Разница между преобразователем напряжения и трансформатором

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - преобразователь напряжения против трансформатора

На практике напряжение подается от многих разностных источников, часто от сети. Эти источники напряжения переменного или постоянного тока имеют определенное или стандартное значение напряжения (например, 230 В в сети переменного тока и 12 В постоянного тока в автомобильном аккумуляторе). Однако электрические и электронные устройства в действительности не работают при этих конкретных напряжениях; они работают на этом напряжении с помощью метода преобразования напряжения в источнике питания. Преобразователи напряжения и трансформаторы - это два типа методов, которые выполняют это преобразование напряжения. Ключевое различие между преобразователем напряжения и трансформатором заключается в том, что трансформатор может преобразовывать только переменное напряжение, тогда как преобразователи напряжения предназначены для преобразования между обоими типами напряжений.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое трансформатор

3. Что такое преобразователь напряжения

4. Сравнение бок о бок - преобразователь напряжения и трансформатор в табличной форме

5. Резюме

Что такое трансформатор?

Трансформатор преобразует изменяющееся во времени напряжение, обычно синусоидальное переменное напряжение. Он работает на принципах электромагнитной индукции.

Рисунок 01: Трансформатор

Как показано на рисунке выше, две проводящие (обычно медные) катушки, первичная и вторичная, намотаны вокруг общего ферромагнитного сердечника. Согласно закону индукции Фарадея, изменяющееся напряжение на первичной катушке создает изменяющийся во времени ток, который проходит по сердечнику. Это создает изменяющееся во времени магнитное поле, и магнитный поток передается через сердечник на вторичную катушку. Изменяющийся во времени поток создает изменяющийся во времени ток во вторичной катушке и, следовательно, изменяющееся во времени напряжение на вторичной катушке.

В идеальной ситуации, когда потери мощности не происходит, мощность, потребляемая на первичной стороне, равна выходной мощности на вторичной стороне. Таким образом, I _p V _p = I _s V _s

Также, I _p / I _s = N _s / N _p

Это делает коэффициент преобразования напряжения равным отношению количества витков.

V _s V _p = N _s / N _p

Например, трансформатор 230 В / 12 В имеет коэффициент трансформации первичной обмотки 230/12.

При передаче энергии генерируемое напряжение на электростанции должно быть увеличено, чтобы сделать ток передачи низким, тем самым уменьшив потери мощности. На подстанциях и распределительных станциях напряжение понижается до распределительного уровня. В конечном приложении, таком как светодиодная лампа, сетевое напряжение переменного тока должно быть преобразовано примерно в 12-5 В постоянного тока. Повышающие трансформаторы и понижающие трансформаторы используются для повышения и понижения напряжения первичной стороны во вторичной, соответственно.

Что такое преобразователь напряжения?

Преобразование напряжения может выполняться во многих формах, таких как переменный ток в постоянный, постоянный в переменный, переменный в переменный и постоянный в постоянный. Однако преобразователи постоянного тока в переменный обычно называют инверторами. Тем не менее, все эти преобразователи и инверторы представляют собой не однокомпонентные блоки, как трансформаторы, а электронные схемы. Они используются как разные блоки питания.

Преобразователи переменного тока в постоянный

Это наиболее распространенный тип преобразователей напряжения. Они используются в блоках питания многих приборов для преобразования напряжения сети переменного тока в напряжение постоянного тока для электронных схем.

Преобразователь постоянного тока в переменный или инвертор

В основном они используются для резервного питания от батарейных блоков и солнечных фотоэлектрических систем. Напряжение постоянного тока на фотоэлектрических панелях или батареях инвертируется в напряжение переменного тока для питания системы электроснабжения дома или коммерческого здания.

Рисунок 02: Простой преобразователь постоянного тока в переменный

Преобразователь переменного тока в переменный

Этот тип преобразователя напряжения используется в качестве переходников для путешествий; они также используются в блоках питания бытовой техники для разных стран. Поскольку некоторые страны, такие как США и Япония, используют 100–120 В в национальной сети, а некоторые, например, Великобритания, Австралия используют 220–240 В, производители электронных устройств, таких как телевизоры, стиральные машины и т. Д., Используют этот тип преобразователей напряжения для изменения напряжения сети. сети до соответствующего переменного напряжения перед преобразованием в постоянный ток в системе. Путешественникам, которые едут из одной страны в другую, могут потребоваться дорожные адаптеры для разных стран, чтобы их ноутбуки и мобильные зарядные устройства адаптировались к напряжению электросети округа.

Преобразователь постоянного тока в постоянный

Этот тип преобразователей напряжения используется в автомобильных адаптерах питания для запуска мобильных зарядных устройств и других электронных систем на автомобильном аккумуляторе. Поскольку батарея обычно вырабатывает 12 В постоянного тока, устройствам, возможно, придется изменить напряжение с 5 В на 24 В постоянного тока в зависимости от требований.

Топология, используемая в этих преобразователях и инверторах, может отличаться друг от друга. Там они также могут использовать трансформаторы для преобразования высокого напряжения в более низкое. Например, в линейном источнике питания постоянного тока на входе используется трансформатор для понижения напряжения сети переменного тока до желаемого уровня. Но есть и бестрансформаторные приложения. В бестрансформаторной топологии постоянное напряжение (либо входящее, либо преобразованное из переменного тока) включается и выключается, чтобы создать высокочастотный импульсный сигнал постоянного тока. Отношение времени включения / выключения определяет уровень выходного постоянного напряжения. Это можно рассматривать как понижающую трансформацию. Кроме того, понижающие преобразователи, повышающие преобразователи и понижающие-повышающие преобразователи используются для преобразования этого пульсирующего постоянного напряжения в желаемое более высокое или более низкое напряжение. Преобразователи этого типа представляют собой исключительно электронные схемы, состоящие из транзисторов, катушек индуктивности,и конденсаторы.

Однако конструкции, включающие бестрансформаторные схемы и импульсные источники питания, в которых используются сравнительно меньшие трансформаторы, дешевле в производстве. Причем эффективность у них выше, а размер и вес меньше.

В чем разница между преобразователем напряжения и трансформатором?

Различать статью в середине перед таблицей

Преобразователь напряжения против трансформатора
Существуют различные типы преобразователей напряжения для преобразования постоянного и переменного напряжения.	Трансформаторы используются только для преобразования переменного напряжения; они не могут работать на постоянном токе.
Компоненты
Преобразователи напряжения представляют собой электронные схемы, иногда также снабженные трансформаторами.	Трансформаторы состоят из медных катушек, клемм и ферритовых сердечников; это автономное устройство.
Принцип работы
Большинство преобразователей напряжения работают на электронных принципах и на полупроводниковой коммутации.	Основной принцип работы трансформатора - электромагнетизм.
Эффективность
Преобразователи напряжения имеют сравнительно более высокий КПД из-за низкого тепловыделения при переключении полупроводников.	Трансформаторы менее эффективны, поскольку они сталкиваются с несколькими потерями мощности, включая большое тепловыделение из-за меди.
Приложения
Преобразователи напряжения в основном используются в портативных устройствах, таких как адаптеры питания, дорожные адаптеры и т. Д., Поскольку они легче и меньше.	Трансформаторы используются во многих приложениях, даже в преобразователях напряжения. Однако, если требуется преобразование более высоких напряжений, необходимо использовать трансформаторы большой мощности.

Резюме - преобразователь напряжения против трансформатора

Трансформаторы и преобразователи напряжения - это два типа устройств преобразования мощности. В то время как трансформатор представляет собой отдельное устройство, преобразователи напряжения представляют собой электронные схемы, состоящие из полупроводников, катушек индуктивности, конденсаторов, а иногда даже трансформаторов. Преобразователи напряжения можно использовать с входом постоянного или переменного тока, чтобы преобразовать их в переменный или постоянный ток. Но трансформаторы могут иметь вход только переменного напряжения. В этом основное отличие преобразователя напряжения от трансформатора.

Скачать PDF-версию "Преобразователь напряжения против трансформатора"

Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между преобразователем напряжения и трансформатором.