节点通过变压器的次级绕组和整流滤波电路获得稳定的直流电压

只看该作者 · 2024-5-27 15:43

离线式变换器（如开关电源）中的变压器不仅用于电压转换和隔离，还能通过其次级绕组提供多个不同的电压节点。每个节点可以独立供电，用于不同的电路部分。这些节点通过变压器的次级绕组和整流滤波电路获得稳定的直流电压。下面是详细的工作原理和典型应用。

变压器的多节点映射原理
初级绕组：

连接到高频开关管，通过PWM控制信号进行高频开关操作，产生高频交流电。
次级绕组：

一个变压器可以有多个次级绕组，每个绕组通过整流和滤波电路提供不同的输出电压。
整流和滤波：

每个次级绕组的交流电压经过整流二极管整流，再通过滤波电容器和电感器平滑成直流电压。
可以使用不同的整流方式（如全桥整流、半桥整流、中心抽头整流）来适应不同的应用需求。

只看该作者 · 2024-5-27 15:44

只看该作者 · 2024-5-27 15:44

工作原理
整流和滤波：
输入的交流电源通过整流桥和滤波电容，变为直流电压。
高频转换：
高频开关管（如MOSFET）通过PWM控制，将直流电压转换为高频交流电压，施加到变压器初级绕组。
次级绕组：
变压器次级绕组1：通过整流二极管和滤波电容，提供稳定的+5V输出。
变压器次级绕组2：通过整流二极管和滤波电容，提供稳定的+12V输出。
变压器次级绕组3：通过整流二极管和滤波电容，提供稳定的-12V输出。

只看该作者 · 2024-5-27 15:44

电路详细实现

// 伪代码表示变换器的工作
void initialize_power_converter() {
// 初始化PWM控制器
init_pwm_controller();

// 配置变压器初级侧的高频开关
configure_primary_switching();
}

void main() {
initialize_power_converter();

while (1) {
// 监控和调节输出电压
monitor_and_regulate_output_voltage();
}
}

void init_pwm_controller() {
// 设置PWM频率、占空比等参数
set_pwm_frequency(100kHz);
set_pwm_duty_cycle(50%);
}

void configure_primary_switching() {
// 配置初级侧开关管
enable_primary_switch();
}

void monitor_and_regulate_output_voltage() {
// 获取输出电压反馈
float vout1 = get_feedback_voltage(1); // 5V节点
float vout2 = get_feedback_voltage(2); // 12V节点
float vout3 = get_feedback_voltage(3); // -12V节点

// 调整PWM占空比以维持稳定输出
adjust_pwm_duty_cycle(vout1, 5.0);
adjust_pwm_duty_cycle(vout2, 12.0);
adjust_pwm_duty_cycle(vout3, -12.0);
}

只看该作者 · 2024-5-27 15:44

应用场景
多节点输出变换器广泛应用于需要多个电压等级的电子设备中，如：

计算机电源：提供多个电压（如+3.3V、+5V、+12V、-12V）给不同的组件。
通信设备：不同模块需要不同的电源电压。
工业控制：不同传感器和执行器需要不同的工作电压。

只看该作者 · 2024-5-27 15:44

总结
通过在变压器次级绕组上增加多个节点，并配合整流和滤波电路，可以在一个离线式变换器中提供多个不同的稳定直流电压。这种设计在需要多种电压供电的复杂电子系统中非常实用。优化和正确设计这些节点，能有效提高系统的可靠性和效率。