原標(biāo)題：改變變壓器雙繞組輸出電壓的電路

改變變壓器雙繞組輸出電壓的電路主要通過調(diào)整輸入電壓、改變繞組匝數(shù)比或調(diào)節(jié)負(fù)載特性來實(shí)現(xiàn)，常見于電源適配、調(diào)壓及信號處理等場景。以下是幾種典型電路及其原理說明：

一、自耦變壓器調(diào)壓電路

1. 結(jié)構(gòu)與原理

• 結(jié)構(gòu)：自耦變壓器由單一繞組構(gòu)成，通過滑動(dòng)觸點(diǎn)（電刷）改變有效匝數(shù)比。輸入接固定電壓（如220V AC），輸出電壓由觸點(diǎn)位置決定。

• 原理：

• 當(dāng)觸點(diǎn)靠近輸入端時(shí)，輸出繞組匝數(shù)減少，電壓降低（如輸出110V）。

• 當(dāng)觸點(diǎn)遠(yuǎn)離輸入端時(shí)，輸出繞組匝數(shù)增加，電壓升高（如輸出240V）。

• 特點(diǎn)：

• 體積小、成本低，但輸入與輸出未隔離，安全性較低。

• 適用于實(shí)驗(yàn)室調(diào)壓、電焊機(jī)等場景。

2. 典型應(yīng)用

• 調(diào)光臺燈：通過自耦變壓器調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓，實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)。

• 電機(jī)調(diào)速：改變電機(jī)輸入電壓，控制轉(zhuǎn)速（如風(fēng)扇調(diào)速）。

二、雙繞組變壓器+開關(guān)調(diào)壓電路

1. 抽頭式調(diào)壓電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 變壓器原邊繞組固定，副邊繞組設(shè)置多個(gè)抽頭（如3個(gè)），通過開關(guān)切換抽頭連接。

• 每個(gè)抽頭對應(yīng)不同匝數(shù)比，輸出不同電壓（如12V、18V、24V）。

• 原理：

• 開關(guān)切換抽頭時(shí)，副邊有效匝數(shù)改變，輸出電壓隨之變化。

• 例如：抽頭1接副邊10%匝數(shù)，輸出電壓為輸入電壓的10%；抽頭2接50%匝數(shù)，輸出電壓為輸入電壓的50%。

• 特點(diǎn)：

• 結(jié)構(gòu)簡單，但輸出電壓為離散值，無法連續(xù)調(diào)節(jié)。

• 適用于需要固定電壓輸出的場景（如多檔位電源適配器）。

2. 繼電器/接觸器切換電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 變壓器副邊繞組設(shè)置多個(gè)抽頭，通過繼電器或接觸器控制抽頭連接。

• 繼電器線圈由控制電路（如微控制器、按鈕）驅(qū)動(dòng)。

• 原理：

• 控制電路發(fā)出信號，繼電器吸合，切換副邊抽頭連接，改變輸出電壓。

• 例如：繼電器1閉合時(shí)，輸出12V；繼電器2閉合時(shí)，輸出24V。

• 特點(diǎn)：

• 可遠(yuǎn)程控制，但繼電器切換速度慢，壽命有限（約10萬次）。

• 適用于工業(yè)設(shè)備、自動(dòng)化控制等場景。

三、電子式調(diào)壓電路（無機(jī)械開關(guān)）

1. 晶閘管（SCR）調(diào)壓電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 變壓器副邊接晶閘管（如BT151），晶閘管控制極由觸發(fā)電路（如DIAC+TRIAC）驅(qū)動(dòng)。

• 觸發(fā)電路根據(jù)調(diào)節(jié)信號（如電位器）改變晶閘管導(dǎo)通角。

• 原理：

• 晶閘管在交流半周內(nèi)延遲導(dǎo)通，截?cái)嗖糠蛛妷翰ㄐ?，輸出電壓有效值降低?/span>

• 例如：導(dǎo)通角為90°時(shí)，輸出電壓為輸入電壓的70%。

• 特點(diǎn)：

• 連續(xù)調(diào)壓，但輸出波形畸變，可能產(chǎn)生諧波干擾。

• 適用于電熱器、調(diào)光燈等電阻性負(fù)載。

2. PWM調(diào)壓電路（配合高頻變壓器）

• 結(jié)構(gòu)：

• 輸入直流電經(jīng)PWM控制器（如SG3525）生成高頻方波，驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)管。

• 高頻方波通過高頻變壓器隔離并降壓，副邊整流濾波后輸出直流電壓。

• PWM占空比由反饋電路（如光耦+TL431）調(diào)節(jié)，穩(wěn)定輸出電壓。

• 原理：

• 占空比增大時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間變長，變壓器儲能增加，輸出電壓升高。

• 占空比減小時(shí)，輸出電壓降低。

• 特點(diǎn)：

• 效率高（可達(dá)95%以上），輸出電壓連續(xù)可調(diào)且穩(wěn)定。

• 適用于開關(guān)電源、LED驅(qū)動(dòng)等場景。

四、特殊應(yīng)用電路

1. 變壓器抽頭+二極管倍壓電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 變壓器副邊設(shè)置中心抽頭，兩端分別接二極管和電容，形成倍壓整流電路。

• 例如：副邊電壓為12V AC，經(jīng)倍壓整流后輸出24V DC。

• 原理：

• 交流正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，C1充電至峰值電壓（12V×√2≈17V）。

• 交流負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，C2充電至峰值電壓，且C1與C2串聯(lián)，輸出電壓疊加（約34V）。

• 特點(diǎn)：

• 可提升輸出電壓，但輸出電流能力有限。

• 適用于高壓小電流場景（如電蚊拍、靜電發(fā)生器）。

2. 變壓器+LC諧振調(diào)壓電路

• 結(jié)構(gòu)：

• 變壓器副邊接LC諧振回路（電感L+電容C），通過調(diào)節(jié)諧振頻率改變輸出電壓。

• 諧振頻率f=1/(2π√(LC))，當(dāng)輸入頻率接近f時(shí)，回路阻抗最小，輸出電壓最大。

• 原理：

• 調(diào)節(jié)L或C值，改變諧振頻率，使輸出電壓在特定頻率下達(dá)到峰值。

• 例如：無線充電系統(tǒng)中，通過諧振匹配實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸。

• 特點(diǎn)：

• 適用于高頻、無線能量傳輸場景，但設(shè)計(jì)復(fù)雜。

五、總結(jié)與選型建議

選型建議：

• 需要簡單、低成本調(diào)壓時(shí)，選擇自耦變壓器或抽頭式調(diào)壓。

• 需要連續(xù)、高效調(diào)壓時(shí)，選擇PWM調(diào)壓電路。

• 特殊場景（如無線充電）需結(jié)合LC諧振技術(shù)。