Skillnad mellan spänningsomvandlare och transformator

Huvudskillnad - Spänningsomvandlare vs transformator
 

I praktiken levereras spänningen från många olika källor, ofta av nätströmmen. Dessa spänningskällor, antingen AC eller DC, har ett specifikt eller ett standardvärde av spänning (till exempel 230V i nätström och 12V DC i bilbatteri). De elektriska och elektroniska enheterna fungerar emellertid inte riktigt i dessa specifika spänningar; De är gjorda för att arbeta på den spänningen genom en spänningsomvandlingsmetod i strömförsörjningen. Spänningsomvandlare och transformatorer är två typer av metoder som utför denna spänningsomvandling. Den viktigaste skillnaden mellan spänningsomvandlare och transformator är det transformatorn kan bara konvertera växelströmspaneler medan Spänningsomvandlare är gjorda för att omvandla mellan båda typerna av spänningar.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är en transformator
3. Vad är en spänningsomvandlare
4. Jämförelse vid sida vid sida - Spänningsomvandlare vs transformator i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är en transformator?

En transformator transformerar en tidsvariabel spänning, vanligtvis en sinusformad växelspänning. Det fungerar på principerna för elektromagnetisk induktion.

Figur 01: Transformator

Såsom avbildas i ovanstående figur lindas två ledande (vanligtvis koppar) spolar, primära och sekundära, kring en gemensam ferromagnetisk kärna. Enligt Faradays induktionslag ger den varierande spänningen på primärspolen en tidsvariabel ström som löper runt kärnan. Detta ger ett tidsvarierande magnetfält och magnetflödet överförs till kärnan till sekundärspolen. Den tidsmässiga variationen ger upphov till en tidsvariabel ström i sekundärspolen och följaktligen en tidsvariabel spänning på sekundärspolen.

I en idealisk situation där ingen strömförlust inträffar är effektinmatningen till primärsidan lika med utgångseffekten vid sekundären. Således,

jag_pV_p = I_sV_s

Också,

jag_p/JAG_s = N_s/ N_p

Detta gör att spänningsomvandlingsförhållandet är lika med förhållandet mellan antalet varv.

V_sV_p = N_s/ N_p

Till exempel har en 230V / 12V transformator svängförhållandet 230/12 primär till sekundär.

Vid kraftöverföring bör genererad spänning vid kraftverk intensifieras så att överföringsströmmen blir låg, vilket gör strömförlusten låg. Vid stationer och distributionsstationer går spänningen ner till distributionsnivån. Vid en slutanvändning som en LED-lampa bör nätströmsspänningen omvandlas till ca 12-5V DC. Step-up transformatorer och stegetransformatorer används för att höja och sänka primärsidans spänning i respektive sekundär.

Vad är en spänningsomvandlare?

Spänningsomvandling kan utföras i många former såsom AC till DC, DC till AC, AC till AC och DC till DC. DC-omvandlare kallas vanligtvis som omformare. Ändå är alla dessa omvandlare och växelriktare inte enskilda komponenter som transformatorer, men är elektroniska kretsar. Dessa används som olika strömförsörjningsenheter.

AC till DC-omvandlare

Dessa är de vanligaste typerna av spänningsomvandlare. Dessa används i strömförsörjningsenheter för många apparater för att omvandla AC-nätspänning till likspänning för elektroniska kretsar.

DC till AC-omvandlare eller växelriktare

Dessa används oftast i backup-kraftproduktion från batteribanker och solcellsvoltaiska system. DC-spänningen hos PV-paneler eller batterier är inverterad till växelströmsspänning för att leverera elnätet i huset eller en kommersiell byggnad.

Figur 02: Enkel DC till AC-omvandlare

AC till AC-omvandlare

Denna typ av spänningsomvandlare används som färdad adaptrar; De används också i strömförsörjningsenheter av apparater gjorda för flera länder. Eftersom vissa länder som USA och Japan använder 100-120V i det nationella nätet och vissa som Storbritannien använder Australien 220-240V, tillverkare av elektroniska apparater som TV, tvättmaskiner, etc. Använd denna typ av spänningsomvandlare för att ändra spänningen hos nätet till en matchande växelspänning innan du konverterar till DC i systemet. Resande som går från ett land till ett annat kan behöva resa adaptrar för olika länder för att göra sina bärbara datorer och mobila laddare anpassa sig till länets nätspänning.

DC till DC-omvandlare

Denna typ av spänningsomvandlare används i fordonets strömadaptrar för att köra mobila laddare och andra elektroniska system på fordonets batteri. Eftersom batteriet vanligtvis producerar 12V DC, kan enheterna behöva byta spänning från 5V till 24V DC beroende på kravet.

Den topologi som används i dessa omvandlare och växelriktare kan skilja sig från varandra. Där kan de använda transformatorer för att konvertera högspänning till en lägre. I en linjär likströmstillförsel används exempelvis en transformator vid ingången för att sänka växelströmmen till önskad nivå. Men det finns också transformatorfria applikationer. I transformatorfri topologi slås DC-spänning (antingen från ingång eller omvandlad från AC) till och från för att göra en högfrekvent pulsad -DC-signal. På-tiden-förhållandet definierar utgångs-likspänningsnivån. Detta kan betraktas som en down-down-transformation. Dessutom är buck-omvandlare, boost-omvandlare och buck-boost-omvandlare anställda vid omvandling av denna pulserande likspänning till en önskad högre eller lägre spänning. Dessa typer av omvandlare är enbart elektroniska kretsar som består av transistorer, induktorer och kondensatorer.

Emellertid är konstruktioner som är involverade i transformatorfria kretsar och strömförsörjningsaggregat som använder relativt mindre transformatorer billigare att producera. Dessutom är deras effektivitet högre och storleken och vikten är mindre.

Vad är skillnaden mellan spänningsomvandlare och transformator?

Spänningsomvandlare vs transformator
Det finns olika typer av spänningsomvandlare för att utföra omvandlingar mellan både DC och AC spänningar.	Transformatorer används endast för att konvertera växelspänningar; de kan inte fungera i likström.
Komponenter
Spänningsomvandlare är elektroniska kretsar, som ibland är utrustade med transformatorer.	Transformatorer består av kopparspoler, terminaler och ferritkärnor; det är en fristående enhet.
Arbetsprincip
De flesta spänningsomvandlare arbetar med elektroniska principer och halvledaromkoppling.	Grundprincipen för transformatoroperationen är elektromagnetism.
Effektivitet
Spänningsomvandlare har jämförelsevis högre effektivitet på grund av låg värmeutveckling under halvledarkoppling.	Transformatorer är mindre effektiva eftersom de möter flera strömförluster, inklusive hög värmeproduktion på grund av koppar.
tillämpningar
Spänningsomvandlare används mestadels i bärbara enheter som strömadaptrar, resekopplingar etc., eftersom de är ljusare och mindre.	Transformatorer används i många applikationer, även i spänningsomvandlare. Om högre spänningar ska konverteras måste dock stora transformatorer användas.

Sammanfattning - Spänningsomvandlare vs transformator

Transformatorer och spänningsomvandlare är två typer av effektomvandlare. Medan en transformator är en fristående singelanordning är spänningsomvandlare elektroniska kretsar som består av halvledare, induktorer, kondensatorer och ibland även transformatorer. Spänningsomvandlare kan användas med DC eller AC-ingång för att konvertera dem till antingen AC eller DC. Men transformatorer kan bara ha en ingång av växelströmspänningar. Detta är den största skillnaden mellan spänningsomvandlare och transformator.

Ladda ner PDF Version of Voltage Converter vs Transformer

Du kan hämta PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offline-ändamål enligt citationsnoteringar. Var god ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan spänningsomvandlare och transformator.

Referens:

1. "Transformator". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 07 juni 2017. Web. Tillgänglig här. 13 juni 2017.
2. "Spänningsomvandlare". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 23 april 2017. Web. Tillgänglig här. 13 juni 2017.

Image Courtesy:

1. "Transformer3d col3" Av BillC på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "AC-DC-omvandlare" Av Xorx77 på English Wikipedia - Överförd från en.wikipedia till Commons av Closedmouth. (Public Domain) via Commons Wikimedia