A gyakorlatban a feszültséget sok különbségforrásból táplálják, gyakran a hálózati tápellátásból. Ezeknek a feszültségforrásoknak, akár AC, akár DC, van egy meghatározott vagy szabványos feszültség értéke (például 230 V váltakozó áramú hálózatban és 12 V DC egy autó akkumulátorában). Az elektromos és elektronikus eszközök azonban nem működnek valóban ezen a feszültségnél; úgy készülnek, hogy ezen a feszültségen működjenek a tápegység feszültségkonverziós módszerével. A feszültségváltók és a transzformátorok kétféle módszer, amelyek ezt a feszültség-átalakítást hajtják végre. A fő különbség a feszültségváltó és a transzformátor között az A transzformátor csak váltakozó feszültségeket képes átalakítani mivel A feszültség-átalakítókat mindkét típusú feszültség közötti konvertálásra készítik.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a transzformátor?
3. Mi a feszültség átalakító?
4. Side by Side összehasonlítás - feszültség átalakító vs transzformátor táblázatos formában
5. Összegzés
A transzformátor átalakítja egy időben változó feszültséget, általában szinuszos AC feszültséget. Az elektromágneses indukció elvein működik.
01. ábra: Transzformátor
Amint az a fenti ábrán látható, két vezetőképes (általában réz) tekercs, elsődleges és másodlagos, egy közös ferromágneses mag körül van tekercselve. A Faraday indukciós törvényének megfelelően az elsődleges tekercs változó feszültsége időben változó áramot hoz létre, amely a mag körül áramlik. Ez időben változó mágneses teret eredményez, és a mágneses fluxust a magon keresztül továbbítják a másodlagos tekercshez. Az időben változó fluxus időben változó áramot hoz létre a szekunder tekercsen, következésképpen egy időben változó feszültséget a másodlagos tekercsen..
Ideális helyzetben, amikor nem fordul elő energiaveszteség, az elsődleges oldalhoz bemenő teljesítmény megegyezik a másodlagos kimeneti teljesítményével. Így,
énpVp = ÉnsVs
Is,
énp/ÉNs = Ns/ Np
Ezáltal a feszültség-átalakítási arány megegyezik a fordulatok számával.
VsVp = Ns/ Np
Például egy 230 V / 12 V transzformátor primer és szekunder fordulatszáma 230/12.
Az energiaátvitel során az erőműben generált feszültséget fokozni kell, hogy az átviteli áram alacsony legyen, ezáltal alacsony legyen az energiaveszteség. Az alállomásokon és az elosztóállomásokon a feszültséget csökkentik az elosztási szintre. Végső alkalmazásnál, mint például egy LED-es izzó, a hálózati feszültséget kb. 12-5 V DC-re kell konvertálni. Fokozatos transzformátorok és lépcsőzetes transzformátorok az elsődleges oldalfeszültség másodlagosra történő emelésére és csökkentésére szolgál.
A feszültség átalakítását számos formában meg lehet valósítani, például AC-ről DC-re, DC-ről AC-re, AC-ről AC-re és DC-ről DC-re. A DC-AC átalakítókat általában invertereknek nevezik. Mindazonáltal ezek a konverterek és inverterek nem egykomponensű egységek, mint például a transzformátorok, hanem elektronikus áramkörök. Ezeket különféle tápegységként használják.
Ezek a leggyakoribb feszültségváltók. Ezeket sok eszköz tápegységében használják az AC hálózati feszültség DC-feszültségre konvertálásához az elektronikus áramkörökhöz.
Ezeket elsősorban az akkumulátorokból és a fotovoltaikus napenergia-rendszerekből történő tartalék energiatermeléshez használják. A PV panelek vagy akkumulátorok egyenfeszültségét átalakítják váltakozó áramú feszültségre, hogy táplálják a ház vagy egy kereskedelmi épület hálózati áramellátó rendszerét.
02 ábra: Egyszerű DC-AC konverter
Az ilyen típusú feszültségváltót utazási adapterekként használják; ezeket a több ország számára gyártott készülékek tápegységeiben is használják. Mivel néhány ország, például az Egyesült Államok és Japán a 100–120 V-ot használja a nemzeti hálózatban, míg néhány, például az Egyesült Királyság, Ausztrália a 220–240 V-ot használja, az elektronikus készülékek, például televíziók, mosógépek stb. Gyártói ezt a feszültség-átalakítót használják a a hálózati feszültséget megfelelő hálózati feszültségre kapcsolja, mielőtt a rendszerben egyenáramúvá alakítja. Az egyik országból a másikba utazó utazóknak szükségük lehet különféle országokbeli utazási adapterekre, hogy laptopjaikat és mobiltelefonjaikat a megye hálózati feszültségéhez igazítsák..
Az ilyen típusú feszültség-átalakítókat a jármű hálózati adaptereiben használják mobil töltők és más elektronikus rendszerek működtetésére a jármű akkumulátorán. Mivel az akkumulátor általában 12 V DC-t termel, az eszközöknek a követelménytől függően előfordulhat, hogy a feszültséget 5 V-ról 24 V DC-re kell változtatni.
Az ezekben a konverterekben és inverterekben alkalmazott topológia eltérő lehet. Itt transzformátorokat is használhatnak a nagyfeszültség alacsonyabbá alakításához. Például egy lineáris egyenáramú tápegységben egy transzformátort használnak a bemeneten, hogy a váltakozó áramú hálózatot a kívánt szintre csökkentsék. De vannak transzformátor nélküli alkalmazások is. A transzformátor nélküli topológiában az egyenfeszültséget (akár bemenetről, akár váltakozó áramról átalakítva) be- és kikapcsolják, hogy nagyfrekvenciás impulzusos-DC jel legyen. Az on-off időarány határozza meg a kimeneti DC feszültség szintet. Ez tekinthető egy lefelé történő átalakulásnak. Ezen felül a buck-átalakítókat, a teljesítmény-átalakítókat és a „buck-boost” átalakítókat használják ezen pulzáló DC feszültség kívánt vagy magasabb feszültségre történő átalakításához. Az ilyen típusú konverterek kizárólag tranzisztorokból, induktorokból és kondenzátorokból álló elektronikus áramkörök.
A viszonylag kisebb transzformátorokat használó, transzformátor nélküli áramkörökben és kapcsolt üzemű tápegységekben részt vevő tervek olcsóbbak. Sőt, hatékonyságuk nagyobb, mérete és súlya kisebb.
Feszültség átalakító vs transzformátor | |
Különböző típusú feszültségváltók vannak az egyenáram és a váltakozó feszültség közötti konvertáláshoz. | A transzformátorokat csak váltakozó feszültség átalakítására használják; nem képesek egyenáramban működni. |
Alkatrészek | |
A feszültség-átalakítók elektronikus áramkörök, ezeket transzformátorokkal is fel lehet szerelni. | A transzformátorok réztekercsekből, sorkapcsokból és ferritmagokból állnak; ez önálló eszköz. |
Működési elv | |
A legtöbb feszültség-átalakító elektronikus elveken és félvezető kapcsoláson dolgozik. | A transzformátor működésének alapelve az elektromágnesesség. |
Hatékonyság | |
A feszültség-átalakítók viszonylag nagyobb hatékonyságot mutatnak, mivel a félvezetők kapcsolása közben alacsony a hőtermelés. | A transzformátorok kevésbé hatékonyak, mivel számos energiaveszteséggel szembesülnek, ideértve a réz miatt magas hőtermelést is. |
Alkalmazások | |
A feszültség-átalakítókat általában hordozható eszközökben, például hálózati adapterekben, utazási adapterekben stb. Használják, mivel ezek könnyebbek és kisebbek. | A transzformátorokat sok alkalmazásban használják, még a feszültség-átalakítókban is. Nagyobb feszültségek átalakításához azonban nagy transzformátorokat kell használni. |
A transzformátorok és a feszültség-átalakítók kétféle teljesítmény-átalakító eszköz. Míg a transzformátor önálló eszköz, a feszültség-átalakítók félvezetőkből, induktorokból, kondenzátorokból és néha még transzformátorokból álló elektronikus áramkörök is. A feszültségváltók egyenáramú vagy váltakozó áramú bemenetekkel használhatók, hogy átalakítsák azokat egyenáramú vagy egyenáramúvá. De a transzformátorok csak váltakozó feszültséggel rendelkezhetnek. Ez a fő különbség a feszültségváltó és a transzformátor között.
Letöltheti a cikk PDF verzióját, és offline célokra felhasználhatja, az idézethez fűzött megjegyzések szerint. Töltse le itt a PDF verziót. A különbség a feszültség átalakító és a transzformátor között.
1.”Transformer„. Wikipedia. Wikimedia Alapítvány, 2017. június 7. Web. Itt érhető el. 2017. június 13.
2. „Feszültségátalakító”. Wikipedia. Wikimedia Alapítvány, 2017. április 23. Web. Itt érhető el. 2017. június 13.
1. „Transformer3d col3”: BillC az angol nyelvű Wikipedia-ban (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „AC-DC-átalakító” Xorx77 által az angol Wikipedia-ban - Az en.wikipedia-ból a Commons-ba a Closedmouth. (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül