Різниця між перетворювачем напруги та трансформатором

Ключова різниця - Перетворювач напруги проти трансформатора
 

На практиці напруга подається з багатьох джерел різниці, часто від електромережі. Ці джерела напруги, змінного чи постійного струму, мають конкретне або стандартне значення напруги (наприклад, 230 В в мережі змінного струму і 12 В постійного струму в автомобільному акумуляторі). Однак електричні та електронні пристрої насправді не працюють у цих конкретних напругах; вони змушені працювати на цій напрузі методом перетворення напруги в джерелі живлення. Перетворювачі напруги та трансформатори - це два типи методів, які виконують це перетворення напруги. Ключова різниця між перетворювачем напруги та трансформатором полягає в тому Трансформатор здатний перетворювати тільки змінні напруги тоді як перетворювачі напруги призначені для перетворення між обома типами напруг.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке трансформатор
3. Що таке перетворювач напруги
4. Поплечне порівняння - перетворювач напруги проти трансформатора в табличній формі
5. Підсумок

Що таке Трансформатор?

Трансформатор перетворює напругу, що змінюється за часом, як правило, синусоїдальна змінна напруга. Він працює на принципах електромагнітної індукції.

Малюнок 01: Трансформатор

Як зображено на малюнку вище, дві провідні (зазвичай мідні) котушки, первинна та вторинна, обмотані навколо загального феромагнітного ядра. Відповідно до закону індукції Фарадея, змінна напруга на первинній котушці створює струм, що змінюється у часі, який проходить навколо серцевини. Це створює магнітне поле, що змінюється за часом, і магнітний потік передається через серцевину до вторинної котушки. Час, що змінюється часом, створює струм, що змінюється за часом у вторинній котушці, і, отже, напруга, що змінюється за часом на вторинній котушці.

В ідеальній ситуації, коли втрати електроенергії не трапляються, вхід потужності на первинну сторону дорівнює вихідній потужності на вторинній. Таким чином,

Я_pV_p = Я_сV_с

Також,

Я_p/ Я_с = N_с/ Н_p

Це робить коефіцієнт перетворення напруги рівним відношенню кількості витків.

V_сV_p = N_с/ Н_p

Наприклад, трансформатор 230 В / 12 В має відношення повороту 230/12 від первинного до вторинного.

У передачі електроенергії вироблену напругу на електростанції слід посилити, щоб знизити струм передачі низьким, тим самим знизивши втрати електроенергії. На підстанціях та розподільних станціях напруга знижується до рівня розподілу. У кінцевому застосуванні, як світлодіодна лампочка, напруга змінного струму слід перетворити на приблизно 12-5 В постійного струму. Підсилювальні трансформатори і понижувальні трансформатори використовуються для підняття та опускання первинної бічної напруги у вторинну відповідно.

Що таке перетворювач напруги?

Перетворення напруги можна здійснити в багатьох формах, таких як змінного струму в постійний струм, постійного струму в змінного струму, змінного струму в змінного струму і постійного струму в постійний струм. Однак перетворювачі постійного струму в змінного струму зазвичай називають інверторами. Тим не менше, всі ці перетворювачі та перетворювачі не є однокомпонентними блоками, як трансформатори, а є електронними схемами. Вони використовуються як різні блоки живлення.

Перетворювачі змінного струму в постійний струм

Це найпоширеніший тип перетворювачів напруги. Вони використовуються в блоках живлення багатьох приладів для перетворення напруги мережі змінного струму в напругу постійного струму для електронних схем.

Перетворювач постійного струму в перемінний струм або інвертор

Вони в основному використовуються для резервного вироблення електроенергії з акумуляторних батарей та сонячних фотоелектричних систем. Напруга постійного струму на ПВ-панелях або батареях перетворюється на напругу змінного струму для живлення мережі електроживлення будинку або комерційного будинку.

Малюнок 02: Простий перетворювач постійного струму в змінного струму

Перетворювач змінного струму в змінного струму

Цей тип перетворювача напруги використовується як адаптери ходу; їх також використовують у блоках живлення приладів, виготовлених для різних країн. Оскільки деякі країни, такі як США та Японія, використовують 100-120В в національній мережі, а деякі, як Великобританія, Австралія, використовують 220-240В, виробники електронних приладів, як телевізори, пральні машини тощо, використовують цей тип перетворювачів напруги для зміни напруги підключається до відповідної напруги змінного струму перед перетворенням в постійний струм в системі. Мандрівникам, які їдуть з однієї країни в іншу, можливо, знадобляться адаптери подорожей для різних країн, щоб їх ноутбуки та мобільні зарядні пристрої адаптувались до напруги мережі округу..

DC в постійний перетворювач

Цей тип перетворювачів напруги використовується в адаптерах живлення автомобіля для роботи мобільних зарядних пристроїв та інших електронних систем на акумуляторі автомобіля. Оскільки акумулятор зазвичай виробляє 12 В постійного струму, пристроям, можливо, доведеться змінювати напругу від 5 В до 24 В постійного струму залежно від потреби.

Топологія, що використовується в цих перетворювачах та інверторах, може бути різною між собою. Там вони можуть використовувати і трансформатори для перетворення високої напруги на нижчу. Наприклад, в лінійному джерелі живлення постійного струму на вході використовується трансформатор для опускання мережі змінного струму до потрібного рівня. Але є й додатки без трансформаторів. У топології без трансформаторів напруга постійного струму (або від входу, або перетворюється з змінного струму) включається і вимикається для отримання високочастотного імпульсного -DC сигналу. Коефіцієнт часу вимкнення визначає рівень напруги на виході постійного струму. Це може розглядатися як поступова трансформація. Крім того, для перетворення цієї пульсуючої напруги постійного струму в бажану більш високу або нижчу напругу використовуються перетворювачі доларів, перетворювачі підсилювачів та прискорені перетворювачі. Цей тип перетворювачів - це виключно електронні схеми, що складаються з транзисторів, індукторів та конденсаторів.

Однак конструкції, що беруть участь в схемах без трансформаторів і джерелах живлення з комутованим режимом, які використовують порівняно менші трансформатори, дешевше виготовити. Причому їх ефективність вище, а розмір і вага менші.

Чим відрізняється перетворювач напруги від трансформатора?

Перетворювач напруги проти трансформатора
Існують різні типи перетворювачів напруги, які виконують перетворення між напругами постійного та змінного струму.	Трансформатори використовуються лише для перетворення змінних напруг; вони не можуть працювати в постійному струмі.
Компоненти
Перетворювачі напруги - це електронні схеми, іноді оснащені також трансформаторами.	Трансформатори складаються з мідних котушок, клем і ферритових сердечників; це автономний пристрій.
Принцип роботи
Більшість перетворювачів напруги працюють на електронних принципах та напівпровідниковій комутації.	Основний принцип роботи трансформатора - електромагнетизм.
Ефективність
Перетворювачі напруги мають порівняно більшу ефективність завдяки низькій генерації тепла під час перемикання напівпровідників.	Трансформатори менш ефективні, оскільки стикаються з кількома втратами електроенергії, включаючи високу тепловіддачу через мідь.
Програми
Перетворювачі напруги в основному використовуються в портативних пристроях, таких як адаптери живлення, перехідники та інше, оскільки вони легші та менші.	Трансформатори використовуються в багатьох сферах застосування, навіть у перетворювачах напруги. Однак, якщо потрібно перетворити більш високі напруги, потрібно використовувати великі трансформатори.

Підсумок - Перетворювач напруги проти трансформатора

Трансформатори та перетворювачі напруги - це два типи перетворювачів живлення. Хоча трансформатор - це окремий окремий пристрій, перетворювачі напруги - це електронні схеми, що складаються з напівпровідників, індукторів, конденсаторів, а іноді навіть трансформаторів. Перетворювачі напруги можуть використовуватися з входом постійного або змінного струму для їх перетворення або в змінне, або в постійний струм. Але трансформатори можуть мати тільки вхід змінного струму. У цьому головна відмінність перетворювача напруги від трансформатора.

Завантажити PDF версію перетворювача напруги проти трансформатора

Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до приміток цитування. Завантажте тут версію PDF тут Різниця між перетворювачем напруги та трансформатором.

Довідка:

1. ”Трансформатор”. Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 07 червня 2017. Веб. Доступний тут. 13 червня 2017 року.
2. "Перетворювач напруги." Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 23 квітня 2017. Веб. Доступний тут. 13 червня 2017 року.

Надано зображення:

1. "Transformer3d col3" від BillC в англійській Вікіпедії (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "AC-DC-конвертер" Xorx77 в англійській Вікіпедії - Переведено з en.wikipedia у Commons за Closedmouth. (Публічне надбання) через Wikimedia Commons