Rozdiel medzi meničom napätia a transformátorom

Kľúčový rozdiel - menič napätia verzus transformátor
 

V praxi je napätie dodávané z mnohých rôznych zdrojov, často zo siete. Tieto zdroje napätia, buď striedavé alebo jednosmerné, majú špecifickú alebo štandardnú hodnotu napätia (napríklad 230 V v sieťach striedavého prúdu a 12 V DC v autobatérii). Elektrické a elektronické zariadenia však pri týchto špecifických napätiach skutočne nefungujú; sú vyrobené tak, aby pracovali na tomto napätí metódou konverzie napätia v napájaní. Prevodníky napätia a transformátory sú dva typy metód, ktoré vykonávajú túto konverziu napätia. Kľúčový rozdiel medzi meničom napätia a transformátorom je ten transformátor dokáže prevádzať iba striedavé napätie kdežto meniče napätia sa vyrábajú na konverziu medzi oboma typmi napätia.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je transformátor
3. Čo je menič napätia
4. Porovnanie bok po boku - menič napätia verzus transformátor v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je transformátor?

Transformátor transformuje časovo premenlivé napätie, typicky sínusové striedavé napätie. Pracuje na princípoch elektromagnetickej indukcie.

Obrázok 01: Transformátor

Ako je znázornené na vyššie uvedenom obrázku, dve vodivé (zvyčajne medené) cievky, primárna a sekundárna, sú navinuté okolo spoločného feromagnetického jadra. Podľa Faradayovho zákona indukcie, meniace sa napätie na primárnej cievke vytvára časovo premenlivý prúd, ktorý beží okolo jadra. To vytvára časovo premenlivé magnetické pole a magnetický tok sa prenáša cez jadro do sekundárnej cievky. Tok s premenlivým časom vytvára v sekundárnej cievke prúd, ktorý sa mení v čase a následne napätie, ktoré sa mení v sekundárnej cievke..

V ideálnej situácii, keď nedôjde k strate výkonu, je príkon na primárnu stranu rovný výstupnému výkonu na sekundárnej strane. teda,

ja_pV_p = I_sV_s

tiež,

ja_p/ I_s = N_s/ N_p

Tým sa dosiahne pomer prevodu napätia k pomeru počtu otáčok.

V_sV_p = N_s/ N_p

Napríklad transformátor 230V / 12V má pomer otáčania 230/12 primárny k sekundárnemu.

Pri prenose energie by sa malo generované napätie v elektrárni zvyšovať, aby sa znížil prenosový prúd, čím sa znížia straty energie. Na rozvodniach a distribučných staniciach sa napätie znižuje na distribučnú úroveň. Na koncovej aplikácii, ako je napríklad žiarovka LED, by sa malo striedavé napätie siete konvertovať na asi 12-5V jednosmerného prúdu. Zosilňovacie transformátory a transformátory typu down-down sa používajú na zvýšenie a zníženie primárneho bočného napätia na sekundárne.

Čo je menič napätia?

Konverzia napätia sa môže uskutočňovať v mnohých formách, ako je striedavý prúd na jednosmerný prúd, jednosmerný prúd na striedavý prúd, striedavý prúd na striedavý prúd a jednosmerný prúd na jednosmerný prúd. Prevodníky jednosmerného prúdu na striedavý prúd sa však zvyčajne nazývajú invertory. Všetky tieto prevodníky a invertory však nie sú jednosložkové jednotky ako transformátory, ale sú to elektronické obvody. Používajú sa ako rôzne napájacie jednotky.

Konvertory striedavého prúdu na jednosmerný prúd

Toto sú najbežnejšie typy meničov napätia. Používajú sa v napájacích jednotkách mnohých prístrojov na prevod striedavého sieťového napätia na jednosmerné napätie pre elektronické obvody.

Prevodník striedavého prúdu na striedavý prúd alebo striedač

Väčšinou sa používajú pri výrobe záložnej energie z batériových zdrojov a solárnych fotovoltaických systémov. Napätie jednosmerného napätia fotovoltických panelov alebo batérií je invertované na striedavé napätie, aby sa zabezpečil napájací systém domu alebo komerčnej budovy..

Obrázok 02: Jednoduchý prevodník jednosmerného prúdu na striedavý prúd

Prevodník striedavého prúdu na striedavý prúd

Tento typ meniča napätia sa používa ako cestovný adaptér; používajú sa tiež v napájacích jednotkách zariadení vyrobených pre viaceré krajiny. Pretože niektoré krajiny ako USA a Japonsko používajú 100 - 120 V v národnej sieti a niektoré ako Spojené kráľovstvo, Austrália používajú 220 - 240 V, výrobcovia elektronických zariadení, ako sú televízory, práčky atď., Používajú tento typ napäťových prevodníkov na zmenu napätia napájacieho napätia. pred prevedením na jednosmerné napätie v systéme. Cestujúci, ktorí idú z jednej krajiny do druhej, môžu potrebovať cestovné adaptéry pre rôzne krajiny, aby sa ich notebooky a mobilné nabíjačky prispôsobili napätiu v grófstve v sieti..

Prevodník DC na DC

Tento typ prevodníkov napätia sa používa v napájacích adaptéroch vozidla na prevádzkovanie mobilných nabíjačiek a iných elektronických systémov na batérii vozidla. Pretože batéria obvykle produkuje 12 V DC, zariadenia môžu podľa potreby meniť napätie z 5 V na 24 V DC.

Topológia používaná v týchto prevodníkoch a invertoroch sa môže medzi sebou líšiť. Tam môžu tiež použiť transformátory na premenu vysokého napätia na nižšie. Napríklad pri lineárnom napájaní jednosmerným prúdom sa na vstupe používa transformátor na zníženie AC napájania na požadovanú úroveň. Existujú však aj aplikácie bez transformátorov. V topológii bez transformátorov je jednosmerné napätie (buď zo vstupu alebo z konvertovaného zo striedavého prúdu) zapnuté a vypnuté, aby sa vytvoril vysokofrekvenčný impulzný signál-DC. Pomer doba zapnutia definuje úroveň výstupného jednosmerného napätia. To možno považovať za postupnú transformáciu. Okrem toho sa na premenu tohto pulzujúceho jednosmerného napätia na požadované vyššie alebo nižšie napätie používajú prevodníky buck, boost konvertory a konvertory buck-boost. Tieto typy prevodníkov sú výlučne elektronické obvody zložené z tranzistorov, induktorov a kondenzátorov.

Dizajn zapojený do obvodov bez transformátorov a do spínaných zdrojov energie, ktoré používajú porovnateľne menšie transformátory, je však lacnejšia výroba. Navyše, ich účinnosť je vyššia a veľkosť a hmotnosť sú menšie.

Aký je rozdiel medzi meničom napätia a transformátorom?

Menič napätia verzus transformátor
Existujú rôzne typy prevodníkov napätia, ktoré umožňujú prevod medzi jednosmerným a striedavým napätím.	Transformátory sa používajú iba na prevod striedavého napätia; nemôžu pracovať v jednosmernom prúde.
súčasti
Meniče napätia sú elektronické obvody, niekedy vybavené aj transformátormi.	Transformátory sú vyrobené z medených cievok, terminálov a feritových jadier; je to samostatné zariadenie.
Pracovný princíp
Väčšina meničov napätia pracuje na elektronických princípoch a na polovodičovom prepínaní.	Základným princípom činnosti transformátora je elektromagnetizmus.
efektívnosť
Meniče napätia majú porovnateľne vyššiu účinnosť v dôsledku nízkej tvorby tepla počas polovodičového spínania.	Transformátory sú menej účinné, pretože čelia niekoľkým stratám energie vrátane vysokej výroby tepla v dôsledku medi.
aplikácia
Prevodníky napätia sa väčšinou používajú v prenosných zariadeniach, ako sú napájacie adaptéry, cestovné adaptéry atď., Pretože sú ľahšie a menšie.	Transformátory sa používajú v mnohých aplikáciách, dokonca aj v meničoch napätia. Ak sa však majú konvertovať vyššie napätia, musia sa použiť veľké transformátory.

Zhrnutie - menič napätia vs transformátor

Transformátory a meniče napätia sú dva typy výkonových meničov. Zatiaľ čo transformátor je samostatné zariadenie, meniče napätia sú elektronické obvody pozostávajúce z polovodičov, induktorov, kondenzátorov a niekedy dokonca aj transformátorov. Prevodníky napätia môžu byť použité so vstupom DC alebo AC na ich prevod na AC alebo DC. Transformátory však môžu mať iba vstup striedavého napätia. Toto je hlavný rozdiel medzi meničom napätia a transformátorom.

Stiahnite si PDF verziu Voltage Converter vs Transformer

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si verziu PDF tu Rozdiel medzi meničom napätia a transformátorom.

referencie:

1. "Transformer". Wikipedia. Nadácia Wikimedia, 7. júna 2017. Web. K dispozícii tu. 13. júna 2017.
2. „Menič napätia“. Wikipedia. Nadácia Wikimedia Foundation, 23. apríla 2017. Web. K dispozícii tu. 13. júna 2017.

S láskavým dovolením:

1. „Transformer3d col3“, ktorú predkladá BillC na Wikipédii v anglickom jazyku (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia
2. „AC-DC-prevodník“ Autor: Xorx77 na anglickej Wikipédii - prevedený z en.wikipedia na Commons by Closedmouth. (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia