为了产品稳定性而生的一种奇葩设计：超宽电压变压器！~

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      开发过产品的肯定会发现，使用开关电源，虽然有效率高、体积小、功率大等优点，但是同一批产品，总是会出现个别坏的，这其中包括自己损坏的、雷击导致损坏的、电压过高烧掉的，但是有的却能撑到产品淘汰都不出问题，设备用在交通发达的地方还好，寄个过去让客户配合一更换即可，但是交通不方便的地方那就悲剧了，比如山区。。。变压器虽然稳定性高，但是那种市面上卖的额定电压220V的变压器，输出电压会随着输入电压升高而变高，导致变压器初级过热烧掉，或者次级输出高压烧毁后面的设备。

      不想用稳压器，这样必然又会增加一个故障点，又不想用开关电源，因为总是偶尔性的发生损坏，用变压器吧，又不能适应过低或者过高的电压，因此我想了一个奇葩的设计，让变压器支持宽电压！

      让变压器支持宽电压，这想法是不是不只是有点奇葩，而且根本不可能实现？别急，听我慢慢道来。大家都知道，一些神马电压变送器，里面用的其实就是个微型磁芯变压器，初级串个电阻，检测其次级电压即可，说明其输入输出的比例应该是线性的，为了证实普通变压器的线性，专门买了一个调压器做实验，接上额定电压220V的变压器发现，输入输出比例基本是处于线性的。

      那么我就可以按我的想法去定做这个超宽电压变压器了，定做变压器要告诉厂家输入电压为300V，输出电压为20.45V，因为电压越高电流越小，你直接告诉厂家功率会导致厂家为了节约成本而使用细线径的漆包线绕制，这样输入电压降低后电流就会变大，从而导致线圈过载甚至发热烧毁，最低输入电压170V时输出需要2A电流，那么你需要告诉厂家，你输入300V时输出20.45V时的电流还是2A，也就是需要40.9W，但是为了不让变压器满载工作，可以适当提高输出功率，这样厂家会选择合适的线径绕。为了提高机械性以及绝缘性，一定要要求厂家对初级、次级进行浸漆处理，否则运输过程中就可能会导致出现匝间短路的现象。

按照输入输出比例做了个Excel表格，如下图：


      为了方便说明，假设你的产品需要直流15V，用于给LM2596-12的DC-DC芯片供电，那么按照比例，当输入电压高至300V时，全桥输出电压为27.52V，低于2596的最大输入电压40V；当输入电压低至170V时，全桥输出电压为14.99V，刚好满足2596输出12V时的最低电压需求，这样的话，你的这个设备支持的电压就是170—300V了。

      其实说了大半天，就是设计个输入高电压的变压器，然后用在低压环境而已，哈哈哈，不过我并没有逗大家玩，事实证明，此方案安全可行，设备已连续运行2年未再出现过电压过高烧变压器和雷击的问题了，这样设计，完全是为了避免高电压，因为有些地方线路比较细，为了抵消电压降，电力上会把电压调的比较高，这样导致白天电压不足，晚上电压过高的现象，大家可以根据自己实际情况灵活的设计变压器的最高输入电压，及选择合适电压范围的DC-DC电路。

      以上仅为个人经验，特分享给大家，如不正之处还希望高手们多多指教！~

袋鼠制作

早就有这玩意了，饱和变压器，输入变化20%输出只变化1%

yanjian

等楼主继续.
不过话说回来了,要考虑可用性的话,考虑用冗余电源.
就是加多一路电源

袋鼠制作

开关电源即使冗余也很难防雷击吧，变压器在这方面要好的多。

snoopy8008

等后文。
我觉得设计完之后是不是就是一台稳压器？

我们这的设备，坏的最多的就是稳压电源，其次变压器，再次是开关电源。
当然可能跟品牌有关系，坏的稳压电源都是进口杂牌，变压器也是。变压器被烧一般因为输出过载，而它一点保护也没有。

kn988

期待下文。

snoopy8008

楼主的下文让人好失望。雷击击坏变压器的有多少？除非过载无保护，否则变压器坏还是因为品质不好。

灰灰的丝丁鱼

袋鼠制作 发表于 2015-8-18 11:21
早就有这玩意了，饱和变压器，输入变化20%输出只变化1%

楼主这用的是普通变压器啊，不是用饱和变压器吧？

灰灰的丝丁鱼

snoopy8008 发表于 2015-8-18 11:37
等后文。
我觉得设计完之后是不是就是一台稳压器？

没有下文了吧？看楼主的意思是抬高输出电压（初级按最高输入电压设计），利用宽输入的DC-DC（无法用线性稳压了）进行高压差的稳压输出，来保持宽电压使用

fujiachun

实际当年“联合设计”的12寸黑白电视就是这样的，不过后面是线性稳压。