本帖最后由 冯星星 于 2024-3-20 17:50 编辑

一、外观及基本信息
     闲置的一个公牛电压转换器，小巧的外观，精致的造型。
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    底部四个胶垫打开就是螺丝孔，公牛特色的螺丝，还需要专用螺丝刀才能打开。
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      在底部可以看到产品相关信息：最大功率60W，输入电压:200-250Vac/100-125Vac；输出: 100-125Vac/200-250Vac。

     在官网找到对应说明书知道原来还可以根据输入电压自动转换输出电压，自动由220V转110V，也可以110V 自动转220V。
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二、拆解
      拆开螺丝，打开外壳，得见全貌：内部主要由两部分组成，一个变压器+一块PCB板，PCB板上有两个端子插，通过两个端子插把输入、输出、变压器、PCB板连接了起来。
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     内部的电气接线图  
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     PCB板是直接卡扣在塑料底座上的，拔出端子插后，可直接把PCB板拆出来。
     PCB正面：宏发的继电器型号JRC-27F/005-S，三端稳压管7805，电解电容等元件。
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     PCB反面：整流桥、MCU等元件。 PCB上的高压线间都有明显的开槽，确保爬电距离。
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三、电路原理
        通过拆解出来的PCB板和相关测量，我们可以画出其对应的电路原理图。
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工作原理分析：

    1、变压器通电后，电流经过L1或L2线圈都会在L3产生一个感应电压，经过整流桥、电解电容的整流滤波后，再通过电阻和三端稳压7805的降压稳压，得到稳定的5V直流电压给MCU和继电器供电。


    2、输入交流电压的大小会直接影响其耦合线圈L3上的电压，由R1,R2,C4组成分压采样电路，通过R2电阻上的电压采样MCU可以判定输入交流电压是110V还是220V。

    根据采样结果，MCU可以控制三极管Q1 8050的开关，从而进行控制继电器的开关。


    3、220V转110V原理：当MCU检测到R2采样电压高于参考值时，可判断输入电压为高压220V范围的电压，此时MCU保持不输出状态，继电器不工作。

    输入输出电流回路如下图：

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     如红色箭头，输入电流经继电器4脚到6脚然后依次经过L1,L2回到输入端形成回路。（交流电流方向实际是变动的，取其单向举例为了方便理解）
     L1和L2的匝比是一样的，所以在L2上会形成1/2的(L1+L2)电压，即1/2的输入电压。产生的电流如蓝色箭头经继电器5脚到3脚输出。

    至此实现了输入220V转110V的过程。

  4、110V转220V工作原理

   当MCU检测到R2采样电压低于参考值时，可判断输入电压为低压110V范围的电压，此时MCU输出高电平，三极管Q1导通，继电器导通闭合。

   输入输出电流回路如下图：


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   如上红色箭头，输入电流经继电器4脚到8脚然后经过L2线圈回到输入端形成回路。（交流电流方向实际是变动的，取其单向举例为了方便理解）
   L1和L2线圈的匝比是一样的，所以由于自耦会在L1+L2上产生2倍的L1电压，即2倍的输入电压，产生的电流如粉红色箭头经继电器7脚到3脚输出。

  至此实现了输入110V转220V的过程。


四、总结

    刚拆出来时，看到变压器的“一进四出”的接线也是有点懵的， 因为线圈都是通路的，不像其件电路可以用万用表直接测测出来。后面还是通过测试线圈中线与线间的电感量，才把其接线关系搞明白，变压器的接线方式搞清楚，整个电路的工作原理也就一目了然了。

    通过MCU进行电压采样，通过控制继电器的开关从而控制了变压器输入输出的匝比比例；从而实现了不同状态下的电压转换，这就是这款公牛电压转换器的工作原理。不得不说，整个设计非常巧妙！