Ključna razlika – pretvarač napona u odnosu na transformator
U praksi, napon se dovodi iz mnogo različitih izvora, često iz mreže. Ti izvori napona, bilo AC ili DC, imaju određenu ili standardnu vrijednost napona (na primjer, 230 V u izmjeničnoj mreži i 12 V DC u akumulatoru automobila). Međutim, električni i elektronički uređaji zapravo ne rade u tim specifičnim naponima; načinjeni su da rade na tom naponu metodom pretvorbe napona u napajanju. Pretvarači napona i transformatori su dvije vrste metoda koje izvode ovu pretvorbu napona. Ključna razlika između pretvarača napona i transformatora je u tome što transformator može pretvoriti samo izmjenične napone, dok su pretvarači napona napravljeni za pretvaranje između obje vrste napona.
Što je Transformer?
Transformator transformira vremenski promjenjivi napon, obično sinusoidalni AC napon. Radi na principima elektromagnetske indukcije.
Slika 01: Transformator
Kao što je prikazano na gornjoj slici, dvije vodljive (obično bakrene) zavojnice, primarne i sekundarne, namotane su oko zajedničke feromagnetske jezgre. Prema Faradayevom zakonu indukcije, promjenjivi napon na primarnoj zavojnici proizvodi vremenski promjenjivu struju koja teče oko jezgre. To stvara vremenski promjenjivo magnetsko polje i magnetski tok se prenosi kroz jezgru na sekundarnu zavojnicu. Vremenski promjenjivi tok stvara vremenski promjenjivu struju u sekundarnom svitku i posljedično, vremenski promjenjiv napon na sekundarnom svitku.
U idealnoj situaciji u kojoj ne dolazi do gubitka snage, ulazna snaga na primarnu stranu jednaka je izlaznoj snazi na sekundarnoj strani. Dakle, IpVp =IsVs
Također, Ip/Is=Ns/N p
Ovo čini omjer pretvorbe napona jednakim omjeru broja zavoja.
VsVp=Ns/Np
Na primjer, transformator od 230 V/12 V ima omjer skretanja primara prema sekundaru od 230/12.
U prijenosu električne energije, generirani napon u elektrani trebao bi se povećati kako bi struja prijenosa bila niska, čime bi se smanjio gubitak snage. U trafostanicama i distribucijskim stanicama napon se spušta do distribucijske razine. Na krajnjoj primjeni kao što je LED žarulja, mrežni izmjenični napon trebao bi se pretvoriti u oko 12-5 V DC. Step-up transformatori i step-down transformatori se koriste za podizanje i snižavanje napona primarne strane u sekundar.
Što je pretvarač napona?
Pretvorba napona može se izvesti u mnogim oblicima kao što su AC u DC, DC u AC, AC u AC i DC u DC. Međutim, pretvarači istosmjerne struje u izmjeničnu struju obično se nazivaju pretvarači. Unatoč tome, svi ti pretvarači i pretvarači nisu jednokomponentne jedinice poput transformatora, već su elektronički sklopovi. Koriste se kao različite jedinice napajanja.
AC pretvarači u istosmjernu struju
Ovo su najčešći tipovi pretvarača napona. Koriste se u jedinicama napajanja mnogih uređaja za pretvaranje izmjeničnog mrežnog napona u istosmjerni napon za elektroničke sklopove.
DC u AC pretvarač ili pretvarač
Uglavnom se koriste u proizvodnji rezervne energije iz baterijskih banaka i solarnih fotonaponskih sustava. Istosmjerni napon fotonaponskih panela ili baterija pretvara se u izmjenični napon za napajanje električnog sustava kuće ili poslovne zgrade.
Slika 02: Jednostavan pretvarač DC u AC
AC pretvarač u AC
Ova vrsta pretvarača napona koristi se kao putni ispravljač; također se koriste u jedinicama za napajanje uređaja napravljenih za više zemalja. Budući da neke zemlje poput SAD-a i Japana koriste 100-120 V u nacionalnoj mreži, a neke poput UK-a i Australije koriste 220-240 V, proizvođači elektroničkih uređaja poput TV-a, perilica rublja itd. koriste ovu vrstu pretvarača napona za promjenu napona mrežu na odgovarajući izmjenični napon prije pretvaranja u istosmjerni u sustavu. Putnici koji idu iz jedne zemlje u drugu možda će trebati putne ispravljače za različite zemlje kako bi se njihova prijenosna računala i punjači za mobitele prilagodili naponu mreže u zemlji.
DC u DC pretvarač
Ova vrsta pretvarača napona koristi se u strujnim adapterima za vozila za pokretanje mobilnih punjača i drugih elektroničkih sustava na akumulatoru vozila. Budući da baterija obično proizvodi 12 V DC, uređaji će možda morati promijeniti napon s 5 V na 24 V DC ovisno o zahtjevu.
Topologija korištena u ovim pretvaračima i pretvaračima može se razlikovati od jednog do drugog. Tamo također mogu koristiti transformatore za pretvaranje visokog napona u niži. Na primjer, u linearnom istosmjernom napajanju, transformator se koristi na ulazu za snižavanje AC mreže na željenu razinu. No, postoje i aplikacije bez transformatora. U topologiji bez transformatora, istosmjerni napon (bilo iz ulaza ili pretvoren iz izmjeničnog) uključuje se i isključuje kako bi se stvorio visokofrekventni pulsirajući –DC signal. Omjer vremena uključivanja i isključivanja definira razinu izlaznog istosmjernog napona. Ovo se može smatrati silaznom transformacijom. Dodatno, buck pretvarači, boost pretvarači i buck-boost pretvarači se koriste za pretvaranje ovog pulsirajućeg istosmjernog napona u željeni viši ili niži napon. Ova vrsta pretvarača isključivo su elektronički sklopovi sastavljeni od tranzistora, induktora i kondenzatora.
Međutim, dizajni uključeni u sklopove bez transformatora i prekidački način napajanja koji koriste relativno manje transformatore jeftiniji su za proizvodnju. Štoviše, njihova učinkovitost je veća, a veličina i težina su manje.
Koja je razlika između pretvarača napona i transformatora?
Pretvarač napona u odnosu na transformator |
|
| Postoje različite vrste pretvarača napona za izvođenje pretvorbe između istosmjernog i izmjeničnog napona. | Transformatori se koriste samo za pretvaranje izmjeničnih napona; ne mogu raditi u istosmjernoj struji. |
| Komponente | |
| Pretvarači napona su elektronički sklopovi, ponekad opremljeni i transformatorima. | Transformatori se sastoje od bakrenih zavojnica, terminala i feritnih jezgri; to je samostalan uređaj. |
| Princip rada | |
| Većina pretvarača napona radi na elektroničkim principima i preklapanju poluvodiča. | Osnovni princip rada transformatora je elektromagnetizam. |
| Učinkovitost | |
| Pretvarači napona imaju relativno veću učinkovitost zbog niske proizvodnje topline tijekom preklapanja poluvodiča. | Transformatori su manje učinkoviti jer su suočeni s nekoliko gubitaka energije uključujući veliko stvaranje topline zbog bakra. |
| Aplikacije | |
| Pretvarači napona uglavnom se koriste u prijenosnim uređajima kao što su strujni adapteri, putni adapteri itd. jer su lakši i manji. | Transformatori se koriste u mnogim primjenama, čak i u pretvaračima napona. Međutim, ako se trebaju pretvoriti viši naponi, moraju se koristiti veliki transformatori. |
Sažetak – pretvarač napona u odnosu na transformator
Transformatori i pretvarači napona dvije su vrste uređaja za pretvaranje snage. Dok je transformator samostalan pojedinačni uređaj, pretvarači napona su elektronički sklopovi sastavljeni od poluvodiča, induktora, kondenzatora, a ponekad čak i od transformatora. Pretvarači napona mogu se koristiti s istosmjernim ili izmjeničnim ulazom za pretvaranje u izmjenični ili istosmjerni. Ali transformatori mogu imati samo ulaz AC napona. Ovo je glavna razlika između pretvarača napona i transformatora.
Preuzmi PDF verziju pretvarača napona protiv transformatora
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između pretvarača napona i transformatora.
