在現代，幾乎每個家用電子產品都使用直流電 （DC），但我們通過傳輸線從發電廠獲得交流電 （AC） ，因為交流電可以比直流電更有效地傳輸，成本更低。因此，每個在直流上工作的電器都有交流到直流的轉換器電路。

主要有兩種類型的轉換器廣泛用于 AC-DC 對話目的。

一種是傳統的基于變壓器的線性轉換器，它使用簡單的二極管電橋、電容器、穩壓器。簡單的二極管橋可以由單個半導體器件（如 DB107）或 4 個獨立二極管（如 1N4007）構成。另一種轉換器是 SMPS 或開關模式電源，它使用高頻小型變壓器和開關穩壓器提供直流輸出。

在這個項目中，我們將討論基于變壓器的傳統設計，該設計使用簡單的二極管和電容器將交流電轉換為直流電，并使用可選的穩壓器來調節輸出直流電壓。該項目將是一個使用變壓器的AC-DC轉換器，輸入電壓為230V，輸出為12V 1A。

所需組件

1.變壓器1A 13V額定

2.4個1N4007二極管

3.A 1000uF 25V 電解電容。

4.單股線少

5.面包板

6.LDO 或按規格的線性穩壓器（此處使用 LM2940）。

7.萬用表測量電壓。

電路圖及說明

該AC-DC 轉換器電路的原理圖很簡單。變壓器用于將230V AC 降壓至 13V AC。

此處使用四個通用整流二極管 1N4007 來整流交流輸入。1N4007 的峰值重復反向電壓為 1000V，平均整流正向電流為 1A。這四個二極管用于轉換變壓器兩端的 13V AC 輸出。二極管用于制作橋式轉換器，它是交流到直流轉換電路的重要組成部分。要了解有關橋式整流器電路的更多信息，請點擊鏈接。

濾波電容C1加在橋式變換器后，使輸出電壓平滑。

LDO、IC1也被 連接以調節輸出電壓。

AC到DC轉換器電路的工作

降壓變壓器用于將高壓交流電轉換為低壓交流電。變壓器安裝在 PCB 上，它是一個 1 安培 13 伏變壓器。然而，在負載期間，變壓器電壓下降大約 12.5-12.7 伏。

電路的基本部分是由四個二極管組成的二極管橋。二極管是將交流電轉換為直流電的電子半導體器件。

下圖可以看到二極管電橋內的電流流動。

這里兩個二極管D2和D4阻擋了交流電的負峰值，使電流單向流動。這是一個全橋整流器，意味著二極管橋對交流信號的正負峰值進行整流。

大電容 C1 在轉換過程中被充電并平滑輸出電壓。但最終結果是，這不是穩壓輸出。這里的電壓調節是由 LDO LM2940 完成的，它是原理圖中的 IC1。

LDO， LM2940是采用 TO220 封裝的 3 引腳器件。LDO 代表低壓差電壓。引腳圖如下圖所示。

一些穩壓器對輸入電壓有限制，這是在穩壓器輸出上提供有保證的電壓調節所必需的。在少數線性穩壓器中，表示它要求輸入電壓和輸出電壓之間至少有 2 伏的差異，這意味著對于 12 伏的穩壓輸出，穩壓器需要至少 14 伏的輸入電壓才能保證 12 伏的穩壓輸出電壓。通常，低壓差穩壓器 （LDO） 要求輸入和輸出之間的電壓差非常小。對于 LM2940 數據表，輸入和輸出之間需要最小 0.5 伏的差異。我們使用了德州儀器 （TI） 的固定電壓串聯 LDO 穩壓器。LM2940，具有 12 伏輸出額定值。

輸出可以在下圖中完美地看到。

檢查最后給出的視頻中的完整工作。

基于變壓器的 AC 到 DC 轉換器在需要高壓 AC 到 DC 轉換的地方非常常見。它最常見于放大器系統、各種電源適配器、焊臺、測試設備等。

基于變壓器的 AC-DC 轉換器電路的局限性

基于變壓器的交流到直流轉換是需要直流的常見選擇，但它具有某些缺點。

1.輸入交流電壓有可能波動或交流電壓明顯下降的任何情況下，變壓器兩端的輸出交流電壓也會下降。因此，230V AC 到 12V DC 轉換器不能在 110V AC 線路中供電。為了解決這個問題，為不同的輸入電壓電平提供了額外的設置。

2.盡管沒有通用的輸入電壓范圍，但它是一個昂貴的選擇，因為變壓器本身的成本超過了轉換器電路總制造成本的60%。

3.另一個限制是轉換效率低。變壓器變熱并浪費不必要的能量。

4.變壓器是重物，不必要地增加了產品的重量。

5.由于變壓器，產品內部需要更大的空間來安裝轉換器電路或至少是變壓器。

為了克服這些限制，SMPS 或開關模式電源是一個更好的選擇。