一、简易大功率变压器电路图

    本文介绍的电子变压器克服了传统硅钢片变压器体积、重量大、效率低、价格高的缺点，电路成熟，性能稳定。

本电子变压器工作原理与开关电源相似，电路原理图见图1，由VD1-VD4将市电整流为直流，再把直流变成几十千赫兹的　高频电流，然后用铁氧休变压器对高频、高压脉冲降压。图中R2、C1、VD5为启动触发电路。C2、C3、L1、L2、L3、VT1、VT2构成高频振荡部分。

元器件选择与制作

 L1、L2、L3分别绕在H7&TImes；4&TImes；2mm3的磁环上，L1、L2绕6匝；L2绕1匝。L4、L5绕在H31&TImes；18&TImes；7mm3的磁环上，L4绕用Φ=0.1mm的高强度线绕340匝；L5用Φ=1.45mm的高强度线绕20匝。VT1、VT2选用耐压BVceo≥350V大功率硅管。其它元件无特殊要求。

    电路正常工作时，A点工作电压约为215V，B点约为108V，C点约为10V，D点约为25V。如果不振荡，检查VT1、VT2及L1、L2、L3的相位是否正常（交换L3的两根接线即刻）。改变L5的匝数可改变输出电压。

500W大功率变压器电路

    如图为500W大功率变压器电路原理。电路采用TL494为振荡器，VT1～VT6为激励级，是输出为500W的大功率逆变电路。TL494在该逆变器中的应用方法如下：

    1、2脚构成稳压取样、误差放大电路f逆变器次级绕组整流输出的15V直流电压作为取样电压，经R1、R3分压，使1脚在逆变器正常工作时有近4．7～5．6V的取样电压。2脚输入5V的基准电压（由14脚输出）。当输出电压降低时，1脚电压降低，误差放大器输出低电平，通过TL494内部电路使输出电压升高。

四款电子变压器电路图

电路一

    我们经过反复实验这种电子变压器的电流反应速度很快！已经超过了普通的工频变压器，该电路完全可以代替功放的电源。电子变压器AC/DC有过电流限制保护功能适合电动自行车的电瓶充电。如果将几个AC/DC并联可以做成大功率的充电机。由于该电路的适应电流变化能力很强采用并联可以代替数KW的火牛，应用在音响电源。

电路二

自激式电子变压器电路图

电路三

    该电子变压器工作原理与开关电源相似，由VD1～VD4把市电整成直流，再把直流整成几十千赫兹的高频电流，然后用铁氧体变压器对高频、高压脉冲降压（如图所示）。图中R2、C1、VD5为启动触发电路。C2、C3、L1、L2、L3、VT1、VT2构成高频振荡部分。

电路四 

二、电源口的防雷电路设计

电源口防雷电路的设计要素

    1、防雷电路的设计应满足规定的防护等级要求，且防雷电路的残压水平应能够保护后级电路免受损坏。

    2、在遇到雷电暂态过电压作用时，保护装置应具有足够快的动作响应速度，即能尽早的动作限压和旁路泄流。

    3、防雷电路加在馈电线路上，不应影响设备的正常馈电。例如，采用串联式电源防雷电路时，防雷电路应可通过设备满负荷工作时的电流并有一定的裕量。

    4、防护电路在系统的最高工作电压时不应动作。通常在交流回路中，防护电路的动作电压是交流工作电压有效值的2.2～2.5倍，在直流回路中，防护电路的动作电压是直流额定工作电压的1.8～2倍。

    5、防雷电路加在馈电线路上，不应给设备的安全运行带来隐患。例如，应避免由于电路设计不当而使防雷电路存在着火等安全隐患。

    6、在整个馈电通路上存在多级防雷电路时，应注意各级防雷电路间有良好的配合关系，不应出现后级防雷电路遭到雷击损坏而前级防雷电路完好的情况。

    7、防雷电路应具有损坏告警、遥信、热容和过流保护功能，并具有可替换性。

    下面分别给出交流电源口和直流电源口的防雷电路设计指导。

交流电源口防雷电路设计

交流电源口防雷电路

上图是一个两级的交流电源口防护电路：

    1、G1和G2为气体放电管

    2、Rvz1～Rvz6为压敏电阻

    3、F1和F2为空气开关

    4、F3和F4为保险

    5、L1和L2是退耦电感。

简述电路原理

    第1级防雷电路为具有共模和差模保护的电路，差模保护采用的压敏电阻。共模保护采用压敏电阻和气体放电管串联。第1级防雷电路的通流能力较高，通常在几十kA（8/20us）。第1级防雷电路宜选用空气开关做短路过流故障的保护器件。

    第2级防雷电路的形式与第1级相同，合理设计第1级电路和第2级电路间的电感值，可以使大部分的雷电流通过第1级防雷电路泄放，第2级电路只泄放少部分雷电流，这样就可以通过第2级电路将防雷器的输出残压进一步降低以达到保护后级设备的目的。第2级防雷电路应选用保险作保护器件。

    防护电路中各保护器件的通流量的选择应达到设计指标的要求并有一定裕量；差模压敏电阻的压敏电压取值可按压敏电阻章节给出的方法选择；压敏电阻和气体放电管串联的共模防护电路中，压敏电阻、空气放电管的取值仍可按压敏、放电管单独并接在线路中时的相关章节给出的计算方法来选取。

交流电源口防雷电路变型

变型电路1

 如上图变型电路1，将原电路中的电感换成了一定长度的馈电线。规定长度的馈电线所具有的电感量与原电路中电感的感值是基本相同的。

    将电感换成馈电线的优点是：在设备的工作电流很大的情况下，合理的选择馈电线线径就可以满足给设备供电的需求，克服了在设备供电电流很大时，空心电感的体积过大而无法在电路上实现的问题。第1级的防护电路和第2级的防护电路可以分别放置在两个不同的设备中实现，例如：将第1级防护电路设计为一个独立的防雷箱，将第2级防雷电路内置于通信设备中。

    由于去掉了电感，变型电路1可以看作为两个并联式的防雷电路。当这两级防雷电路做成两个单独的防雷器时，需要注意防雷器的安装问题。

变型电路2

 如上图变型电路2，是交流防雷电路的简化设计：只保留防雷电路中的第1级防雷电路或者第2级防雷电路，其它设计要点同交流电源口防雷电路。

    电路a在后级电路抗浪涌过电压能力较强时采用，电路b在外部具有一级保护措施时采用，一般设计在电源模块内部。变形电路2降低了电路的复杂性，并且由于去掉了电感，不需要考虑满足通过设备正常工作电流的需要，方案更容易实现。由于该电路去掉了电感，它由一个串联式防雷电路变成了一个并联式防雷电路。当这个电路做成一个独立的防雷器时，需要注意防雷器的安装问题。

直流电源口防雷电路设计

上图是一个具有串联式2级差模防护的电路，可以做到标称放电电流5kA，电路原理简述如下：

    第1级采用两个压敏电阻并联的差模保护，两个气体放电管并联进行共模保护（注：这里选用两个器件并联的目的是降低残压和增大通流能力，在使用单个器件满足要求的情况下可以只使用一个器件），可以达到标称放电电流5kA的设计指标，第2级采用压敏电阻和TVS管保护，将残压降低到后级电路能够承受的水平，其中TVS管T1推荐采用双向TVS管，可以防反接，也可以采用单向的TVS管，但具有不防反接的缺点。共模保护采用两个气体放电管并联构成的1级防护电路。该电路的优点是具有较低的输出残压，适用于后级电路抗过电压水平很低的情况。防雷电路中各保护元件通流量、压敏电压、反向击穿电压的选择、电感的取值可参照相关章节给出的方法进行。两级防雷电路都应选用保险做保护器件。         whaosoft aiot http://143ai.com

    该防护电路的应用场合是后级电路的抗浪涌过电压的能力较弱，一级防雷电路不足以保护后级的设备，需要通过第2级的防雷电路将残压进一步降低。

直流电源口防雷电路变型

变型电路1

变型电路1将图6-4直流电源口防雷电路中的电感换成了一定长度的馈电线。规定长度的馈电线所具有的电感量与原电路中电感的感值是基本相同的。将电感换成馈电线的优点是：在设备的工作电流很大的情况下，合理的选择馈电线线径就可以满足给设备供电需求，克服了在设备供电电流很大时，空心电感的体积过大而无法在电路上实现的问题。第1级的防护电路和第2级的防护电路可以分别放置在两个不同的设备中实现，例如：将第1级防护电路设计到直流高阻柜中，将第2级防雷电路内置于通信设备中。

    由于去掉了电感，变型电路1可以看作为两个并联式的防雷电路。当这两级防雷电路做成两个单独的防雷器时，需要注意防雷器的安装问题。

变型电路2

变型电路2是直流电源口防雷电路的简化设计：保留防雷电路中的第1级防雷电路（注：这里选用两个器件并联的目的是降低残压和增大通流能力，在使用单个器件满足要求的情况下可以只使用一个器件），去掉电感及第2级防雷电路。其它设计要点同直流电源口防雷电路。

    变型电路2的应用场合是在后级电路抗浪涌过电压能力较强时采用，这个方案可以降低电路的复杂性。同时由于去掉了电感，不需要考虑满足通过设备正常工作电流的需要，方案更容易实现。由于变型电路2去掉了电感，它由一个串联式防雷电路变成了一个并联式防雷电路。当这个电路做成一个独立的防雷器时，需要注意防雷器的安装问题。

三、手机充电器电路分析

充电器简单原理分析:

    分析一个电源，往往从输入开始着手。220V交流输入，一端经过一个IN4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，只能推断输出段没有续流管和储能电感推断出为反激电路。

左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。

    变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。

 

而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料，估计是一个快速回复管，例如肖特基二极管等，因为开关电源的工作频率较高，所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。          whaosoft aiot http://143ai.com

    同样因为频率高的原因，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。