Pagrindinis skirtumas – įtampos keitiklis ir transformatorius
Praktiškai įtampa tiekiama iš daugelio skirtingų š altinių, dažnai iš tinklo. Tie įtampos š altiniai, kintamoji arba nuolatinė, turi specifinę arba standartinę įtampos vertę (pavyzdžiui, 230 V kintamosios srovės tinkle ir 12 V DC automobilio akumuliatoriuje). Tačiau elektriniai ir elektroniniai prietaisai tikrai neveikia esant tokioms specifinėms įtampoms; jie yra priversti dirbti su ta įtampa taikant įtampos konvertavimo metodą maitinimo š altinyje. Įtampos keitikliai ir transformatoriai yra dviejų tipų metodai, kurie atlieka šį įtampos konvertavimą. Pagrindinis skirtumas tarp įtampos keitiklio ir transformatoriaus yra tas, kad transformatorius gali konvertuoti tik kintamosios srovės įtampą, o įtampos keitikliai yra skirti konvertuoti tarp abiejų tipų įtampų.
Kas yra transformatorius?
Transformatorius transformuoja laiku kintančią įtampą, paprastai sinusinę kintamosios srovės įtampą. Jis veikia pagal elektromagnetinės indukcijos principus.
01 pav.: Transformatorius
Kaip pavaizduota aukščiau esančiame paveikslėlyje, dvi laidžios (dažniausiai varinės) ritės, pirminė ir antrinė, yra apvyniotos aplink bendrą feromagnetinę šerdį. Pagal Faradėjaus indukcijos dėsnį, kintanti pirminės ritės įtampa sukuria laike kintančią srovę, kuri teka aplink šerdį. Tai sukuria laikui bėgant kintantį magnetinį lauką, o magnetinis srautas per šerdį perkeliamas į antrinę ritę. Laike kintantis srautas sukuria laike kintančią srovę antrinėje ritėje ir atitinkamai laiko kintančią įtampą antrinėje ritėje.
Idealioje situacijoje, kai neprarandama galia, pirminės pusės įvesties galia yra lygi antrinės pusės išėjimo galiai. Taigi, IpVp =IsVs
Taip pat, Ip/Is=Ns/N p
Todėl įtampos konversijos koeficientas lygus apsisukimų skaičiaus santykiui.
VsVp=Ns/Np
Pavyzdžiui, 230 V/12 V transformatoriaus posūkio santykis yra 230/12 pirminio ir antrinio.
Perduodant elektrą, elektrinėje generuojama įtampa turėtų būti padidinta, kad perdavimo srovė būtų maža, todėl galios nuostoliai būtų maži. Pastotėse ir paskirstymo stotyse įtampa sumažinama iki paskirstymo lygio. Galinėje programoje, pavyzdžiui, LED lemputėje, tinklo kintamosios srovės įtampa turėtų būti konvertuojama į maždaug 12–5 V DC. Aukštinamieji transformatoriai ir žeminamieji transformatoriai naudojami atitinkamai pakelti ir nuleisti pirminės pusės įtampą į antrinę.
Kas yra įtampos keitiklis?
Įtampa gali būti konvertuojama įvairiais būdais, pvz., AC į DC, DC į AC, AC į AC ir DC į DC. Tačiau DC–AC keitikliai paprastai vadinami inverteriais. Nepaisant to, visi šie keitikliai ir inverteriai nėra vieno komponento įrenginiai, kaip transformatoriai, o yra elektroninės grandinės. Jie naudojami kaip skirtingi maitinimo blokai.
AC į DC keitikliai
Tai yra labiausiai paplitę įtampos keitiklių tipai. Jie naudojami daugelio prietaisų maitinimo blokuose, siekiant konvertuoti kintamosios srovės tinklo įtampą į nuolatinę elektroninės grandinės įtampą.
DC į kintamosios srovės keitiklis arba keitiklis
Jie dažniausiai naudojami atsarginei energijos gamybai iš baterijų bankų ir saulės fotovoltinių sistemų. PV plokščių arba baterijų nuolatinė įtampa paverčiama kintamąja įtampa, kad būtų tiekiama namo arba komercinio pastato maitinimo sistema.
02 pav. Paprastas nuolatinės srovės į kintamosios srovės keitiklis
AC į kintamosios srovės keitiklis
Šio tipo įtampos keitikliai naudojami kaip kelionių adapteriai; jie taip pat naudojami įvairioms šalims skirtų prietaisų maitinimo blokuose. Kadangi kai kuriose šalyse, pavyzdžiui, JAV ir Japonijoje, nacionaliniame tinkle naudojama 100–120 V, o kai kuriose, pavyzdžiui, JK, Australijoje – 220–240 V, elektroninių prietaisų, tokių kaip televizoriai, skalbimo mašinos ir kt., gamintojai naudoja šio tipo įtampos keitiklius, kad pakeistų elektros tinklo įtampą. maitinimo tinklo į atitinkamą kintamosios srovės įtampą, prieš paverčiant nuolatine nuolatine įtampa sistemoje. Keliautojams, vykstantiems iš vienos šalies į kitą, gali prireikti kelioninių adapterių skirtingoms šalims, kad jų nešiojamieji kompiuteriai ir mobiliųjų telefonų įkrovikliai prisitaikytų prie apskrities tinklo įtampos.
DC į DC keitiklis
Šio tipo įtampos keitikliai naudojami transporto priemonių maitinimo adapteriuose, kad būtų galima paleisti mobiliuosius įkroviklius ir kitas transporto priemonės akumuliatoriaus elektronines sistemas. Kadangi baterija paprastai gamina 12 V nuolatinės srovės įtampą, prietaisams gali tekti pakeisti įtampą nuo 5 V iki 24 V nuolatinės srovės, atsižvelgiant į poreikį.
Šiuose keitikliuose ir keitikliuose naudojama topologija gali skirtis. Ten jie taip pat gali naudoti transformatorius, kad konvertuotų aukštą įtampą į žemesnę. Pavyzdžiui, linijiniame nuolatinės srovės maitinimo š altinyje transformatorius naudojamas įėjime, kad sumažintų kintamosios srovės tinklą iki norimo lygio. Tačiau yra ir programų be transformatorių. Topologijoje be transformatorių nuolatinės srovės įtampa (iš įvesties arba konvertuojama iš kintamosios srovės) įjungiama ir išjungiama, kad būtų sukurtas aukšto dažnio impulsinis –DC signalas. Įjungimo ir išjungimo laiko santykis apibrėžia išėjimo nuolatinės srovės įtampos lygį. Tai gali būti laikoma laipsniška transformacija. Be to, paverčiant šią pulsuojančią nuolatinės srovės įtampą į norimą aukštesnę arba žemesnę įtampą, naudojami keitikliai, didinamieji keitikliai ir buck-boost keitikliai. Šio tipo keitikliai yra tik elektroninės grandinės, sudarytos iš tranzistorių, induktorių ir kondensatorių.
Tačiau gaminius, susijusius su grandinėmis be transformatorių ir komutuojamojo režimo maitinimo š altiniais, kuriuose naudojami palyginti mažesni transformatoriai, pagaminti yra pigiau. Be to, jų efektyvumas didesnis, o dydis ir svoris mažesni.
Kuo skiriasi įtampos keitiklis ir transformatorius?
Įtampos keitiklis vs transformatorius |
|
| Yra įvairių tipų įtampos keitiklių, skirtų nuolatinės ir kintamosios srovės įtampai konvertuoti. | Transformatoriai naudojami tik kintamajai įtampai konvertuoti; jie negali veikti nuolatine srove. |
| Komponentai | |
| Įtampos keitikliai yra elektroninės grandinės, kartais su transformatoriais. | Transformatoriai sudaryti iš varinių ritinių, gnybtų ir ferito šerdies; tai atskiras įrenginys. |
| Darbo principas | |
| Dauguma įtampos keitiklių veikia elektroniniais principais ir puslaidininkių perjungimu. | Pagrindinis transformatoriaus veikimo principas yra elektromagnetizmas. |
| Efektyvumas | |
| Įtampos keitiklių efektyvumas yra palyginti didesnis dėl mažo šilumos generavimo puslaidininkių perjungimo metu. | Transformatoriai yra mažiau efektyvūs, nes jie patiria keletą galios nuostolių, įskaitant didelį šilumos generavimą dėl vario. |
| Applications | |
| Įtampos keitikliai dažniausiai naudojami nešiojamuose įrenginiuose, pvz., maitinimo adapteriuose, kelioniniuose adapteriuose ir kt., nes jie yra lengvesni ir mažesni. | Transformatoriai naudojami daugelyje programų, netgi įtampos keitikliuose. Tačiau jei reikia konvertuoti aukštesnę įtampą, reikia naudoti didelius transformatorius. |
Santrauka – įtampos keitiklis prieš transformatorių
Transformatoriai ir įtampos keitikliai yra dviejų tipų galios keitikliai. Nors transformatorius yra atskiras įrenginys, įtampos keitikliai yra elektroninės grandinės, sudarytos iš puslaidininkių, induktorių, kondensatorių ir kartais net transformatorių. Įtampos keitikliai gali būti naudojami su nuolatinės arba kintamosios srovės įvestimi, kad būtų galima konvertuoti juos į AC arba DC. Tačiau transformatoriai gali turėti tik kintamosios srovės įtampą. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp įtampos keitiklio ir transformatoriaus.
Atsisiųskite įtampos keitiklio ir transformatoriaus PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatų pastabose. Atsisiųskite PDF versiją čia Skirtumas tarp įtampos keitiklio ir transformatoriaus.
