Nøgleforskel - Spændingsomformer vs Transformer
I praksis tilføres spænding fra mange forskellige kilder, ofte af lysnettet. Disse spændingskilder, enten vekselstrøm eller jævnstrøm, har en specifik spændingsværdi eller en standardværdi (for eksempel 230 volt i lysnettet og 12 volt jævnstrøm i et bilbatteri). Imidlertid fungerer de elektriske og elektroniske enheder ikke rigtig i disse specifikke spændinger; de er lavet til at arbejde på denne spænding ved hjælp af en spændingskonverteringsmetode i strømforsyningen. Spændingsomformere og transformere er to typer metoder, der udfører denne spændingskonvertering. Hovedforskellen mellem spændingsomformer og transformer er, at transformator kun er i stand til at konvertere vekselstrøm, mens spændingsomformere er lavet til at konvertere mellem begge spændingstyper.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en transformer
3. Hvad er en spændingsomformer
4. Sammenligning side om side - Spændingsomformer vs transformer i tabelform
5. Resumé
Hvad er en transformer?
En transformer transformerer en tidsvarierende spænding, typisk en sinusformet vekselstrøm. Det fungerer på principperne for elektromagnetisk induktion.
Figur 01: Transformer
Som afbildet i ovenstående figur er to ledende (normalt kobber) spoler, primære og sekundære, viklet omkring en fælles ferromagnetisk kerne. I henhold til Faradays lov om induktion producerer den varierende spænding på den primære spole en tidsvarierende strøm, der løber rundt om kernen. Dette producerer et tidsvarierende magnetfelt, og den magnetiske flux overføres til kernen til den sekundære spole. Den tidsvarierende flux skaber en tidsvarierende strøm i sekundærspolen og følgelig en tidsvarierende spænding på sekundærspolen.
I en ideel situation, hvor der ikke opstår strømsvigt, er strømindgangen til den primære side lig med udgangseffekten på den sekundære. Dermed, I p V p = I s V s
Også, I p / I s = N s / N p
Dette gør spændingskonverteringsforholdet lig med forholdet mellem antallet af omdrejninger.
V s V p = N s / N p
For eksempel har en 230V / 12V transformer drejningsforholdet på 230/12 primær til sekundær.
I kraftoverførsel skal genereret spænding ved kraftværk øges for at gøre transmissionens strøm lav og derved gøre effekttabet lavt. På understationer og distributionsstationer trappes spændingen ned til fordelingsniveauet. På en slutanvendelse som en LED-pære skal vekselstrømsspændingen konverteres til ca. 12-5V DC. Step-up transformere og step-down transformere bruges til at hæve og sænke henholdsvis den primære sidespænding i den sekundære.
Hvad er en spændingsomformer?
Spændingskonvertering kunne udføres i mange former såsom AC til DC, DC til AC, AC til AC og DC til DC. Imidlertid kaldes DC til AC-omformere normalt som invertere. Ikke desto mindre er alle disse omformere og invertere ikke enkeltkomponentenheder som transformere, men er elektroniske kredsløb. Disse bruges som forskellige strømforsyningsenheder.
AC til DC-omformere
Dette er den mest almindelige type spændingskonvertere. Disse bruges i strømforsyningsenheder i mange apparater til at konvertere vekselstrømsspænding til jævnstrømsspænding til det elektroniske kredsløb.
DC til AC-konverter eller inverter
Disse bruges hovedsageligt til backupgenerering fra batteribanker og solcelleanlæg. DC-spændingen på solcellepanelerne eller batterierne vendes om til vekselstrøm for at forsyne husets strømforsyningssystem eller en kommerciel bygning.
Figur 02: Enkel DC til AC-konverter
AC til AC-konverter
Denne type spændingsomformer bruges som rejseadaptere; de bruges også i strømforsyningsenheder til apparater lavet til flere lande. Da nogle lande som USA og Japan bruger 100-120V i det nationale net og andre som Storbritannien, bruger Australien 220-240V, producenter af elektroniske apparater som tv'er, vaskemaskiner osv. Bruger denne type spændingsomformere til at ændre spændingen på lysnettet til en matchende vekselstrøm, før den konverteres til jævnstrøm i systemet. Rejsende, der går fra et land til et andet, har muligvis brug for rejseadaptere til forskellige lande for at få deres bærbare computere og mobile opladere til at tilpasse sig amtets netspænding.
DC til DC-konverter
Denne type spændingsomformere bruges i køretøjsadaptere til at køre mobile opladere og andre elektroniske systemer på køretøjets batteri. Da batteriet normalt producerer 12V DC, skal enhederne muligvis ændre spændingen fra 5V til 24V DC afhængigt af kravet.
Topologien, der anvendes i disse konvertere og invertere, kan være forskellig fra den ene til den anden. Der kan de også bruge transformere til at konvertere højspænding til en lavere. I en lineær jævnstrømsforsyning bruges f.eks. En transformer ved indgangen til at sænke lysnettet til det ønskede niveau. Men der er også transformerløse applikationer. I transformatorfri topologi tændes og slukkes jævnstrømsspænding (enten fra indgang eller konverteres fra vekselstrøm) for at frembringe et højfrekvent pulserende-DC signal. On-off-tidsforholdet definerer udgangs-DC-spændingsniveauet. Dette kan betragtes som en step-down transformation. Derudover anvendes buck-konvertere, boost-konverter og buck-boost-konvertere til at konvertere denne pulserende jævnstrømsspænding til en ønsket højere eller lavere spænding. Denne type konvertere er udelukkende elektroniske kredsløb, der består af transistorer, induktorer,og kondensatorer.
Imidlertid er design involveret i transformerløse kredsløb og switchede strømforsyninger, der bruger relativt mindre transformere, billigere at producere. Desuden er deres effektivitet højere, og størrelsen og vægten er mindre.
Hvad er forskellen mellem spændingsomformer og transformer?
Diff artikel midt foran bordet
Spændingsomformer vs Transformer |
|
| Der er forskellige typer spændingskonvertere til at udføre konverteringer mellem både jævn- og vekselspænding. | Transformere bruges kun til at konvertere skiftevis spænding; de kan ikke fungere i jævnstrøm. |
| Komponenter | |
| Spændingsomformere er elektroniske kredsløb, nogle gange også udstyret med transformere. | Transformere består af kobberspiraler, terminaler og ferritkerner; det er en enkeltstående enhed. |
| Arbejdsprincip | |
| De fleste spændingsomformere arbejder på elektroniske principper og halvlederomskiftning. | Det grundlæggende princip i transformeroperationen er elektromagnetisme. |
| Effektivitet | |
| Spændingskonvertere har relativt højere effektivitet på grund af lav varmeudvikling under halvlederomskiftning. | Transformere er mindre effektive, da de står over for flere strømtab, herunder høj varmeproduktion på grund af kobber. |
| Ansøgninger | |
| Spændingsomformere bruges mest i bærbare enheder såsom strømadaptere, rejseadaptere osv., Da de er lettere og mindre. | Transformere bruges i mange applikationer, selv i spændingsomformere. Men hvis højere spændinger skal konverteres, skal der anvendes store transformere. |
Resumé - Spændingsomformer vs Transformer
Transformere og spændingsomformere er to typer strømkonverteringsenheder. Mens en transformer er en enkeltstående enhed, er spændingskonvertere elektroniske kredsløb, der består af halvledere, induktorer, kondensatorer og undertiden også transformere. Spændingsomformere kan bruges med DC- eller AC-indgang til at konvertere dem enten til AC eller DC. Men transformere kan kun have en indgang på vekselstrøm. Dette er den største forskel mellem spændingsomformer og transformer.
Download PDF-version af Voltage Converter vs Transformer
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnotater. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem spændingsomformer og transformer.
