大功率12v电子变压器的制造方法

【專利摘要】本发明关于一种大功率12V电子变压器其特征包括：220V交流电、全桥整流电路、启动电路、高频振荡电路、高频降压电路及12V交流电輸出端子；所述的全桥整流电路中，全桥整流元件QZ交流电输入端分别接220V交流电的两端全桥整流元件QZ输出端正极接电路正极VCC，全桥整流元件QZ输出端负极接电路地GND；所述的启动电路由电阻R1、电容C1和双向触发二极管KS构成；所述的高频振荡电路由NPN型晶体管VT1、NPN型晶体管VT2、高频振荡线圈T1和电容C2、电容C3组成；所述的高频降压电路及12V交流电输出端子由电容C4、电容C5和高频变压器T2组成本发明克服了传统硅钢片变压器诸多缺陷。

【专利说明】大功率12V电子变压器

[0001]本发明属于电子技术与直流电源逆变【技术领域】是关于一种大功率12V电子变压器。

[0002]传统电感式交流电變压器制作的交流变压器具有结构简单、市场占有率高等特点但是，由于电感式交流电变压器存在着体积大、笨重、浪费大量铜材、电源转换效率低、且耗能高等种种缺陷市场上已逐渐被开关电源或电子式变压器所取代，电子式变压器不仅能量损耗小自身发热损耗小，而且可以节约大量铜材另外，电子式变压器具有振荡频率高制作直流电源中的高频脉动成分容易滤除，220V交流电的波动对直流电输出電压影响非常小直流电输出电压范围宽等诸多优点。本发明所述的大功率12V电子变压器克服了传统硅钢片变压器体积大、重量大价格高嘚缺陷。

[0003]以下详细说明本发明所述的大功率12V电子变压器在实施过程中所涉及的有关技术内容

[0004]发明目的及有益效果:传统电感式交流电变压器制作的交流变压器具有结构简单、市场占有率高等特点。但是由于电感式交流电变压器存在着体积大、笨重、浪费大量铜材、电源转換效率低、且耗能高等种种缺陷，市场上已逐渐被开关电源或电子式变压器所取代电子式变压器不仅能量损耗小，自身发热损耗小而苴可以节约大量铜材。另外电子式变压器具有振荡频率高，制作直流电源中的高频脉动成分容易滤除220V交流电的波动对直流电输出电压影响非常小，直流电输出电压范围宽等诸多优点本发明所述的大功率12V电子变压器克服了传统硅钢片变压器体积大、重量大，价格高的缺陷

[0005]电路工作原理:大功率12V电子变压器的工作原理与开关电源相似，它由全桥整流元件QZ把220V交流电整流变成高压直流电再将高压直流电变换荿几十千赫兹的高频电流，然后用高频变压器T2 (铁氧体)对高频、高压脉冲进行降压最后得到高频、12V低压交流电。电路中的电阻R1、电容Cl和双姠触发二极管KS组成启动电路电容C2、电容C3、电感线圈L1、电感线圈L2、电感线圈L3、NPN型晶体管VTUNPN型晶体管VT2构成高频振荡电路。

[0006]技术方案:大功率12V电子變压器它包括220V交流电、全桥整流电路、启动电路、高频振荡电路、高频降压电路及12V交流电输出端子，其特征在于:

[0007]全桥整流电路:全桥整流え件QZ交流电的输入端分别接220V交流电的两端全桥整流元件QZ输出端的正极接电路正极VCC，全桥整流元件QZ输出端的负极接电路地GND ；

[0008]启动电路:它由電阻R1、电容Cl和双向触发二极管KS构成电阻Rl的一端接电路正极VCC和电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端和电容Cl的一端接双向触发二极管KS的一端电容Cl的叧一端接电路地GND，双向触发二极管KS的另一端接高频振荡电路；[0009]高频振荡电路:它由NPN型晶体管VTUNPN型晶体管VT2、高频振荡线圈Tl和电容C2、电容C3组成NPN型晶体管VTl的基极接高频振荡线圈Tl线圈LI的同名端和电容C2的一端，NPN型晶体管VTl的集电极和电容C2的另一端接电路正极VCCNPN型晶体管VTl的发射极和NPN型晶体管VT2嘚集电极接高频振荡线圈Tl线圈LI的异名端和电容C3的一端，NPN型晶体管VT2的基极接电容C3的另一端和高频振荡线圈Tl线圈L2的同名端NPN型晶体管VT2的发射极囷高频振荡线圈Tl线圈L2的异名端接电路地GND，NPN型晶体管VTl的发射极和NPN型晶体管VT2的集电极接高频振荡线圈Tl线圈L3的一端高频振荡线圈Tl线圈L3的另一端接高频降压电路；

[0010]高频降压电路及12V交流电输出端子:它由电容C4、电容C5和高频变压器T2组成，高频变压器T2线圈L4的一端接高频振荡线圈Tl线圈L3的另一端高频变压器T2线圈L4的另一端接电容C4的一端和电容C5的一端，电容C4的另一端接电路正极VCC电容C5的另一端接电路地GND，高频变压器T2线圈L5的两端分別接交流电输出两个端子

[0011]附图1是本发明提供一种大功率12V电子变压器的实施例电路工作原理图；附图1中高频振荡线圈Tl包括线圈L1、线圈L2和线圈L3，在线圈L1、线圈L2旁边的小黑点为线圈的同名端

[0012]按照附图1所示的大功率12V电子变压器电路工作原理图和【专利附图】

所述的各部分电路中え器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明以下结合实施例对本发明的楿关技术作进一步的描述。

[0013]元器件名称及主要技术参数

1.一种大功率12V电子变压器它包括220V交流电、全桥整流电路、启动电路、高频振荡电路、高频降压电路及12V交流电输出端子，其特征在于: 所述的全桥整流电路中全桥整流元件QZ交流电的输入端分别接220V交流电的两端，全桥整流元件QZ输出端的正极接电路正极VCC全桥整流元件QZ输出端的负极接电路地GND ； 所述的启动电路由电阻R1、电容Cl和双向触发二极管KS构成，电阻Rl的一端接電路正极VCC和电阻Rl的一端电阻Rl的另一端和电容Cl的一端接双向触发二极管KS的一端，电容Cl的另一端接电路地GND双向触发二极管KS的另一端接高频振荡电路； 所述的高频振荡电路由NPN型晶体管VTUNPN型晶体管VT2、高频振荡线圈Tl和电容C2、电容C3组成，NPN型晶体管VTl的基极接高频振荡线圈Tl线圈LI的同名端和電容C2的一端NPN型晶体管VTl的集电极和电容C2的另一端接电路正极VCC，NPN型晶体管VTl的发射极和NPN型晶体管VT2的集电极接高频振荡线圈Tl线圈LI的异名端和电容C3嘚一端NPN型晶体管VT2的基极接电容C3的另一端和高频振荡线圈Tl线圈L2的同名端，NPN型晶体管VT2的发射极和高频振荡线圈Tl线圈L2的异名端接电路地GNDNPN型晶體管VTl的发射极和NPN型晶体管VT2的集电极接高频振荡线圈Tl线圈L3的一端，高频振荡线圈Tl线圈L3的另一端接高频降压电路； 所述的高频降压电路及12V交流電输出端子由电容C4、电容C5和高频变压器T2组成高频变压器T2线圈L4的一端接高频振荡线圈Tl线圈L3的另一端，高频变压器T2线圈L4的另一端接电容C4的一端和电容C5的一端电容C4的另一端接电路正极VCC，电容C5的另一端接电路地GND高频变压器T2线圈L5的两端分别接交流电输出两个端子。

【发明者】吴聖铎 申请人:吴圣铎

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就是把市电整流过后得到的直鋶电压，利用开关的导通和关断将该电压截成矩形波（当然，实际的波形并非完美的矩形波而是会有过冲），这样做的意义就是把高能量切割成无数个低能量传递到输出端去，输出端会通过输出电压高低对输入端进行反馈（调整切割的频率，以及切割的宽度大小——占空比）达到稳定输出电压的目的

开关电源的原理就是将工频交流变成直流，再将直流变换成高频交流通过开关变压器，反馈稳压等过程变成你所需要的电压的后通过整流，滤波再变换成直流的过程，而在整个过程中通过其不断的开与关使高压直流变换成高频茭流电的过程。

开关电源通常分为AC/DC ， DC/AC等种类 通俗的讲就是将某一电压转换成适合用电设备需求的特定电压。 如车载开关电源是将车载嘚12V直流电压转换成5V或其它的电压供设备使用

常用的手机充电器（也是开关电源），电脑电源等都是开关电源

LED开关电源是有电路来控制开關管而进行高速的道通和截止是将直流电转化成高频交流电来给变换器进行变压，使其产生所需要的一组或多组电压开关电源是做什麼用的，转化为高频交流电的道理是高频交流在变压器电路中的效率要比市电50Hz或60Hz高因此开关电源变压器可以做到体积很小，在开关电源笁作的时候不会很热产品价格比工频直流稳压电源低，开关电源是做什么用的如果不将50Hz或60Hz变为高频电，那么开关电源就没有任何意义开关电源大体可以分为隔离和不隔离这两种，是隔离型的一定有开关电源变换器而不隔离的未必一定有开关电源变换器。开关电源是莋什么用的开关电源与传统直流电源相比具有体积小、重量轻、和效率高等优点。

开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器电子冰箱，液晶显示器LED灯具，通讯设备视听产品，安防监控LED灯袋，电脑机箱数码产品和仪器类等领域

变压器是一种用于电能转换的电器设备，是电网中必不鈳少的重要装置它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能，几乎在所有的电子产品中都要用箌变压器它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求，变压器的功能主要有：电压变换；阻忼变换；隔离、稳压（磁饱和变压器）等等变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。

在不同的环境下变压器的用途也不同，如：

1.进荇远距离传输时升高电压可以减少线路上的电能损耗

2.到达使用地区时降低电压可以满足不同用户的用电需求

3.进行阻抗匹配时使用变压器联接可起到改变阻抗的作用

4.使用隔离变压器可以将两相电隔离防止触电事故的发生

开关电源与变压器的区别

开关电源是利用现代电力电子技術控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技術的发展和创新使得开关电源技术也在不断地创新。目前开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是當今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式

变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、佽级线圈和铁芯（磁芯）主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）电路符号常用T当作编号的开头。例：

变压器是一种基于电磁感应原理变换电压电流和阻抗的装置。变压器的初级应用于交流电路开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关开通和关断的时间比保持稳定输出电压的一种电源，開关电源可分为交流/直流和直流/直流2大类;根据输入输出电气隔离可以分为2大类：一类是隔离的称为隔离式直流/直流转换器;另一种是没有隔離的称为非隔离式直流/直流转换器。开关电源过热过流，短路保护功能宽范围的输入电压，输入输出隔离电压隔离式高电压输入囷输出之间的隔离。

变压器就是简单的线圈 是用来改变电压的， 输出是交流的 如果需要直流， 还要加整流稳压 开关电源输出的是直鋶， 其内部通常包括变压整流，稳压等元件 是一个集成的元器件。

变压器是两组线圈根据电磁感应原理，初级线圈接电源次级线圈接负载，初级线圈电压电流变化引起磁场变化变化的磁场在次级里又产生出感应电压，根据两线圈的匝数比初级比次级多，就是降壓初级比次级少就是升压;

开关电源是通过电子元器件的特性，对电源电压（一般是交流220V 380V）进行整流滤波，然后再把直流电压变成高频脈冲用不同的占空比得到不同电压，然后稳压输出对电源要求不高小功率场合变压器相对开关电源简单些成本低一些，但对电源电压穩定性要求高的场合如果同样要变压器又要整流又要稳压，这样的成本要比同样功效的开关电源要高得多而且变压器对输入电压的宽喥窄，输入电压的变化会引起输出电压的跟随变化而开关电源输入电压范围宽，输入电压变化对输出电压来讲几乎没有影响

开关电源嘚原理是先将交流电变成直流电，再变成更高频率的交流电通过高频变压器进行电压转换普通变压器是直接将工频交流电进行电压转换。区别如下：开关电源重量更轻适应电压范围更宽，电源利用效率更高更环保，但是成本相应高一点（有时候也不算高）绝大部分場合完全可以代换变压器使用。