Różnica Między Konwerterem Napięcia A Transformatorem

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

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.