Ključna razlika – pretvarač napona u odnosu na transformator
U praksi, napon se napaja iz mnogih različitih izvora, često iz mreže. Ti izvori napona, bilo AC ili DC, imaju specifičnu ili standardnu vrijednost napona (na primjer, 230V u AC mreži i 12V DC u akumulatoru automobila). Međutim, električni i elektronski uređaji ne rade u ovim specifičnim naponima; oni su napravljeni da rade na tom naponu metodom konverzije napona u napajanju. Pretvarači napona i transformatori su dvije vrste metoda koje izvode ovu konverziju napona. Ključna razlika između pretvarača napona i transformatora je u tome što transformator može pretvoriti samo naizmjenične napone, dok su pretvarači napona napravljeni za pretvaranje između oba tipa napona.
Šta je transformer?
Transformator transformiše vremenski promenljiv napon, tipično sinusoidni AC napon. Radi na principima elektromagnetne indukcije.
Slika 01: Transformer
Kao što je prikazano na gornjoj slici, dvije provodne (obično bakarne) zavojnice, primarni i sekundarni, namotane su oko zajedničkog feromagnetnog jezgra. Prema Faradejevom zakonu indukcije, promjenljivi napon na primarnom zavojnici proizvodi struju promjenjivu u vremenu koja teče oko jezgre. Ovo stvara magnetsko polje koje se mijenja u vremenu i magnetski fluks se prenosi kroz jezgro do sekundarne zavojnice. Vremenski promjenjivi fluks stvara vremenski promjenjivu struju u sekundarnom kalemu i posljedično, vremenski promjenjiv napon na sekundarnom kalemu.
U idealnoj situaciji kada nema gubitka snage, ulazna snaga na primarnoj strani jednaka je izlaznoj snazi na sekundarnoj. Dakle, IpVp =IsVs
Takođe, Ip/Is=Ns/N p
Ovo čini omjer konverzije napona jednakim omjeru broja okreta.
VsVp=Ns/Np
Na primjer, transformator od 230V/12V ima omjer okretanja od 230/12 primarnog prema sekundarnom.
U prijenosu energije, generirani napon u elektrani treba pojačati kako bi struja prijenosa bila niska, čime bi gubitak energije bio nizak. Na trafostanicama i distributivnim stanicama napon se spušta na distributivni nivo. Na krajnjoj aplikaciji kao što je LED sijalica, mrežni napon naizmenične struje treba da se pretvori u oko 12-5V DC. Transformatori za podizanje i snižavanje se koriste za podizanje i snižavanje napona primarne strane u sekundarni.
Šta je pretvarač napona?
Pretvorba napona se može izvesti u mnogim oblicima kao što su AC u DC, DC u AC, AC u AC i DC u DC. Međutim, DC u AC pretvarači se obično nazivaju pretvaračima. Ipak, svi ovi pretvarači i invertori nisu jednokomponentne jedinice poput transformatora, već su to elektronska kola. Koriste se kao različite jedinice napajanja.
AC u DC pretvarači
Ovo su najčešći tipovi naponskih pretvarača. Koriste se u jedinicama napajanja mnogih uređaja za pretvaranje AC mrežnog napona u DC napon za elektronska kola.
DC u AC pretvarač ili inverter
Ovi se uglavnom koriste u rezervnoj proizvodnji energije iz baterija i solarnih fotonaponskih sistema. DC napon fotonaponskih panela ili baterija invertuje se u izmjenični napon za napajanje električnog sistema kuće ili poslovne zgrade.
Slika 02: Jednostavan DC u AC pretvarač
AC u AC pretvarač
Ovaj tip pretvarača napona se koristi kao putni adapter; također se koriste u jedinicama napajanja uređaja za više zemalja. Budući da neke zemlje poput SAD-a i Japana koriste 100-120V u nacionalnoj mreži, a neke poput Velike Britanije, Australija koriste 220-240V, proizvođači elektronskih uređaja poput televizora, mašina za pranje rublja itd. koriste ovu vrstu pretvarača napona za promjenu napona. mreže na odgovarajući AC napon prije pretvaranja u DC u sistemu. Putnicima koji idu iz jedne zemlje u drugu možda će biti potrebni putni adapteri za različite zemlje kako bi se njihovi prijenosni i mobilni punjači prilagodili naponu mreže u okrugu.
DC u DC pretvarač
Ova vrsta pretvarača napona se koristi u adapterima za napajanje vozila za pokretanje mobilnih punjača i drugih elektronskih sistema na akumulatoru vozila. Budući da baterija obično proizvodi 12V DC, uređaji će možda morati promijeniti napon sa 5V na 24V DC u zavisnosti od zahtjeva.
Topologija koja se koristi u ovim pretvaračima i inverterima može se razlikovati od jedne do druge. Tamo mogu koristiti i transformatore za pretvaranje visokog napona u niži. Na primjer, u linearnom DC napajanju, transformator se koristi na ulazu za snižavanje AC mreže na željeni nivo. Ali, postoje i aplikacije bez transformatora. U topologiji bez transformatora, jednosmerni napon (bilo sa ulaza ili konvertovan iz naizmenične struje) se uključuje i isključuje da bi se napravio visokofrekventni impulsni -DC signal. Omjer vremena uključivanja i isključivanja definira nivo izlaznog istosmjernog napona. Ovo se može smatrati transformacijom na niže. Osim toga, pojačani pretvarači, pojačani pretvarači i buck-boost pretvarači se koriste za pretvaranje ovog pulsirajućeg istosmjernog napona u željeni viši ili niži napon. Ove vrste pretvarača su isključivo elektronska kola sastavljena od tranzistora, induktora i kondenzatora.
Međutim, dizajni uključeni u kola bez transformatora i napajanja sa komutiranim načinom napajanja koji koriste relativno manje transformatore su jeftiniji za proizvodnju. Štaviše, njihova efikasnost je veća, a veličina i težina su manje.
Koja je razlika između pretvarača napona i transformatora?
Pretvarač napona vs transformator |
|
| Postoje različite vrste pretvarača napona za obavljanje konverzije između istosmjernog i izmjeničnog napona. | Transformatori se koriste samo za pretvaranje naizmjeničnih napona; ne mogu raditi na jednosmjernoj struji. |
| Komponente | |
| Pretvarači napona su elektronska kola, ponekad opremljena i transformatorima. | Transformatori se sastoje od bakarnih namotaja, terminala i feritnih jezgara; to je samostalni uređaj. |
| Princip rada | |
| Većina pretvarača napona radi na elektronskim principima i poluprovodničkom preklapanju. | Osnovni princip rada transformatora je elektromagnetizam. |
| Efikasnost | |
| Pretvarači napona imaju relativno veću efikasnost zbog niske proizvodnje toplote tokom poluprovodničkih komutacija. | Transformatori su manje efikasni jer se suočavaju sa nekoliko gubitaka energije uključujući visoku proizvodnju toplote zbog bakra. |
| Aplikacije | |
| Pretvarači napona se uglavnom koriste u prijenosnim uređajima kao što su strujni adapteri, putni adapteri, itd. budući da su lakši i manji. | Transformatori se koriste u mnogim aplikacijama, čak iu naponskim pretvaračima. Međutim, ako se žele pretvarati veći naponi, moraju se koristiti veliki transformatori. |
Sažetak – pretvarač napona vs transformator
Transformatori i pretvarači napona su dvije vrste uređaja za pretvaranje energije. Dok je transformator samostalan pojedinačni uređaj, pretvarači napona su elektronska kola sastavljena od poluvodiča, induktora, kondenzatora, a ponekad čak i transformatora. Pretvarači napona se mogu koristiti sa DC ili AC ulazima da ih konvertuju u AC ili DC. Ali transformatori mogu imati samo ulaz izmjeničnog napona. Ovo je glavna razlika između pretvarača napona i transformatora.
Preuzmite PDF verziju pretvarača napona vs transformatora
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomenama o citatima. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između pretvarača napona i transformatora.
