Diferența cheie – Convertor de tensiune vs transformator
În practică, tensiunea este furnizată din mai multe surse diferențiate, adesea de la rețeaua de alimentare. Acele surse de tensiune, fie AC, fie DC, au o valoare specifică sau standard a tensiunii (de exemplu, 230V în rețeaua de curent alternativ și 12V DC într-o baterie de mașină). Cu toate acestea, dispozitivele electrice și electronice nu funcționează cu adevărat în aceste tensiuni specifice; ele sunt făcute să lucreze pe acea tensiune printr-o metodă de conversie a tensiunii în sursa de alimentare. Convertizoarele și transformatoarele de tensiune sunt două tipuri de metode care realizează această conversie a tensiunii. Diferența cheie dintre convertorul de tensiune și transformator este că transformatorul este capabil să convertească numai tensiunile AC, în timp ce convertoarele de tensiune sunt făcute pentru a converti între ambele tipuri de tensiuni.
Ce este un transformator?
Un transformator transformă o tensiune variabilă în timp, de obicei o tensiune AC sinusoidală. Funcționează pe principiile inducției electromagnetice.
Figura 01: Transformer
Așa cum este prezentat în figura de mai sus, două bobine conductoare (de obicei din cupru), primare și secundare, sunt înfășurate în jurul unui miez feromagnetic comun. Conform legii Faraday a inducției, tensiunea variabilă pe bobina primară produce un curent care variază în timp care circulă în jurul miezului. Aceasta produce un câmp magnetic care variază în timp și fluxul magnetic este transferat prin miez către bobina secundară. Fluxul care variază în timp creează un curent care variază în timp în bobina secundară și, în consecință, o tensiune care variază în timp pe bobina secundară.
Într-o situație ideală în care nu are loc nicio pierdere de putere, puterea de intrare pe partea primară este egală cu puterea de ieșire la secundar. Astfel, IpVp =IsVs
De asemenea, Ip/Is=Ns/N p
Acest lucru face ca raportul de conversie a tensiunii să fie egal cu raportul dintre numărul de spire.
VsVp=Ns/Np
De exemplu, un transformator de 230V/12V are un raport de rotație de 230/12 primar-secundar.
În transmisia de energie, tensiunea generată la centrala electrică ar trebui mărită pentru a reduce curentul de transmisie, reducând astfel pierderea de putere. La substații și stații de distribuție, tensiunea este redusă la nivelul de distribuție. La o aplicație finală, cum ar fi un bec LED, tensiunea de rețea CA ar trebui convertită la aproximativ 12-5V DC. Transformatoarele crescătoare și transformatoarele descendente sunt utilizate pentru a crește și, respectiv, a reduce tensiunea pe partea primară în secundar.
Ce este un convertor de tensiune?
Conversia tensiunii poate fi efectuată în multe forme, cum ar fi AC la DC, DC la AC, AC la AC și DC la DC. Cu toate acestea, convertoarele DC la AC sunt de obicei numite invertoare. Cu toate acestea, toate aceste convertoare și invertoare nu sunt unități monocomponente precum transformatoarele, ci sunt circuite electronice. Acestea sunt folosite ca surse de alimentare diferite.
Convertoare AC la DC
Aceștia sunt cele mai comune tipuri de convertoare de tensiune. Acestea sunt utilizate în unitățile de alimentare ale multor aparate pentru a converti tensiunea de rețea de curent alternativ în tensiune de curent continuu pentru circuitele electronice.
Convertor DC la AC sau invertor
Acestea sunt utilizate în principal pentru generarea de energie de rezervă din băncile de baterii și sistemele solare fotovoltaice. Tensiunea de curent continuu a panourilor fotovoltaice sau a bateriilor este inversată la tensiunea de curent alternativ pentru a alimenta rețeaua de alimentare a casei sau a unei clădiri comerciale.
Figura 02: Convertor simplu DC la AC
Convertor AC în AC
Acest tip de convertor de tensiune este folosit ca adaptoare de călătorie; sunt, de asemenea, utilizate în unitățile de alimentare cu energie electrică ale aparatelor realizate pentru mai multe țări. Deoarece unele țări precum SUA și Japonia folosesc 100-120V în rețeaua națională, iar unele precum Marea Britanie, Australia folosesc 220-240V, producătorii de aparate electronice precum televizoare, mașini de spălat, etc. folosesc acest tip de convertoare de tensiune pentru a schimba tensiunea rețeaua la o tensiune AC corespunzătoare înainte de a se transforma în DC în sistem. Călătorii care merg dintr-o țară în alta ar putea avea nevoie de adaptoare de călătorie pentru diferite țări pentru a-și face laptopurile și încărcătoarele mobile să se adapteze la tensiunea rețelei din județ.
Convertor DC la DC
Acest tip de convertoare de tensiune este utilizat în adaptoarele de alimentare ale vehiculelor pentru a rula încărcătoarele mobile și alte sisteme electronice pe bateria vehiculului. Deoarece bateria produce de obicei 12V DC, este posibil ca dispozitivele să fie nevoite să modifice tensiunea de la 5V la 24V DC, în funcție de cerință.
Topologia utilizată în aceste convertoare și invertoare poate fi diferită de la unul la altul. Acolo, ei pot folosi și transformatoare pentru a converti tensiunea în altă într-una mai joasă. De exemplu, într-o sursă de alimentare DC liniară, la intrare este utilizat un transformator pentru a reduce rețeaua de curent alternativ la un nivel dorit. Dar, există și aplicații fără transformator. În topologia fără transformator, tensiunea DC (fie de la intrare, fie convertită din AC) este pornită și oprită pentru a produce un semnal de în altă frecvență în impulsuri -DC. Raportul de timp pornit-oprit definește nivelul tensiunii DC de ieșire. Aceasta poate fi considerată o transformare treptă. În plus, convertizoarele buck, convertizoarele de amplificare și convertoarele de creștere a creșterii sunt folosite pentru a converti această tensiune DC pulsatorie într-o tensiune mai mare sau mai mică dorită. Acest tip de convertoare sunt numai circuite electronice formate din tranzistori, inductori și condensatori.
Cu toate acestea, modelele implicate în circuite fără transformator și surse de alimentare în mod comutată care folosesc transformatoare comparativ mai mici sunt mai ieftin de produs. În plus, eficiența lor este mai mare, iar dimensiunea și greutatea sunt mai mici.
Care este diferența dintre convertor de tensiune și transformator?
Convertor de tensiune vs transformator |
|
| Există diferite tipuri de convertoare de tensiune pentru a efectua conversii între tensiunile DC și AC. | Transformatoarele sunt folosite numai pentru a converti tensiunile alternative; nu pot funcționa în curent continuu. |
| Componente | |
| Convertoarele de tensiune sunt circuite electronice, uneori echipate și cu transformatoare. | Transformatoarele sunt alcătuite din bobine de cupru, terminale și miezuri de ferită; este un dispozitiv autonom. |
| Principiul de lucru | |
| Majoritatea convertoarelor de tensiune funcționează pe principii electronice și comutare semiconductoare. | Principiul de bază al funcționării transformatorului este electromagnetismul. |
| Eficiență | |
| Convertoarele de tensiune au o eficiență comparativ mai mare datorită generării scăzute de căldură în timpul comutării semiconductoarelor. | Transformatoarele sunt mai puțin eficiente, deoarece se confruntă cu mai multe pierderi de putere, inclusiv generarea mare de căldură din cauza cuprului. |
| Aplicații | |
| Convertoarele de tensiune sunt utilizate mai ales în dispozitivele portabile, cum ar fi adaptoare de alimentare, adaptoare de călătorie etc., deoarece sunt mai ușoare și mai mici. | Transformatoarele sunt folosite în multe aplicații, chiar și în convertoarele de tensiune. Cu toate acestea, dacă trebuie convertite tensiuni mai mari, trebuie utilizate transformatoare mari. |
Rezumat – Convertor de tensiune vs transformator
Transformatoarele și convertoarele de tensiune sunt două tipuri de dispozitive de transformare a puterii. În timp ce un transformator este un singur dispozitiv de sine stătător, convertoarele de tensiune sunt circuite electronice formate din semiconductori, inductori, condensatori și, uneori, chiar și transformatoare. Convertizoarele de tensiune pot fi utilizate cu intrare DC sau AC pentru a le converti fie în AC sau DC. Dar transformatoarele pot avea doar o intrare de tensiuni AC. Aceasta este diferența principală dintre convertorul de tensiune și transformator.
Descărcați versiunea PDF a Voltage Converter vs Transformer
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform notelor de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre convertorul de tensiune și transformator.
