Verschil tussen spanningsomzetter en transformator

Belangrijkste verschil - Spanningsomvormer versus transformator
 

In de praktijk wordt spanning geleverd door vele verschilbronnen, vaak door de netspanning. Die spanningsbronnen, ofwel AC of DC, hebben een specifieke of een standaard waarde van de spanning (bijvoorbeeld 230V in wisselstroom en 12V DC in een autoaccu). De elektrische en elektronische apparaten werken echter niet echt in deze specifieke spanningen; ze zijn gemaakt om te werken op die spanning door middel van een spanningsomzettingsmethode in de voeding. Spanningsomzetters en transformatoren zijn twee soorten methoden die deze spanningomzetting uitvoeren. Het belangrijkste verschil tussen de spanningsomzetter en de transformator is dat transformator kan alleen AC spanningen omzetten terwijl spanningsomzetters worden gemaakt om te zetten tussen beide typen spanningen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is een transformator
3. Wat is een spanningsconverter
4. Side-by-side vergelijking - Spanningsomvormer vs transformator in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is een transformator?

Een transformator transformeert een in de tijd variërende spanning, typisch een sinusvormige wisselspanning. Het werkt volgens de principes van elektromagnetische inductie.

Figuur 01: Transformator

Zoals afgebeeld in de bovenstaande figuur, worden twee geleidende (meestal koperen) spoelen, primair en secundair, rond een gewone ferromagnetische kern gewonden. Volgens de inductiewet van Faraday produceert de variërende spanning op de primaire spoel een in de tijd variërende stroom die rond de kern loopt. Dit produceert een in de tijd variërend magnetisch veld en de magnetische flux wordt doorgegeven aan de kern naar de secundaire spoel. De in de tijd variërende flux creëert een in de tijd variërende stroom in de secundaire spoel en dientengevolge een in de tijd variërende spanning op de secundaire spoel.

In een ideale situatie waar geen vermogensverlies optreedt, is het vermogen dat wordt ingevoerd aan de primaire zijde gelijk aan het uitgangsvermogen op de secundaire zijde. Dus,

ik_pV_p = Ik_sV_s

Ook,

ik_p/IK_s = N_s/ N_p

Dit maakt de spanningomzettingsverhouding gelijk aan de verhouding van het aantal windingen.

V_sV_p = N_s/ N_p

Een 230V / 12V transformator heeft bijvoorbeeld de wisselratio van 230/12 primair tot secundair.

Bij vermogensoverdracht moet de opgewekte spanning bij de elektriciteitscentrale worden opgevoerd om de transmissiestroom laag te maken, waardoor het vermogensverlies laag wordt. Bij onderstations en distributiestations wordt de spanning naar het distributieniveau verlaagd. Bij een eindtoepassing zoals een LED-lamp moet de AC-netspanning worden omgezet naar ongeveer 12-5V DC. Step-up transformatoren en traploze transformatoren worden gebruikt om de primaire zijspanning respectievelijk in de secundaire spanning te verhogen en te verlagen.

Wat is een spanningsconverter?

Voltageconversie zou in vele vormen kunnen worden uitgevoerd, zoals AC naar DC, DC naar AC, AC naar AC en DC naar DC. DC naar AC converters worden echter meestal als omvormers genoemd. Niettemin zijn al deze converters en inverters geen componenten met één component, zoals transformatoren, maar elektronische circuits. Deze worden gebruikt als verschillende voedingen.

AC naar DC-converters

Dit zijn de meest voorkomende typen spanningsomzetters. Deze worden gebruikt in voedingseenheden van veel apparaten om de netspanning om te zetten in gelijkspanning voor het elektronische circuit.

DC naar AC-omvormer of omvormer

Deze worden meestal gebruikt bij het genereren van back-upstroom van batterijbanken en fotovoltaïsche systemen op zonne-energie. De gelijkspanning van de PV-panelen of batterijen is omgekeerd naar AC-spanning om het elektriciteitsnet van het huis of een commercieel gebouw te voeden.

Afbeelding 02: eenvoudige DC naar AC-omzetter

AC naar AC-omzetter

Dit type spanningsomvormer wordt gebruikt als reisadapter; ze worden ook gebruikt in voedingseenheden van apparaten die zijn gemaakt voor meerdere landen. Aangezien sommige landen, zoals de VS en Japan, 100 - 120V gebruiken in het nationale netwerk en sommige zoals het VK, Australië 220-240V gebruiken, gebruiken fabrikanten van elektronische apparaten zoals tv's, wasmachines, enz. Dit type spanningsomzetters om de spanning van de netspanning naar een overeenkomende wisselspanning voor het converteren naar DC in het systeem. Reizigers die van het ene land naar het andere gaan, hebben mogelijk reisadapters nodig voor verschillende landen om hun laptops en mobiele laders aan te passen aan de netspanning van het district..

DC naar DC-converter

Dit type spanningsomzetters wordt gebruikt in voertuigstroomadapters om mobiele laders en andere elektronische systemen op de accu van het voertuig te laten werken. Aangezien de batterij gewoonlijk 12V DC produceert, moeten de apparaten mogelijk de spanning van 5V naar 24V DC wijzigen, afhankelijk van de vereiste.

De topologie die in deze converters en inverters wordt gebruikt, kan van de ene naar de andere verschillen. Daar kunnen ze ook transformatoren gebruiken om hoogspanning om te zetten naar een lagere. In een lineaire gelijkstroomvoeding wordt bijvoorbeeld een transformator aan de ingang gebruikt om het lichtnet naar een gewenst niveau te verlagen. Maar er zijn ook toepassingen zonder transformator. In transformatorloze topologie wordt gelijkspanning (ofwel van ingang of omgezet van AC) in- en uitgeschakeld om een ​​hoogfrequent gepulseerd DC-signaal te maken. De aan / uit-tijdverhouding definieert het uitgangs-gelijkspanningsniveau. Dit kan worden beschouwd als een transformatie van step-down. Bovendien worden buck-converters, boost-converts en buck-boost-converters gebruikt voor het omzetten van deze pulserende gelijkspanning in een gewenste hogere of lagere spanning. Dit type converters zijn uitsluitend elektronische circuits bestaande uit transistors, inductors en condensatoren.

Maar ontwerpen die betrokken zijn in transformatorloze circuits en geschakelde voedingen die relatief kleinere transformators gebruiken, zijn goedkoper in productie. Bovendien is hun efficiëntie hoger en zijn de grootte en het gewicht minder.

Wat is het verschil tussen Voltage Converter en Transformer?

Spanningsomvormer versus transformator
Er zijn verschillende typen spanningsomzetters om conversies uit te voeren tussen zowel DC- als wisselspanningen.	Transformatoren worden alleen gebruikt om wisselende spanningen te converteren; ze kunnen niet in gelijkstroom werken.
Components
Spanningsomzetters zijn elektronische schakelingen, soms ook uitgerust met transformatoren.	Transformers bestaan ​​uit koperen spoelen, terminals en ferrietkernen; het is een stand-alone apparaat.
Werkend principe
De meeste spanningsomzetters werken op elektronische principes en halfgeleiderschakeling.	Het basisprincipe van de werking van de transformator is elektromagnetisme.
rendement
Spanningsomzetters hebben een relatief hogere efficiëntie vanwege de lage warmteontwikkeling tijdens het schakelen van halfgeleiders.	Transformatoren zijn minder efficiënt omdat ze worden geconfronteerd met verschillende vermogensverliezen, waaronder een hoge warmteontwikkeling door koper.
toepassingen
Spanningsomzetters worden meestal gebruikt in draagbare apparaten zoals stroomadapters, reisadapters, etc. omdat ze lichter en kleiner zijn.	Transformatoren worden in veel toepassingen gebruikt, zelfs bij spanningsomzetters. Als hogere spanningen echter moeten worden omgezet, moeten grote transformatoren worden gebruikt.

Samenvatting - Spanningsomvormer versus transformator

Transformatoren en spanningsomzetters zijn twee soorten stroomomzetterinrichtingen. Hoewel een transformator een alleenstaand apparaat is, zijn spanningsomzetters elektronische schakelingen die bestaan ​​uit halfgeleiders, inductors, condensatoren en soms zelfs transformatoren. Spanningsomzetters kunnen worden gebruikt met DC- of AC-ingang om ze naar AC of DC om te zetten. Maar transformatoren kunnen alleen een ingang van wisselspanningen hebben. Dit is het belangrijkste verschil tussen de spanningsomvormer en de transformator.

Download de PDF-versie van Voltage Converter vs Transformer

U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie Difference Between Voltage Converter en Transformer.

Referentie:

1. "Transformer." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 7 juni 2017. Web. Beschikbaar Hier. 13 juni 2017.
2. "Spanningsconverter." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 23 april 2017. Web. Beschikbaar Hier. 13 juni 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Transformer3d col3" door BillC op de Engelstalige Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "AC-DC-converter" door Xorx77 op Engelse Wikipedia - Overgezet van en.wikipedia naar Commons door Closedmouth. (Public Domain) via Commons Wikimedia