Sleutelverskil – Spanningomsetter vs Transformator
In die praktyk word spanning van baie verskilbronne voorsien, dikwels deur die hoofkrag. Daardie spanningsbronne, hetsy WS óf GS, het 'n spesifieke of 'n standaardwaarde van spanning (byvoorbeeld 230V in WS hoofleiding en 12V DC in 'n motorbattery). Die elektriese en elektroniese toestelle werk egter nie regtig in hierdie spesifieke spannings nie; hulle word gemaak om op daardie spanning te werk deur 'n spanningsomskakelingsmetode in die kragtoevoer. Spanningomsetters en transformators is twee tipes metodes wat hierdie spanningomskakeling uitvoer. Die belangrikste verskil tussen spanningomsetter en transformator is dat transformator slegs WS-spannings kan omskakel, terwyl spanningsomsetters gemaak word om tussen beide tipes spannings om te skakel.
Wat is 'n transformator?
'n Transformator transformeer 'n tydsveranderende spanning, tipies 'n sinusvormige WS-spanning. Dit werk volgens die beginsels van elektromagnetiese induksie.
Figuur 01: Transformator
Soos uitgebeeld in die bostaande figuur, is twee geleidende (gewoonlik koper) spoele, primêre en sekondêre, om 'n gemeenskaplike ferromagnetiese kern gewikkel. Volgens die Faraday se wet van induksie produseer die wisselende spanning op die primêre spoel 'n tydveranderende stroom wat om die kern loop. Dit produseer 'n tydveranderende magneetveld en die magnetiese vloed word na die kern na die sekondêre spoel oorgedra. Die tyd-varierende vloed skep 'n tyd-varierende stroom in die sekondêre spoel en gevolglik 'n tyd-varierende spanning op die sekondêre spoel.
In 'n ideale situasie waar geen kragverlies plaasvind nie, is die kragtoevoer na die primêre kant gelyk aan die uitsetkrag by die sekondêre. Dus, IpVp =IsVs
Ook
Ip/Is=Ns/N p
Dit maak die spanningsomsettingsverhouding gelyk aan die verhouding van die aantal draaie.
VsVp=Ns/Np
'n 230V/12V-transformator het byvoorbeeld die draaiverhouding van 230/12 primêr tot sekondêr.
In kragoordrag, moet opgewekte spanning by kragsentrale verhoog word om die transmissiestroom laag te maak en sodoende kragverlies laag te maak. By substasies en verspreidingstasies word spanning verlaag na die verspreidingsvlak. Op 'n eindtoepassing soos 'n LED-gloeilamp, moet die hoofstroom-wisselspanning na ongeveer 12-5V DC omgeskakel word. Verhoogtransformators en aftrektransformators word gebruik om onderskeidelik die primêre kantspanning in die sekondêre te verhoog en te verlaag.
Wat is 'n spanning-omskakelaar?
Spanningsomsetting kan in baie vorme uitgevoer word, soos AC na DC, DC na AC, AC na AC en DC na DC. GS-na-WS-omsetters word egter gewoonlik omsetters genoem. Nietemin, al hierdie omsetters en omsetters is nie enkelkomponent-eenhede soos transformators nie, maar is elektroniese stroombane. Dit word as verskillende kragtoevoereenhede gebruik.
AC na DC-omskakelaars
Dit is die mees algemene tipe spanningomsetters. Dit word in kragtoevoereenhede van baie toestelle gebruik om AC-hoofspanning na DC-spanning vir die elektroniese stroombane om te skakel.
DC na AC-omskakelaar of omskakelaar
Dit word meestal gebruik in rugsteunkragopwekking vanaf batterybanke en fotovoltaïese sonkragstelsels. Die GS-spanning van die PV-panele of batterye word omgekeer na WS-spanning om die hoofkragstelsel van die huis of 'n kommersiële gebou te voorsien.
Figuur 02: Eenvoudige DC-na-AC-omskakelaar
AC na AC-omskakelaar
Hierdie tipe spanning-omskakelaar word as reisadapters gebruik; hulle word ook gebruik in kragtoevoereenhede van toestelle wat vir multi-lande gemaak is. Aangesien sommige lande soos die VSA en Japan 100-120V in die nasionale netwerk gebruik en sommige soos VK, Australië gebruik 220-240V, gebruik vervaardigers van elektroniese toestelle soos TV's, wasmasjiene, ens. hierdie tipe spanningomsetters om die spanning van die hoofstroom na 'n ooreenstemmende WS-spanning voordat dit in GS in die stelsel omgeskakel word. Reisigers wat van een land na 'n ander gaan, sal dalk reisadapters vir verskillende lande nodig hê om hul skootrekenaars en mobiele laaiers te laat aanpas by die land se netwerkspanning.
DC to DC Converter
Hierdie tipe spanningomsetters word in voertuigkragadapters gebruik om mobiele laaiers en ander elektroniese stelsels op die voertuigbattery te laat loop. Aangesien die battery gewoonlik 12V DC produseer, sal die toestelle dalk die spanning van 5V na 24V DC moet verander, afhangende van die vereiste.
Die topologie wat in hierdie omsetters en omsetters gebruik word, kan van die een tot die ander verskil. Daar kan hulle ook transformators gebruik om hoë spanning na 'n laer een om te skakel. Byvoorbeeld, in 'n lineêre GS-kragbron word 'n transformator by die inset gebruik om die AC-hoofleiding tot 'n verlangde vlak te verlaag. Maar daar is ook toepassings sonder transformator. In transformatorlose topologie word GS-spanning (óf vanaf insette óf omgeskakel vanaf WS) aangeskakel en afgeskakel om 'n hoëfrekwensie gepulste –GS-sein te maak. Die aan-af-tydverhouding definieer die uitset-GS-spanningsvlak. Dit kan as 'n afwaartse transformasie beskou word. Boonop word buck-omsetters, hupstoot-omsetters en buck-boost-omsetters gebruik om hierdie pulserende GS-spanning om te skakel na 'n verlangde hoër of laer spanning. Hierdie tipe omsetters is slegs elektroniese stroombane wat bestaan uit transistors, induktors en kapasitors.
Ontwerpe wat betrokke is by transformatorlose stroombane en geskakelde-modus kragbronne wat relatief kleiner transformators gebruik, is egter goedkoper om te vervaardig. Boonop is hul doeltreffendheid hoër en die grootte en gewig minder.
Wat is die verskil tussen spanningomsetter en transformator?
Voltage Converter vs Transformer |
|
| Daar is verskillende tipes spanningomsetters om omskakelings tussen beide GS- en WS-spannings uit te voer. | Transformators word slegs gebruik om wisselspannings om te skakel; hulle kan nie in gelykstroom werk nie. |
| Components | |
| Spanningsomsetters is elektroniese stroombane, soms ook toegerus met transformators. | Transformators bestaan uit koperspoele, terminale en ferrietkerne; dit is 'n alleenstaande toestel. |
| Werkbeginsel | |
| Die meeste spanningomsetters werk op elektroniese beginsels en halfgeleierskakeling. | Die basiese beginsel van die transformatorwerking is elektromagnetisme. |
| Doeltreffendheid | |
| Spanningsomsetters het relatief hoër doeltreffendheid as gevolg van lae hitte-opwekking tydens halfgeleierskakeling. | Transformators is minder doeltreffend aangesien hulle verskeie kragverliese ondervind, insluitend hoë hitte-opwekking as gevolg van koper. |
| Aansoeke | |
| Voltage-omsetters word meestal in draagbare toestelle soos kragadapters, reisadapters, ens. gebruik, aangesien hulle ligter en kleiner is. | Transformators word in baie toepassings gebruik, selfs in spanningomsetters. As hoër spannings egter omgeskakel moet word, moet groot transformators gebruik word. |
Opsomming – Spanningomskakelaar vs Transformator
Transformators en spanningomsetters is twee tipes kragomsettertoestelle. Terwyl 'n transformator 'n alleenstaande enkele toestel is, is spanningsomsetters elektroniese stroombane wat bestaan uit halfgeleiers, induktors, kapasitors en soms selfs transformators ook. Spanningsomsetters kan met GS- of WS-insette gebruik word om hulle óf na WS of GS om te skakel. Maar transformators kan slegs 'n inset van WS-spannings hê. Dit is die hoofverskil tussen spanningomsetter en transformator.
Laai PDF-weergawe van spanningomskakelaar vs transformator af
Jy kan die PDF-weergawe van hierdie artikel aflaai en dit vir vanlyn doeleindes gebruik soos per aanhalingsnotas. Laai asseblief PDF-weergawe hier af Verskil tussen spanningomskakelaar en transformator.
