Kluczowa różnica - konwerter napięcia a transformator
W praktyce napięcie jest dostarczane z wielu źródeł różnicowych, często z sieci. Te źródła napięcia, AC lub DC, mają określoną lub standardową wartość napięcia (np. 230 V w sieci AC i 12 V DC w akumulatorze samochodowym). Jednak urządzenia elektryczne i elektroniczne tak naprawdę nie działają przy tych określonych napięciach; są one zmuszane do pracy na tym napięciu przez metodę konwersji napięcia w zasilaczu. Przetwornice napięcia i transformatory to dwa rodzaje metod, które wykonują tę konwersję napięcia. Kluczową różnicą między przetwornikiem napięcia a transformatorem jest to, że transformator jest w stanie konwertować tylko napięcia przemienne, podczas gdy przetworniki napięcia są przeznaczone do konwersji między oboma typami napięć.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest transformator
3. Co to jest konwerter napięcia
4. Porównanie obok siebie - konwerter napięcia i transformator w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest transformator?
Transformator przekształca zmienne w czasie napięcie, zwykle sinusoidalne napięcie przemienne. Działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.
Rysunek 01: Transformator
Jak pokazano na powyższym rysunku, dwie przewodzące (zwykle miedziane) cewki, pierwotna i wtórna, są nawinięte wokół wspólnego rdzenia ferromagnetycznego. Zgodnie z prawem indukcji Faradaya, zmienne napięcie na cewce pierwotnej wytwarza zmienny w czasie prąd, który płynie wokół rdzenia. To wytwarza zmienne w czasie pole magnetyczne, a strumień magnetyczny jest przenoszony przez rdzeń do cewki wtórnej. Strumień zmieniający się w czasie wytwarza zmienny w czasie prąd w cewce wtórnej, aw konsekwencji zmieniające się w czasie napięcie na cewce wtórnej.
W idealnej sytuacji, gdy nie dochodzi do utraty mocy, moc wejściowa po stronie pierwotnej jest równa mocy wyjściowej po stronie wtórnej. A zatem, I p V p = I s V s
Również, I p / I s = N s / N p
To sprawia, że współczynnik konwersji napięcia jest równy stosunkowi liczby zwojów.
V s V p = N s / N p
Na przykład transformator 230 V / 12 V ma współczynnik zwojów 230/12 pierwotnego do wtórnego.
Podczas przesyłu mocy, napięcie generowane w elektrowni powinno być zwiększone, aby prąd przesyłu był niski, a tym samym zmniejszając straty mocy. W podstacjach i stacjach rozdzielczych napięcie jest obniżane do poziomu dystrybucji. W zastosowaniach końcowych, takich jak żarówka LED, napięcie sieciowe AC należy przekształcić na około 12-5 V DC. Transformatory podwyższające i transformatory obniżające są używane odpowiednio do podnoszenia i obniżania napięcia strony pierwotnej do strony wtórnej.
Co to jest konwerter napięcia?
Konwersja napięcia może być przeprowadzana w wielu formach, takich jak AC na DC, DC na AC, AC na AC i DC na DC. Jednak konwertery DC na AC są zwykle nazywane falownikami. Niemniej jednak wszystkie te konwertery i falowniki nie są jednostkami jednoskładnikowymi, takimi jak transformatory, ale są obwodami elektronicznymi. Są używane jako różne zasilacze.
Konwertery AC na DC
Są to najczęściej używane przetworniki napięcia. Są one używane w zasilaczach wielu urządzeń do konwersji napięcia sieciowego AC na napięcie DC dla obwodów elektronicznych.
Konwerter DC na AC lub falownik
Są one najczęściej używane do tworzenia energii rezerwowej z baterii akumulatorów i systemów fotowoltaicznych. Napięcie stałe paneli fotowoltaicznych lub akumulatorów jest odwracane do napięcia prądu przemiennego, aby zasilać system zasilania sieciowego domu lub budynku komercyjnego.
Rysunek 02: Prosty konwerter DC na AC
Konwerter AC na AC
Ten typ konwertera napięcia jest używany jako adaptery podróżne; stosowane są również w zasilaczach urządzeń przeznaczonych do wielu krajów. Ponieważ niektóre kraje, takie jak USA i Japonia, używają 100-120 V w sieci krajowej, a niektóre, takie jak Wielka Brytania, Australia, używają 220-240 V, producenci urządzeń elektronicznych, takich jak telewizory, pralki itp., Używają tego typu konwerterów napięcia do zmiany napięcia z sieci do odpowiedniego napięcia AC przed zamianą w DC w systemie. Podróżni udający się z jednego kraju do drugiego mogą potrzebować przejściówek turystycznych w innych krajach, aby ich laptopy i ładowarki do telefonów komórkowych dostosowywały się do napięcia sieci hrabstwa.
Konwerter DC na DC
Ten typ przetworników napięcia jest stosowany w zasilaczach samochodowych do zasilania mobilnych ładowarek i innych układów elektronicznych na akumulatorze pojazdu. Ponieważ bateria zwykle wytwarza 12 V DC, urządzenia mogą wymagać zmiany napięcia z 5 V na 24 V DC w zależności od wymagań.
Topologia zastosowana w tych konwerterach i falownikach może się różnić między sobą. Tam mogą również użyć transformatorów do konwersji wysokiego napięcia na niższe. Na przykład w liniowym zasilaczu prądu stałego transformator jest używany na wejściu w celu obniżenia napięcia sieci AC do pożądanego poziomu. Ale są też aplikacje beztransformatorowe. W topologii beztransformatorowej napięcie DC (z wejścia lub konwertowane z prądu przemiennego) jest włączane i wyłączane, aby wytworzyć impulsowy sygnał DC o wysokiej częstotliwości. Współczynnik czasu włączenia-wyłączenia określa poziom wyjściowego napięcia DC. Można to uznać za transformację obniżającą. Ponadto konwertery buck, konwertery boost i przetworniki buck-boost są wykorzystywane do przetwarzania tego pulsującego napięcia stałego na pożądane napięcie wyższe lub niższe. Przetworniki tego typu to wyłącznie układy elektroniczne złożone z tranzystorów, cewek,i kondensatory.
Jednak projekty związane z obwodami beztransformatorowymi i zasilaczami impulsowymi, które wykorzystują stosunkowo mniejsze transformatory, są tańsze w produkcji. Ponadto ich wydajność jest wyższa, a rozmiar i waga są mniejsze.
Jaka jest różnica między konwerterem napięcia a transformatorem?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Konwerter napięcia a transformator |
|
| Istnieją różne typy przetworników napięcia do przeprowadzania konwersji między napięciami DC i AC. | Transformatory służą tylko do konwersji napięć przemiennych; nie mogą pracować pod prądem stałym. |
| składniki | |
| Przetwornice napięcia to układy elektroniczne, czasem wyposażone także w transformatory. | Transformatory składają się z miedzianych cewek, zacisków i rdzeni ferrytowych; jest to samodzielne urządzenie. |
| Zasada działania | |
| Większość przetworników napięcia działa na zasadach elektronicznych i przełączaniu półprzewodników. | Podstawową zasadą działania transformatora jest elektromagnetyzm. |
| Wydajność | |
| Przetwornice napięcia mają stosunkowo wyższą sprawność ze względu na niskie wytwarzanie ciepła podczas przełączania półprzewodników. | Transformatory są mniej wydajne, ponieważ napotykają kilka strat mocy, w tym wysokie wytwarzanie ciepła przez miedź. |
| Aplikacje | |
| Przetwornice napięcia są najczęściej używane w urządzeniach przenośnych, takich jak zasilacze, przejściówki podróżne itp., Ponieważ są lżejsze i mniejsze. | Transformatory są wykorzystywane w wielu aplikacjach, nawet w przetwornicach napięcia. Jeśli jednak mają być przetwarzane wyższe napięcia, należy zastosować duże transformatory. |
Podsumowanie - Konwerter napięcia a transformator
Transformatory i przetwornice napięcia to dwa rodzaje przetworników mocy. Podczas gdy transformator jest samodzielnym pojedynczym urządzeniem, konwertery napięcia to obwody elektroniczne złożone z półprzewodników, cewek indukcyjnych, kondensatorów, a czasem nawet transformatorów. Przetwornice napięcia mogą być używane z wejściem DC lub AC, aby przekształcić je na prąd przemienny lub stały. Ale transformatory mogą mieć tylko napięcie wejściowe AC. To jest główna różnica między przetwornicą napięcia a transformatorem.
Pobierz wersję PDF programu Voltage Converter vs Transformer
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notami cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między przetwornikiem napięcia a transformatorem.
