【学习笔记】基于变压器的DC/DC变换电路（含Multisim仿真）

前言

  今天看到一个电路图，觉得很有意思，是使用变压器来进行DC/DC变换的电路，似乎和电力电子中学的Buck，Boost电路都不一样，然后就这个问题花了一点时间，找了一些资料，记录一下。

变压器进行直流变换？

  从高中物理开始，我们接触到的变压器似乎都是用来变换交流电，而且教材上明确写着变压器接直流可能会烧坏线圈，但实际上变压器在DC/DC领域同样有着非常广泛的应用。其核心思想就是切换直流量的大小，使其变化，这样就具有了交流电的特性。联想PWM控制即可大致了解其原理。
  那为什么要这么麻烦使用变压器来进行DC/DC变换呢？buck/boost不行吗？我觉得主要原因就在于变压器良好的隔绝特性，即电磁隔离特性。因为在一些强电场合，隔离还是非常重要的，因此这方面似乎前景广阔（知网上有很多相关论文，有兴趣的可以去搜索一下）

电路

  这里只展示三个找到的电路。【高级的电路可以去查文献】

• （一）  参考链接
    这个电路的实质其实还是buck电路（后半部分），但是输入是通过一个变压器连接到buck电路的输入端，需要注意的是，这个变压器有三个线圈，$N_1，N_2，N_3$，根据参考链接中的表述，它们之间的关系似乎是：$N_1->N_2->N_3$，即依次为一次线圈、二次线圈、三次线圈。
    这个电路的控制方法显而易见，就是控制开关$T$的开通和关断，当$T$开通时，电源$V_s$给$N_1$充电，得到$i_1$，从而影响$N_2$，得到$i_2$，然后$i_2$相当于buck电路的电源，得到$V_O$；当$T$关断时，$i_3$通过二极管$D_3$续流抵消电源的$i_s$，使电压降下去，$V_O$减小。
    以上就是这个电路的大致工作过程，我觉得还有很多疑点没有解决，但是参考链接中表述得似乎也不清楚，这个留待之后探索。
• （二）
  
    这个电路是从一个企业中看到的，详见这个链接。
    上图中的两个开关是联动的，可以通过PWM控制，利用变压器的电压转换的效果，实现DC/DC变换。
• （三）
  
  
    通过一个控制电压产生不同占空比的PWM信号，来控制两个开关管的导通和关断，进而控制直流电压输入到变压器中，然后经过转换之后加到右边的buck电路上，实现降压。