Ключова разлика - Преобразувател на напрежение срещу трансформатор
На практика напрежението се подава от много различни източници, често от мрежовото захранване. Тези източници на напрежение, AC или DC, имат специфична или стандартна стойност на напрежението (например 230 V в мрежата с променлив ток и 12 V DC в батерията на автомобила). Въпреки това, електрическите и електронните устройства всъщност не работят при тези специфични напрежения; те са направени да работят върху това напрежение чрез метод за преобразуване на напрежението в захранването. Преобразувателите на напрежение и трансформаторите са два вида методи, които извършват това преобразуване на напрежението. Ключовата разлика между преобразувателя на напрежение и трансформатора е, че трансформаторът може да преобразува само променливо напрежение, докато преобразувателите на напрежение са направени за преобразуване между двата вида напрежения.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво е трансформатор
3. Какво е преобразувател на напрежение
4. Равно до сравнение - Преобразувател на напрежение срещу трансформатор в таблична форма
5. Обобщение
Какво е трансформатор?
Трансформаторът преобразува променливо във времето напрежение, обикновено синусоидално променливо напрежение. Работи на принципите на електромагнитната индукция.
Фигура 01: Трансформатор
Както е показано на горната фигура, две проводящи (обикновено медни) намотки, първична и вторична, се навиват около обща феромагнитна сърцевина. Съгласно закона за индукцията на Фарадей, променливото напрежение на първичната намотка произвежда вариращ във времето ток, който тече около сърцевината. Това създава вариращо във времето магнитно поле и магнитният поток се предава към сърцевината към вторичната намотка. Променливият във времето поток създава вариращ във времето ток във вторичната намотка и следователно променливо във времето напрежение на вторичната намотка.
В идеална ситуация, при която няма загуба на мощност, входящата мощност към първичната страна е равна на изходната мощност на вторичната. Поради това, I p V p = I s V s
Също, I p / I s = N s / N p
Това прави съотношението на преобразуване на напрежението равно на съотношението на броя на завъртанията.
V s V p = N s / N p
Например, трансформатор 230V / 12V има съотношение на завъртане 230/12 първичен към вторичен.
При пренос на енергия, генерираното напрежение в електроцентралата трябва да се увеличи, за да се намали токът на предаване, като по този начин загубата на мощност се намали. В подстанциите и разпределителните станции напрежението се понижава до нивото на разпределение. В крайно приложение като LED крушка, мрежовото напрежение трябва да се преобразува в около 12-5V DC. Повишаващите трансформатори и понижаващите трансформатори се използват съответно за повишаване и понижаване на първичното странично напрежение във вторичното.
Какво е преобразувател на напрежение?
Преобразуването на напрежението може да се извърши в много форми като AC в DC, DC в AC, AC в AC и DC в DC. Преобразувателите за постоянен ток в променлив ток обикновено се наричат инвертори. Въпреки това, всички тези преобразуватели и инвертори не са еднокомпонентни единици като трансформатори, а са електронни схеми. Те се използват като различни захранващи блокове.
AC към DC преобразуватели
Това са най-често срещаният тип преобразуватели на напрежение. Те се използват в захранващи блокове на много уреди за преобразуване на мрежовото напрежение в постояннотоково напрежение за електронната схема.
DC към AC преобразувател или инвертор
Те се използват предимно за резервно генериране на енергия от батерии и слънчеви фотоволтаични системи. Постояннотоковото напрежение на PV панелите или батериите се обръща към променливотоково напрежение за захранване на мрежата на къщата или търговската сграда.
Фигура 02: Прост преобразувател DC в AC
AC към AC конвертор
Този тип преобразувател на напрежение се използва като адаптери за пътуване; те се използват и в захранващи устройства на уреди, направени за много страни. Тъй като някои страни като САЩ и Япония използват 100-120V в националната мрежа, а някои като Великобритания, Австралия използват 220-240V, производителите на електронни уреди като телевизори, перални машини и др. Използват този тип преобразуватели на напрежение, за да променят напрежението на захранва към съответстващо променливо напрежение, преди да се преобразува в постоянен ток в системата. Пътуващите, които пътуват от една страна в друга, може да се нуждаят от адаптери за пътуване за различните страни, за да накарат лаптопите и мобилните си зарядни устройства да се адаптират към мрежовото напрежение на окръга.
DC към DC преобразувател
Този тип преобразуватели на напрежение се използват в адаптерите на захранването на автомобила за управление на мобилни зарядни устройства и други електронни системи на батерията на автомобила. Тъй като батерията обикновено произвежда 12V DC, устройствата може да трябва да променят напрежението от 5V на 24V DC в зависимост от изискването.
Топологията, използвана в тези преобразуватели и инвертори, може да е различна при различните. Там те могат да използват и трансформатори за преобразуване на високо напрежение в по-ниско. Например, при линейно захранване с постоянен ток, на входа се използва трансформатор за понижаване на AC мрежата до желаното ниво. Но има и приложения без трансформатор. В топология без трансформатор, постояннотоковото напрежение (или от входа, или преобразувано от променлив ток) се включва и изключва, за да се получи високочестотен импулсно-DC сигнал. Съотношението на времето за включване / изключване определя нивото на изходното постояннотоково напрежение. Това може да се разглежда като понижаваща се трансформация. В допълнение, преобразувателите на понижаване, усилващите преобразуватели и преобразувателите на усилващите усилватели се използват за преобразуване на това пулсиращо DC напрежение в желано по-високо или по-ниско напрежение. Този тип преобразуватели са само електронни схеми, съставени от транзистори, индуктори,и кондензатори.
Въпреки това проектите, включени в трансформаторни схеми и захранвания с превключен режим, които използват сравнително по-малки трансформатори, са по-евтини за производство. Освен това ефективността им е по-висока, а размерът и теглото са по-малко.
Каква е разликата между преобразувател на напрежение и трансформатор?
Различна статия Средна преди таблица
Преобразувател на напрежение срещу трансформатор |
|
| Съществуват различни видове преобразуватели на напрежение, които могат да извършват преобразувания между постояннотоково и променливо напрежение. | Трансформаторите се използват само за преобразуване на променливи напрежения; те не могат да работят с постоянен ток. |
| Компоненти | |
| Преобразувателите на напрежение са електронни схеми, понякога оборудвани и с трансформатори. | Трансформаторите са изградени от медни намотки, терминали и феритни сърцевини; това е самостоятелно устройство. |
| Принцип на работа | |
| Повечето преобразуватели на напрежение работят на електронни принципи и полупроводниково превключване. | Основният принцип на работата на трансформатора е електромагнетизмът. |
| Ефективност | |
| Преобразувателите на напрежение имат сравнително по-висока ефективност поради ниското производство на топлина по време на превключване на полупроводници. | Трансформаторите са по-малко ефективни, тъй като се сблъскват с няколко загуби на мощност, включително голямо производство на топлина поради мед. |
| Приложения | |
| Преобразувателите на напрежение се използват най-вече в преносими устройства като захранващи адаптери, адаптери за пътуване и т.н., тъй като те са по-леки и по-малки. | Трансформаторите се използват в много приложения, дори в преобразуватели на напрежение. Ако обаче трябва да се преобразуват по-високи напрежения, трябва да се използват големи трансформатори. |
Резюме - Преобразувател на напрежение срещу трансформатор
Трансформаторите и преобразувателите на напрежение са два вида устройства за преобразуване на мощност. Докато трансформаторът е самостоятелно единично устройство, преобразувателите на напрежение са електронни вериги, съставени от полупроводници, индуктори, кондензатори и понякога дори трансформатори. Преобразувателите на напрежение могат да се използват с DC или AC вход, за да ги преобразуват в AC или DC. Но трансформаторите могат да имат вход само на променливо напрежение. Това е основната разлика между преобразувателя на напрежение и трансформатора.
Изтеглете PDF версия на преобразувател на напрежение срещу трансформатор
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките към цитата. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между преобразувателя на напрежение и трансформатора.
