Разлика между преобразувател на напрежение и трансформатор

Ключова разлика - преобразувател на напрежение срещу трансформатор
 

На практика напрежението се доставя от много източници на разлика, често от мрежовото захранване. Тези източници на напрежение, или променливи, или постоянни, имат специфична или стандартна стойност на напрежение (например 230V в мрежата за променлив ток и 12V постоянен ток в акумулатор на автомобил). Въпреки това, електрическите и електронните устройства всъщност не работят при тези специфични напрежения; те са направени да работят на това напрежение чрез метод за преобразуване на напрежението в захранването. Преобразуватели на напрежение и трансформатори са два типа методи, които извършват това преобразуване на напрежение. Ключовата разлика между преобразувателя на напрежение и трансформатора е тази трансформаторът е в състояние само да преобразува променливотокови напрежения докато преобразувателите на напрежение са направени да преобразуват между двата типа напрежения.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е трансформатор
3. Какво е преобразувател на напрежение
4. Паралелно сравнение - Преобразувател на напрежение срещу трансформатор в таблична форма
5. Резюме

Какво е трансформатор?

Трансформаторът преобразува променящото се във времето напрежение, обикновено синусоидално променливо напрежение. Работи на принципите на електромагнитната индукция.

Фигура 01: Трансформатор

Както е изобразено на горната фигура, две проводими (обикновено медни) намотки, първични и вторични, са навити около общо феромагнитно ядро. Съгласно закона на индукцията на Фарадей, променливото напрежение на първичната намотка произвежда променлив във времето ток, който върви около ядрото. Това създава различаващо се във времето магнитно поле и магнитният поток се пренася през ядрото към вторичната намотка. Потокът, променящ времето, създава променлив във времето ток във вторичната намотка и следователно, променливо във времето напрежение на вторичната намотка.

В идеална ситуация, при която не се случва загуба на мощност, вложената мощност към първичната страна е равна на изходната мощност при вторичната. Поради това,

аз_рV_р = Аз_сV_с

Също,

аз_р/ I_с = N_с/Н_р

Това прави коефициента на преобразуване на напрежението равен на съотношението на броя на завоите.

V_сV_р = N_с/Н_р

Например, трансформатор 230V / 12V има коефициент на завой 230/12 първичен към вторичен.

При предаване на мощност генерираното напрежение в електроцентралата трябва да се засили, за да се намали токът на предаване, като по този начин се направи ниска загуба на мощност. В подстанции и разпределителни станции напрежението се намалява до нивото на разпределение. При крайно приложение като LED крушка, променливотоковото напрежение трябва да се преобразува в около 12-5V DC. Повишаващи се трансформатори и понижаващи трансформатори се използват за повишаване и понижаване на първичното странично напрежение съответно 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 с постоянен ток към променлив ток обикновено се наричат ​​инвертори. Въпреки това, всички тези преобразуватели и инвертори не са еднокомпонентни единици като трансформатори, а са електронни вериги. 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 променливотоковото напрежение в постояннотоково напрежение за електронната верига.

DC към променлив ток или преобразувател

Те се използват най-вече при резервно производство на електроенергия от батерии и слънчеви фотоволтаични системи. DC напрежението на PV панелите или батериите се обръща към променливотоковото напрежение, за да захранва мрежовата система на къщата или търговската сграда.

Фигура 02: Прост преобразувател на постоянен ток към променлив ток

AC към AC конвертор

Този тип преобразувател на напрежение се използва като адаптери за пътуване; те се използват и в захранващи блокове на уреди, произведени 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 се до съответно променливо напрежение преди да се преобразува в постоянен ток в системата. Пътуващите, които отиват от една държава в друга, може да се нуждаят от адаптери за пътуване за различни държави, за да могат лаптопите и мобилните им зарядни да се адаптират към мрежата на окръга напрежение.

DC към DC конвертор

Този тип преобразуватели на напрежение се използват в адаптери за захранване на автомобила, за да работят мобилни зарядни устройства и други електронни системи на акумулатора 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 бъде различна от една към друга. Там могат да използват и трансформатори, за да преобразуват високо напрежение в по-ниско. Например, при линейно захранване с постоянен ток, на входа се използва трансформатор за понижаване на променливотоковата мрежа до желано ниво. Но има и приложения без трансформатори. В топология без трансформатори, постояннотоковото напрежение (или от вход, или преобразувано от променлив ток) се включва и изключва, за да направи високочестотен импулсен -DC сигнал. Съотношението време за изключване определя нивото на изходното DC напрежение. Това може да се разглежда като постепенна трансформация. В допълнение, преобразуватели на бук, усилвателни преобразуватели и преобразуватели за усилване на бак се използват при преобразуването на това пулсиращо DC напрежение в желано по-високо или по-ниско напрежение. Този тип преобразуватели са единствено електронни вериги, съставени от транзистори, индуктори и кондензатори.

Въпреки това, проектите, участващи в вериги без трансформатори и захранващи устройства с комутиран режим, които използват сравнително по-малки трансформатори, са по-евтини за производство. Освен това тяхната ефективност е по-висока, а размерът и теглото са по-малко.

Каква е разликата между преобразувател на напрежение и трансформатор?

Преобразувател на напрежение срещу трансформатор
Има различни видове преобразуватели на напрежение за извършване на преобразувания между DC и AC напрежения.	Трансформаторите се използват само за преобразуване на променливи напрежения; те не могат да работят на постоянен ток.
елементи
Преобразувателите на напрежение са електронни вериги, понякога оборудвани и с трансформатори.	Трансформаторите са изградени от медни намотки, клеми и феритни ядра; това е самостоятелно устройство.
Принцип на работа
Повечето преобразуватели на напрежение работят на електронни принципи и полупроводниково превключване.	Основният принцип на работа 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 високо производство на топлина поради мед.
Приложения
Преобразувателите на напрежение се използват най-вече в преносими устройства като адаптери за захранване, 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.

Обобщение - Преобразувател на напрежение срещу трансформатор

Трансформаторите и преобразувателите на напрежение са два типа устройства за преобразуване на мощност. Докато трансформаторът е самостоятелно единично устройство, преобразувателите на напрежение са електронни вериги, съставени от полупроводници, индуктори, кондензатори, а понякога дори и трансформатори. Преобразувателите на напрежение могат да се използват с постоянен или променлив вход, за да ги преобразуват или в променлив или постоянен ток. Но трансформаторите могат да имат само вход на променливотокови напрежения. Това е основната разлика между преобразувателя на напрежението 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, съгласно цитираните бележки. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между преобразувател на напрежение и трансформатор.

справка:

1. "Трансформатор". Wikipedia. Фондация Уикимедия, 07 юни 2017 г. Уеб. Налични тук 13 юни 2017 г..
2. "Преобразувател на напрежение." Wikipedia. Фондация Wikimedia, 23 април 2017. Мрежата. Налични тук 13 юни 2017 г..

С любезност на изображенията:

1. “Transformer3d col3” от BillC от английския език Wikipedia (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia Commons
2. „AC-DC-конвертор“ От Xorx77 от английската Уикипедия - Прехвърлен от en.wikipedia в Commons от Closedmouth. (Public Domain) чрез Wikimedia на Commons