杨波 乔明

摘 要：为了解决现有限电场所电源接口能够直接被接入220V用电器，从而导致用电不安全的问题。设计了磁耦合的电源转换装置，装置包括墙外部分和墙内部分。基于变压器的工作原理，將220V市电降压为安全电压，然后通过整流电路、滤波电路和稳压电路将电压从USB接口输出，以达到降低电压，保证安全的目的。

关键词：变压器;线圈;铁芯;干簧管

1.引言

人们的正常生活中，市电（AC）电压为220V，在一些需要限制用电电压的场所会造成许多的不便，例如使用者偷用违规电器而导致跳闸，甚至造成电火灾等。尤其是在学校寝室中，学生经常偷用违规电器，在使用时又不注意用电安全，从而造成事故，为了杜绝事故发生，许多学校不在寝室内设电源。但是由于现在学生中的自备电脑和手机等用品使用越来越广泛，寝室没有电源给学生带来诸多不便，因此寝室用电变成了一个非常棘手的问题。为了解决现有限电场所安全用电，限制220V电源使用，只允许低压电子设备能够使用，现设计了基于磁耦合的电源转换装置。

2.变压器的运行

变压器一次侧绕组接入电源，二次侧绕组开路，这种运行方式称为变压器的空载运行。这时二次绕组中无电流，二次电压为开路电压，一次绕组通过的电流为空载电流。由于二次侧开路，变压器的一次侧电路相当于一个交流铁芯电路，通过的空载电流就是励磁电流。磁通势在铁芯中产生的主磁通通过闭合铁芯，即穿过一次绕组，也穿过二次绕组，于是在一、二次绕组中分别感应出电动势。……