电子基础：电路设计中的AC到DC变压器

什么是交流转直流变压器？变压器是由一个普通的铁芯组成的部件，其周围至少有两个绕线。变压器是利用电磁感应原理对交流电压进行降压或升压的。

当向初级绕组施加交流电压时，能量存储在磁芯中并耦合到次级绕组。根据匝数比，次级绕组将相应地产生交流电压。降压变压器将具有更多的初级绕组，而升压变压器则相反。

交流到直流变压器是指连接到交流整流电路的变压器，在提高或降低交流电压后，整流电路将交流电压转换为直流电压。交流到直流变压器是一种简单的解决方案，用于从交流电源为电子设备供电。通常，我们会发现插入电源插座的适配器大多就是AC到DC变压器。

一、交直流变压器设计

要组装AC到DC变压器，您首先需要选择具有正确绕组比的变压器。可以使用以下公式：

初级电压/次级电压=初级匝数/次级匝数

接下来还需要考虑变压器的材料和尺寸，因为它们可能会影响其额定电流。选择能够可靠地为电路中的负载转换能量的变压器。

设计交直流变压器的关键在于其整流电路。您将有两种类型的电路可供选择——半波或全波整流。

半波整流涉及将单个二极管与次级绕组串联。结果是只允许交流电压的正循环通过。

半波整流器的输出，只有交流电压的正周期可以通过。

在次级输出两端放置一个大电容，以使波形均匀，从而产生所需的直流输出。然而，半波整流效率不高——很难平滑这种不均匀的输出。

全波整流是将交流电压转换为直流电压的更好选择。该方法涉及将次级交流输出连接到全波二极管桥式整流器。全波整流器不仅仅是斩波负周期，而是将负周期翻转为正周期。

全波整流器的输出，是将交流电压转换为直流的更好替代方案，因为它将负周期转换为正周期。

显然，选择全波整流是更好的选择。以四个二极管为代价，您将获得一个不那么波动的直流输出，这意味着可以使用一个较低值的电容器来平滑峰值。全波整流也更有效，因为来自负循环的能量被转换并转移到负载。

二、交流到直流变压器的局限性

尽管交流到直流变压器很简单，但也存在局限性。首先，直流电压输出容易受到初级输入波动的影响。因此，将微控制器或IC直接连接到AC到DC变压器绝不是一个好主意。

交流到直流变压器的效率也很低，因为大部分能量都以热量的形式消散。变压器也很昂贵，并且在设计中占用太多空间。尽管如此，当批量制造时，AC到DC变压器仍然是一种经济的通用解决方案。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“电子基础：电路设计中的AC到DC变压器”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。