇。以四個(gè)二極管為代價(jià)，您將獲得一個(gè)不那么波動(dòng)的直流輸出，這意味著可以使用一個(gè)較低值的電容器來平滑峰值。全波整流也更有效，因?yàn)閬碜载?fù)循環(huán)的能量被轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)移到負(fù)載。

二、交流到直流變壓器的局限性

盡管交流到直流變壓器很簡(jiǎn)單，但也存在局限性。首先，直流電壓輸出容易受到初級(jí)輸入波動(dòng)的影響。因此，將微控制器或IC直接連接到AC到DC變壓器絕不是一個(gè)好主意。

交流到直流變壓器的效率也很低，因?yàn)榇蟛糠帜芰慷家詿崃康男问较?。變壓器也很昂貴，并且在設(shè)計(jì)中占用太多空間。盡管如此，當(dāng)批量制造時(shí)，AC到DC變壓器仍然是一種經(jīng)濟(jì)的通用解決方案。