换句话说，在降压变压器中，次级输出小电压大电流，次级输出电流大于初级输入电流，所以这种变压器的次级绕组线径比初级绕组线径粗；在升压变压器中，次级输出大电压小电流，次级输出电流小于初级输入电流，所以这种变压器的次级绕组线径比初级绕组线径细。
在实际应用中，变压器是存在损耗的，但电压与电流的关系仍符合以上所述的关系
4.3.1.2.3阻抗关系
变压器可以进行电压变换，在某些场合则是利用它的阻抗变换特性。
利用欧姆定律，可得：
P=U2/Z；
P1=P2；
U12/Z1=U22/Z2；
根据公式1，可得
Z2/Z1=U22/U12=（U2/U1）2=（N2／N1）2=n2————（公式4）
由上式分析可知，Z2，Z1之间的关系与n2有关；当N2=N1时，Z2=Z1，这说明变压器初级的输入阻抗等于次级的负载阻抗，此时变压器无阻抗变换作用；当N2N1时，Z1=Z2/n2，这说明变压器初级的输入阻抗相当于降低n2倍的次级的负载阻抗；在放大器的级间耦合电路中，为了能使负载获得最大的激励阻抗，往往采用变压器（阻抗变压器）来进行阻抗的匹配。
因为最佳阻抗匹配的条件是激励信号源内阻等于负载阻抗，此时能使负载获得最大功率
4.3.1.2.4互感现象
变压器是利用互感现象原理工作的：
当初级绕组通以交流电时，初级绕组产生磁场，次级绕组的线圈切割磁力线而产生感生电动势，这样由交变电场生成磁场，磁场通过闭合的铁芯耦合到次级绕组，从而在次级线圈中生成感应电动势E01。
4.3.1.2.5屏蔽作用
在给变压器的初级绕组通以交流电时，绕组周围会产生磁场，尽管有铁心给绝大部分磁力线构成磁路，但仍有一些磁力线散布在变压器附近的一定空间范围内。
这些磁力线会对附近的电路形成一定的磁干扰，所以一般要给变压器加上屏蔽壳。
屏蔽壳不仅可防止变压器干扰其他的电路，同时亦可防止其他杂散磁场干扰变压器的正常工作。
4.3.1.3主要参数
4.3.1.3.1额定功率
在额定的频率与电压下，变压器长期工作而不超过规定的允许温升的最大输出功率，单位为VA。
4.3.1.3.2损耗比
负载损耗与空载损耗之比。
4.3.1.3.3温升
指在变压器工作下，温度达到稳定值时，变压器比环境温度高出的部分。
要求变压器温升愈低愈好。
4.3.1.3.4效率
效率=输出功率／输入功率效率越高，变压器的损耗越小。
4.3.1.3.5绝缘电阻
绝缘电阻不仅关系到变压器的性能，而且关系到变压器使用时的安全问题。
绝缘电阻=施加电压／产生的漏电流。
一般可用仪器测量，应在10MΩ以上。
4.3.2整流部分电路
整流电路的作用是，将经变压器降压后的交变电压通过二极管变为单向的脉动电压。
考虑到成本与性能，我们一般采用桥式整流的方式。
它相对半波、全波整流而言，具有二极管反向耐压值较小，通过二极管的电流较小，同时能量的利用率高等特点。
4.3.2.1二极管的工作原理
一般二极管按材料分有硅二极管与锗二极管两种。
它具有单向导电性。
二极管由P型半导体与N型半导体构成，在P型、N型半导体之间接触面形成一个PN结，通过PN结对不同方向电压的不同导电性来达到导通与截止的作用。
当通以正向电压时，电流流过：
通以反向电压时，二极管截止，电流不能通过。
4.3.2.2二极管的工作特性（具体可参考本规范的参考文献）
4.3.2.2.1V-I特性
V-I特性就是二极管两端电压与流过的电流之间的关系特性。
4.3.2.2.2管压降
二极管在正向导通时，其正极、负极之间的电压称为正向压降，不同材料的二极管，其管压降是不一样的，对于一种规格的二极管，它的管压降是一定的。
对于硅二极管，压降为0.6-0.7V，锗二极管，压降为0.2V左右。
4.3.2.2.3正反向电阻
正向电阻远远小于反向电阻，这是二极管的单向导电性决定的。
4.3.2.3主要参数
4.3.2.3.1最大整流电流IF
表示管子在长期工作时，允许通过的最大正向平均电流。
4.3.2.3.2反向电流IR
给二极管加上规定的反向偏置电压，在管子未击穿时，通过二极管的电流。
它越小好。
4.3.2.3.3最大反向工作电压VRM
它是指二极管在正常工作时所能承受的反向电压的最大值。
4.3.2.3.4最高工作频率
由于材料、结构、工艺的影响，当二极管工作在一定的高频率时，二极管将失去它的良好工作特性。
二极管保证它的工作特性的最高频率，称之为最高工作频率。
另外，对于使用整流桥堆，我们可以把它看作四个二极管集成封装在一个器件里面。
其参数、特性与二极管类同。
4.3.3滤波部分电路
通过整流后，电源的脉动成分较大。
滤波电路的作用就是在降低整流后输出电压中的脉动成分的同时，尽量保持其中的直流成分。
一般典型而有效的滤波电路就是使用电容滤波、电感滤波，利用电抗元件在电路中有储能的作用，滤去电源中的脉动成分，从而得到比较平滑的电源波形。
若将电容与电感合理的安排在电路中，则可以有效的降低交流成分，保持直流成分。
4.3.3.1电容的参数及特性
4.3.3.1.1标称容量与允许偏差
一般电容的允许偏差有5%、10%、20%。
4.3.3.1.2额定电压
额定电压是指在规定温度范围内，可以连续加在电容器上的最大直流电压或交流电压的有效值。
4.3.3.1.3电容温度系数
有正温度系数的电容，亦有负温度系数的电容。
在使用中，希望温度系数越小越好。
4.3.3.1.4漏电流
是指在正常工作时，在电容两端的泄漏电流。
在使用中，我们希望漏电流越小越好。
4.3.3.1.5频率特性
大容量的电解电容的高频特性不好。
大电解电容的等效电路为一电容与电感串联。
在频率较高时，它的感抗较大，这样大的电解电容的阻抗在高频时，是随着频率的增大而增大的。
4.3.3.2电解电容的选取
在我们所使用的小功率线性低压稳压电源电路中，大部分使用的为电容滤波，通过其放电特性来实现。
放电的时间常数为τ=RC，τ越大，放电过程越慢，则输出电压越稳定，滤波效果越好，所以一般而言，C1、C3、C5电容在实际应用电路中，采用电解电容。
C2、C4、C6采用瓷片电容。
C1、C3、C5的容值依照所带的负载电流的大小而定：
经验公式一般要求：
τ≥（3～5）T/2————（公式5）
把τ=RC，R=UR/IR，T=1/f，代入公式5，并取f=50Hz，得出C≥（0.03～0.05）IR/UR————（公式6）例如，我们取IR=500mA，UR=12V，代入公式6，可得C≥（1250～2083）μF
对于电容的耐压值，一般要求大于√2倍的峰值电压。
依照以上两个设计参数，便可选取电容C1、C3、C5的规格。
按电控的实际应用，一般经验为：
C1=2200μF/35VC3=1000μF/25VC5=470μF/16V
4.3.3.3瓷片电容的使用
电源通过电解电容滤波后，滤去的是脉动部分，交流脉动部分通过C1、C3、C5流入地。
由于C1、C3、C5容值较大，在高频时阻抗较大，有感抗特性，即C1、C3、C5对高频干扰信号无法滤去，所以在实际电路中，我们再使用瓷片电容滤去其高频干扰部分，改变负载的瞬态响应特性。
在一般电路中，C2，C4，C6取（104～224）/50V。
4.3.4稳压部分电路
电源通过降压、整流、滤波后，要提供给电子器件或芯片工作的电源，保证其正常的工作和精确的取样，还需经过稳压，滤波。
目前我们使用的为三端稳压器7805、7812，它有输入、输出和公共端三个端子。
输出电压稳定不变。
这种稳压器内部集成有取样电路、保护电路、调整电路、比较放大电路、基准电路、启动电路、恒流源电路。
方框图如图3所示。
图3
4.3.4.1三端稳压器的参数
4.3.4.1.1最大输出电流IOMAX
它是指集成稳压器允许输出的最大电流的极限值。
但是请注意，最大输出电流与最大负载电流ILMAX不同，ILMAX是指稳压器正常工作时的最大输出电流，为保证稳压器正常工作，ILMAX应小于IOMAX。
同时请注意最大输出电流IOMAX往往由调整管的最大消耗功率PMAX来决定。
IOMAX=PMAX/（Ui－Uo）————（公式7）
最大消耗功率与稳压器上所加的散热片散热效果有关。
4.3.4.1.2最大输入电压Uimax
指稳压器的输入端所允许加的最大电压。
应用时超过此极限值会导致稳压器损坏。
4.3.4.1.3耗散功率P
P=（Ui－Uo）×IO
4.3.4.1.4工作温度Topr
不同等级的三端稳压器有不同的工作温度范围。
4.3.4.1.5最小输入、输出电压差（Ui－Uo）min
为了保证稳压器正常工作，必须保证具有一定的输入、输出电压差。
如果输出确定，则输入必须保证大于一定值。
若输入太低，则可能导致稳压器稳压性能不好，而且输出电压的纹波也会过大。
电源经稳压器稳压后，会因为器件本身的原因及负载的变化，导致电压有一定的波动、纹波。
为保证器件的正常工作，需采用电容滤波。
具体参考5.3.3。
4.3.4.2应用注意问题
在实际应用电路中，我们应该注意以下几个问题：
4.3.4.2.1最大输出电流
对于目前我们所使用的稳压器，要注意它的最大输出电流，即一定要保证它的带载能力。
对于MOTOROLA的稳压器而言，
MC78XX的最大输出电流为1.0A；
MC78LXX的最大输出电流为0.1A；
MC78MXX的最大输出电流为0.5A；
MC78TXX的最大输出电流为3.0A
4.3.4.2.2输出电压情况
在厂家介绍稳压器的资料中，会没有C2、C4、C6，但在我们的具体实际应用中，为了减低输出电压的纹波，保证它在运行的发热高温过程中，纹波不能太大，我们一定要加这三个高频滤波电容，一般选择耐压50V的瓷片或独石电容就能达到要求。
4.3.4.2.3散热情况
在稳压器的运行过程中，由于它要消耗一定的功率，所以一般而言，发热比较严重，在负载较大时，需使用散热片帮助其有效散热。
需散热的功率可按公式7估算。
算出需散热的功率后，依据实际条件，选取散热片，以帮助稳压器有效散热。
通过以上所介绍的降压、整流、滤波、稳压环节，我们将交流电网所提供的交流电源，经变压器降压后，整流为脉动的直流电源，再经滤波后，保持其直流部分，滤去交流和干扰部分，提供给稳压器，经稳压器稳压并滤波后，再提供给负载，以保证电源的稳定性，满足电子器件及芯片的正常、稳定的工作。
5电路应用设计
就以上对线性低压稳压电源电路的介绍，参照目前我们的设计，提出以下设计的指引，以规范我们的设计与应用。
5.1变压器
现在我们所使用的线性低压稳压电源电路中，变压器都为降压变压器，即n5.1.1次级电压的选取
一般我们需使用的稳定的直流电压为两种，一个为＋12V，一个为＋5V。
如果电源整个功率不大，则可考虑只抽出一组抽头，为14.5V的次级电压。
5V电压从12V上抽取，这样的设计比较简单，且可靠。
选定此次级电压时，需考虑电网电压的波动及为后一级的稳压元件提供足够电源，故次级电压一般选定为14.5V。
若电源功率较大，则可考虑出两组抽头，一组供12V，一组供5V。
考虑到电网的波动和供电功率，一般选定出5V的次级绕组电压为8.3V。
如果不使用三端稳压器7812稳12V电压，变压器次级输出电压的选择要慎重，一般选择10.5V——11V，太高，发热厉害，太低，又不能满足低压启动的要求。
设计上要保证交流电压在176V-264V都可以使电控及相关的12V负载启动起来。
5.1.2功率的选定
12V主要用于供给继电器、2003、12V电机及其他的12V辅助电路，5V主要用于供给芯片、取样电路、输出控制电路、显示、开关等电路及电子元件的工作。
设计次级输出功率时，请先依照其各自所带的负载情况，算出其所需的电源功率，加上20％的设计裕量，再来设计变压器的输出功率。
5.1.3变压器的接线端子型号
为统一及生产的方便起见，一般变压器的接线端子型号如下：
初级：
VH-3中间插孔不用
次级：
XH-3中间插孔不用（单组输出）；XH-4（双组输出）
5.1.4散热情况
另外需充分考虑到变压器的散热，必须为其留出一定的散热空间。
5.2整流电路
在我们目前的应用中，由于电源为工频电源，故主要考虑的参数为最大整流电流、最大反向电压。
5.2.1最大整流电流
在实际电路设计中，我们用实验或理论计算，可计算出电源的负载电流I，则流过二极管的电流为I／2，可依此算出二极管的负载电流，选取二极管或桥堆型号。
对于我们目前一般的线性电源，功率一般都比较小，选择1A整流电流的二极管就可以满足要求。
5.2.2最大反向电压
在前面所画的图1中，
V02=0.9V01，（参考文献相关章节）
反向峰值电压=1.414V01
依照上面的公式计算出反向峰值电压，对照器件规格、参数来选取二极管或整流桥堆的型号。
目前我们所使用的整流二极管为IN4007，它的技术参数可参考相关的器件资料。
整流桥堆的型号为T1VBA60。
另外，考虑到成本，我们应该在尽可能的情况下，选择使用二极管。
5.3滤波电路
在我们的实际线性电源电路中，通过电解电容滤去脉动成分，再通过瓷片电容滤去高频干扰成分。
依照上面所介绍的电容的选择办法，我们选择的电容如下：
C11000uF~2200uF／35V，C3470~1000uF／25V，C5100~470uF／16V，C2104~224／50V，C4104~224／50V，C6104／50V。
值得一提的是大家需注意以上所选电容的耐压值。
5.4稳压电路
在我们所设计的线性电源电路中，稳压部分电路一般为采用7812、7805稳压，再通过电容滤波来稳定电压。
对于部分电器件负载，若它对电源的要求不高，则可直接设计好变压器的次级输出电压，然后通过二极管或整流桥堆滤去脉动成分后，再通过瓷片电容滤去高频干扰成分，直接供给负载，比如我们所使用的换气电机的12V电源，就是通过上面的方式来供电的。
设计时主要考虑要兼顾交流电高低压的问题，高压不能发热太厉害，低压又要保证电控及相关器件能可靠运行。
我们目前空调所使用稳压器，7812、7805上的发热是比较严重的，所以大家对于散热片的使用一定要慎重。
当散热不够时，稳压器就可能提供不了负载所需的功率，或电源出来的纹波太多，导致芯片复位或误动作。
6其他稳压电路
为了实现成本的下降，7805也有使用三级管及稳压管配合的电路来代替。
此替代电路的负载驱动能力小于100mA，而且5V的波动相当较大。
所以，在使用中，要对5V的负载及电源的稳定性有清晰的计算与了解。
结合中国的电源情况，此电路不推荐使用，本规范也不作详细的叙述。
7电路的局限性
以上阐述的线性低压稳压电源的设计，其输出的电压较稳定，纹波较小，对电网及其他用电设备的干扰亦较少，不过，它只适用于小功率，效率要求不高，电网电压波动较少的情况下使用。
对于电网电压波动很大，负载要求功率大，效率高的时候，常采用开关稳压电源，具体可以参考相关的标准与规范。
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