電子基礎：電路設計中的AC到DC變壓器

什么是交流轉直流變壓器？變壓器是由一個普通的鐵芯組成的部件，其周圍至少有兩個繞線。變壓器是利用電磁感應原理對交流電壓進行降壓或升壓的。

當向初級繞組施加交流電壓時，能量存儲在磁芯中并耦合到次級繞組。根據匝數比，次級繞組將相應地產生交流電壓。降壓變壓器將具有更多的初級繞組，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換為直流電壓。交流到直流變壓器是一種簡單的解決方案，用于從交流電源為電子設備供電。通常，我們會發現插入電源插座的適配器大多就是AC到DC變壓器。

一、交直流變壓器設計

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?？梢允褂靡韵鹿剑?br/>
初級電壓/次級電壓=初級匝數/次級匝數

接下來還需要考慮變壓器的材料和尺寸，因為它們可能會影響其額定電流。選擇能夠可靠地為電路中的負載轉換能量的變壓器。

設計交直流變壓器的關鍵在于其整流電路。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二極管與次級繞組串聯。結果是只允許交流電壓的正循環通過。

半波整流器的輸出，只有交流電壓的正周期可以通過。

在次級輸出兩端放置一個大電容，以使波形均勻，從而產生所需的直流輸出。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換為直流電壓的更好選擇。該方法涉及將次級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周期，而是將負周期翻轉為正周期。

全波整流器的輸出，是將交流電壓轉換為直流的更好替代方案，因為它將負周期轉換為正周期。

顯然，選擇全波整流是更好的選擇。以四個二極管為代價，您將獲得一個不那么波動的直流輸出，這意味著可以使用一個較低值的電容器來平滑峰值。全波整流也更有效，因為來自負循環的能量被轉換并轉移到負載。

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單，但也存在局限性。首先，直流電壓輸出容易受到初級輸入波動的影響。因此，將微控制器或IC直接連接到AC到DC變壓器絕不是一個好主意。

交流到直流變壓器的效率也很低，因為大部分能量都以熱量的形式消散。變壓器也很昂貴，并且在設計中占用太多空間。盡管如此，當批量制造時，AC到DC變壓器仍然是一種經濟的通用解決方案。

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