Galvenā atšķirība - sprieguma pārveidotājs pret transformatoru
Praksē spriegums tiek piegādāts no daudziem dažādiem avotiem, bieži vien no tīkla strāvas. Šiem sprieguma avotiem (maiņstrāvai vai līdzstrāvai) ir noteikta vai standarta sprieguma vērtība (piemēram, 230 V maiņstrāvas tīklā un 12 V līdzstrāva automašīnas akumulatorā). Tomēr elektriskās un elektroniskās ierīces īsti nedarbojas šajos konkrētajos spriegumos; tie ir izveidoti darbam ar šo spriegumu, izmantojot sprieguma pārveidošanas metodi barošanas avotā. Sprieguma pārveidotāji un transformatori ir divu veidu metodes, kas veic šo sprieguma pārveidošanu. Galvenā atšķirība starp sprieguma pārveidotāju un transformatoru ir tā, ka transformators spēj pārveidot tikai maiņstrāvas spriegumu, turpretim sprieguma pārveidotāji ir paredzēti, lai pārveidotu abus spriegumu veidus.
Kas ir transformators?
Transformators pārveido laikā mainīgu spriegumu, parasti sinusoidālu maiņstrāvas spriegumu. Tas darbojas pēc elektromagnētiskās indukcijas principiem.
Attēls 01: Transformators
Kā parādīts iepriekšējā attēlā, divas vadošas (parasti vara) spoles, primārā un sekundārā, ir aptītas ap kopēju feromagnētisko serdi. Saskaņā ar Faradeja indukcijas likumu mainīgais primārās spoles spriegums rada laikā mainīgu strāvu, kas iet ap serdi. Tas rada laikā mainīgu magnētisko lauku, un magnētiskā plūsma tiek pārnesta caur serdi uz sekundāro spoli. Laika mainīgā plūsma rada laikā mainīgu strāvu sekundārajā spolē un attiecīgi laika mainīgu spriegumu uz sekundārās spoles.
Ideālā situācijā, kad nerodas jaudas zudumi, primārās puses ievades jauda ir vienāda ar sekundārās puses izejas jaudu. Tādējādi
IpVp =IsVs
Arī
Ip/Is=Ns/N p
Tas padara sprieguma pārveidošanas koeficientu vienādu ar apgriezienu skaita attiecību.
VsVp=Ns/Np
Piemēram, 230 V/12 V transformatora pagriezienu attiecība ir 230/12 primārā un sekundārā.
Spēka pārvadē elektrostacijā ģenerētais spriegums ir jāpalielina, lai pārvades strāva būtu zema, tādējādi samazinot jaudas zudumus. Apakšstacijās un sadales stacijās spriegums tiek pazemināts līdz sadales līmenim. Gala lietojumam, piemēram, LED spuldzei, tīkla maiņstrāvas spriegums ir jāpārvērš aptuveni 12–5 V līdzstrāvā. Paaugstināšanas transformatori un pazeminošie transformatori tiek izmantoti, lai attiecīgi paaugstinātu un pazeminātu primārās puses spriegumu sekundārajā.
Kas ir sprieguma pārveidotājs?
Sprieguma pārveidošanu var veikt dažādos veidos, piemēram, maiņstrāvas uz līdzstrāvu, līdzstrāvas uz maiņstrāvu, maiņstrāvas uz maiņstrāvu un līdzstrāvas uz līdzstrāvu. Tomēr līdzstrāvas uz maiņstrāvas pārveidotājus parasti sauc par invertoriem. Tomēr visi šie pārveidotāji un invertori nav vienkomponenta vienības, piemēram, transformatori, bet gan elektroniskas shēmas. Tie tiek izmantoti kā dažādi barošanas bloki.
Maiņstrāvas uz līdzstrāvas pārveidotāji
Šie ir visizplatītākie sprieguma pārveidotāju veidi. Tos izmanto daudzu ierīču barošanas blokos, lai pārveidotu maiņstrāvas tīkla spriegumu līdzstrāvas spriegumā elektroniskajām shēmām.
DC uz maiņstrāvas pārveidotājs vai invertors
Tos galvenokārt izmanto rezerves enerģijas ražošanai no akumulatoru bankām un saules fotoelementu sistēmām. PV paneļu vai akumulatoru līdzstrāvas spriegums tiek apgriezts maiņstrāvas spriegumā, lai nodrošinātu mājas vai komerciālas ēkas elektrotīkla barošanu.
Attēls 02: Vienkāršs līdzstrāvas uz maiņstrāvas pārveidotājs
Maiņstrāvas uz maiņstrāvas pārveidotājs
Šis sprieguma pārveidotāja veids tiek izmantots kā ceļojumu adapteri; tos izmanto arī vairākām valstīm paredzētu ierīču barošanas blokos. Tā kā dažās valstīs, piemēram, ASV un Japānā, nacionālajā tīklā tiek izmantots 100–120 V, bet citās, piemēram, Apvienotajā Karalistē, Austrālijā – 220–240 V, elektronisko ierīču, piemēram, televizoru, veļas mazgājamo mašīnu uc ražotāji izmanto šāda veida sprieguma pārveidotājus, lai mainītu spriegumu no tīkla līdz atbilstošam maiņstrāvas spriegumam, pirms pārveido par līdzstrāvu sistēmā. Ceļotājiem, kas dodas no vienas valsts uz otru, var būt nepieciešami ceļojumu adapteri dažādām valstīm, lai viņu klēpjdatori un mobilo sakaru lādētāji pielāgotos apgabala tīkla spriegumam.
DC–DC pārveidotājs
Šā veida sprieguma pārveidotājus izmanto transportlīdzekļu strāvas adapteros, lai darbinātu mobilos lādētājus un citas elektroniskās sistēmas ar transportlīdzekļa akumulatoru. Tā kā akumulators parasti ražo 12 V līdzstrāvu, ierīcēm atkarībā no prasības var būt jāmaina spriegums no 5 V uz 24 V līdzstrāvu.
Šajos pārveidotājos un invertoros izmantotā topoloģija var atšķirties. Tur viņi var izmantot arī transformatorus, lai pārveidotu augstu spriegumu uz zemāku. Piemēram, lineārā līdzstrāvas barošanas avotā pie ieejas tiek izmantots transformators, lai pazeminātu maiņstrāvas tīklu līdz vajadzīgajam līmenim. Taču ir arī lietojumprogrammas bez transformatoriem. Topoloģijā bez transformatoriem līdzstrāvas spriegums (no ieejas vai pārveidots no maiņstrāvas) tiek ieslēgts un izslēgts, lai izveidotu augstfrekvences impulsa līdzstrāvas signālu. Ieslēgšanās un izslēgšanas laika attiecība nosaka izejas līdzstrāvas sprieguma līmeni. To var uzskatīt par pazeminošu transformāciju. Turklāt, lai pārveidotu šo pulsējošo līdzstrāvas spriegumu vēlamajā augstākā vai zemākā spriegumā, tiek izmantoti buck-converters, boost converters un buck-boost converters. Šāda veida pārveidotāji ir tikai elektroniskas shēmas, kas sastāv no tranzistoriem, induktoriem un kondensatoriem.
Tomēr konstrukcijas, kas saistītas ar ķēdēm bez transformatoriem un komutācijas režīma barošanas blokiem, kurās izmanto salīdzinoši mazākus transformatorus, ir lētākas. Turklāt to efektivitāte ir augstāka un izmērs un svars ir mazāks.
Kāda ir atšķirība starp sprieguma pārveidotāju un transformatoru?
Sprieguma pārveidotājs pret transformatoru |
|
| Ir dažādu veidu sprieguma pārveidotāji, lai veiktu pārveidošanu gan starp līdzstrāvas, gan maiņstrāvas spriegumiem. | Transformatori tiek izmantoti tikai, lai pārveidotu maiņspriegumu; tie nevar darboties ar līdzstrāvu. |
| Components | |
| Sprieguma pārveidotāji ir elektroniskas shēmas, dažkārt aprīkotas arī ar transformatoriem. | Transformatori sastāv no vara spolēm, spailēm un ferīta serdeņiem; tā ir atsevišķa ierīce. |
| Darba princips | |
| Lielākā daļa sprieguma pārveidotāju darbojas pēc elektroniskiem principiem un pusvadītāju komutācijas. | Transformatora darbības pamatprincips ir elektromagnētisms. |
| Efficiency | |
| Sprieguma pārveidotājiem ir salīdzinoši augstāka efektivitāte, jo pusvadītāju pārslēgšanās laikā rodas zems siltums. | Transformatori ir mazāk efektīvi, jo tie saskaras ar vairākiem jaudas zudumiem, tostarp lielu siltuma veidošanos vara dēļ. |
| Applications | |
| Sprieguma pārveidotājus galvenokārt izmanto pārnēsājamās ierīcēs, piemēram, strāvas adapteros, ceļojumu adapteros utt., jo tie ir vieglāki un mazāki. | Transformatori tiek izmantoti daudzās lietojumprogrammās, pat sprieguma pārveidotājos. Tomēr, ja jāpārveido augstāks spriegums, ir jāizmanto lieli transformatori. |
Kopsavilkums - sprieguma pārveidotājs pret transformatoru
Transformatori un sprieguma pārveidotāji ir divu veidu strāvas pārveidotāju ierīces. Kamēr transformators ir atsevišķa ierīce, sprieguma pārveidotāji ir elektroniskas shēmas, kas sastāv no pusvadītājiem, induktoriem, kondensatoriem un dažreiz pat transformatoriem. Sprieguma pārveidotājus var izmantot ar līdzstrāvas vai maiņstrāvas ieeju, lai tos pārveidotu par maiņstrāvu vai līdzstrāvu. Bet transformatoriem var būt tikai maiņstrāvas sprieguma ieeja. Šī ir galvenā atšķirība starp sprieguma pārveidotāju un transformatoru.
Lejupielādēt PDF versiju sprieguma pārveidotājam pret transformatoru
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē, kā norādīts citēšanas piezīmēs. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit: Atšķirība starp sprieguma pārveidotāju un transformatoru.
