Негізгі айырмашылық – кернеу түрлендіргіш пен трансформатор
Тәжірибеде кернеу көптеген әртүрлі көздерден, көбінесе электр желісінен беріледі. Бұл кернеу көздері, айнымалы ток немесе тұрақты ток, кернеудің нақты немесе стандартты мәніне ие (мысалы, айнымалы ток желісінде 230 В және автомобиль аккумуляторындағы 12 В тұрақты). Дегенмен, электрлік және электронды құрылғылар нақты кернеулерде жұмыс істемейді; олар қуат көзіндегі кернеуді түрлендіру әдісімен сол кернеуде жұмыс істеуге арналған. Кернеу түрлендіргіштері мен трансформаторлар - бұл кернеуді түрлендіруді жүзеге асыратын әдістердің екі түрі. Кернеу түрлендіргіші мен трансформатор арасындағы негізгі айырмашылық трансформатор тек айнымалы ток кернеуін түрлендіруге қабілетті, ал кернеу түрлендіргіштері кернеудің екі түрін түрлендіру үшін жасалған.
Трансформатор дегеніміз не?
Трансформатор уақыт бойынша өзгеретін кернеуді, әдетте синусоидалы айнымалы ток кернеуін түрлендіреді. Ол электромагниттік индукция принциптерінде жұмыс істейді.
01-сурет: Трансформатор
Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, екі өткізгіш (әдетте мыс) катушкалар, негізгі және қайталама, жалпы ферромагниттік өзекке оралған. Фарадей индукция заңына сәйкес, бастапқы катушкадағы өзгермелі кернеу ядроның айналасында жүретін уақыт бойынша өзгеретін ток тудырады. Бұл уақыт бойынша өзгеретін магнит өрісін тудырады және магнит ағыны ядро арқылы екінші реттік катушкаға беріледі. Уақыттың өзгеретін ағыны екінші реттік катушкада уақыт бойынша өзгеретін ток жасайды, демек, қайталама катушкада уақыт бойынша өзгеретін кернеу.
Қуат шығыны болмайтын мінсіз жағдайда, негізгі жаққа түсетін қуат екіншіліктегі шығыс қуатқа тең болады. Осылайша, IpVp =IsVs
Сонымен қатар, Ip/Is=Ns/N p
Бұл кернеуді түрлендіру коэффициентін бұрылыстар санының қатынасына тең етеді.
VsVp=Ns/Np
Мысалы, 230В/12В трансформатордың айналу коэффициенті бастапқы және екіншілік 230/12 болады.
Энергияны тасымалдауда электр станциясында өндірілетін кернеуді беру тогын төмен етіп, осылайша қуат жоғалтуын азайту үшін күшейту керек. Қосалқы станциялар мен тарату станцияларында кернеу тарату деңгейіне дейін төмендетіледі. Жарықдиодты шам сияқты соңғы қолданбада айнымалы ток кернеуін шамамен 12-5 В тұрақты токқа түрлендіру керек. Бастапқы бүйірлік кернеуді сәйкесінше екіншіге көтеру және төмендету үшін күшейткіш және төмендеткіш трансформаторлар қолданылады.
Кернеу түрлендіргіші дегеніміз не?
Кернеу түрлендіруді айнымалы токтан тұрақты токқа, тұрақты токтан айнымалы токқа, айнымалы токтан айнымалы токқа және тұрақты токтан тұрақты токқа түрлендіру сияқты көптеген нысандарда орындалуы мүмкін. Дегенмен, тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіргіштер әдетте инверторлар деп аталады. Осыған қарамастан, барлық түрлендіргіштер мен инверторлар трансформаторлар сияқты бір компонентті қондырғылар емес, электронды схемалар болып табылады. Олар әртүрлі қуат көздері ретінде пайдаланылады.
Айнымалы токтан тұрақты токқа түрлендіргіштер
Бұл кернеу түрлендіргіштерінің ең көп тараған түрі. Олар айнымалы ток кернеуін электронды схема үшін тұрақты кернеуге түрлендіру үшін көптеген құрылғылардың қуат көздерінде қолданылады.
тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіргіш немесе түрлендіргіш
Бұлар негізінен батарея қорлары мен күн фотоэлектрлік жүйелерінен резервтік қуат өндіруде қолданылады. PV панельдерінің немесе батареялардың тұрақты кернеуі үйдің немесе коммерциялық ғимараттың электр қуатын беру жүйесін қамтамасыз ету үшін айнымалы ток кернеуіне ауыстырылады.
02-сурет: қарапайым тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіргіш
Айнымалы ток конвертері
Кернеу түрлендіргіштің бұл түрі саяхат адаптерлері ретінде пайдаланылады; олар сондай-ақ көп елдерге арналған құрылғылардың электрмен жабдықтау блоктарында қолданылады. АҚШ және Жапония сияқты кейбір елдер ұлттық желіде 100-120 В, ал Ұлыбритания сияқты кейбір елдер 220-240 В кернеуін пайдаланатындықтан, теледидарлар, кір жуғыш машиналар және т.б. сияқты электрондық құрылғылар өндірушілері кернеуді өзгерту үшін кернеу түрлендіргіштердің осы түрін пайдаланады. жүйеде тұрақты токқа түрлендіру алдында желіні сәйкес айнымалы ток кернеуіне қосыңыз. Бір елден екінші елге баратын саяхатшылар ноутбуктары мен ұялы зарядтағыштарын округтің электр желісінің кернеуіне бейімдеу үшін әртүрлі елдерге арналған туристік адаптерлерді қажет етуі мүмкін.
тұрақты токтан тұрақты токқа түрлендіргіш
Кернеу түрлендіргіштердің бұл түрі мобильді зарядтағыштарды және көліктің аккумуляторындағы басқа электрондық жүйелерді іске қосу үшін көліктің қуат адаптерінде қолданылады. Батарея әдетте 12 В тұрақты ток шығаратындықтан, құрылғылар талапқа байланысты кернеуді 5 В-тан 24 В тұрақты токқа өзгертуі мүмкін.
Осы түрлендіргіштер мен инверторларда қолданылатын топология бір-бірінен басқаша болуы мүмкін. Онда олар жоғары кернеуді төменгіге түрлендіру үшін трансформаторларды да пайдалана алады. Мысалы, желілік тұрақты ток көзінде айнымалы ток желісін қажетті деңгейге төмендету үшін кірісте трансформатор қолданылады. Бірақ трансформаторсыз қолданбалар да бар. Трансформаторсыз топологияда тұрақты кернеу (кірістен немесе айнымалы токтан түрлендіріледі) жоғары жиілікті импульстік тұрақты ток сигналын жасау үшін қосылады және өшіріледі. Қосу-өшіру уақытының қатынасы шығыс тұрақты кернеу деңгейін анықтайды. Мұны төмендетілген түрлендіру ретінде қарастыруға болады. Сонымен қатар, бұл импульсті тұрақты кернеуді қажетті жоғары немесе төмен кернеуге түрлендіру үшін бак түрлендіргіштері, күшейткіш түрлендіргіштер және күшейткіш түрлендіргіштер қолданылады. Бұл түрлендіргіштер тек транзисторлардан, индукторлардан және конденсаторлардан тұратын электрондық тізбектер болып табылады.
Алайда трансформаторсыз тізбектерге және салыстырмалы түрде кішірек трансформаторларды пайдаланатын ауыспалы қуат көздеріне қатысты конструкцияларды өндіру арзанырақ. Оның үстіне олардың тиімділігі жоғарырақ, ал өлшемі мен салмағы азырақ.
Кернеу түрлендіргіші мен трансформатордың айырмашылығы неде?
Кернеу түрлендіргіш және трансформатор |
|
| Тұрақты және айнымалы ток кернеулері арасында түрлендірулерді орындау үшін кернеу түрлендіргіштерінің әртүрлі түрлері бар. | Трансформаторлар тек айнымалы кернеулерді түрлендіру үшін қолданылады; олар тұрақты токта жұмыс істей алмайды. |
| Компоненттер | |
| Кернеу түрлендіргіштері кейде трансформаторлармен жабдықталған электронды тізбектер болып табылады. | Трансформаторлар мыс катушкаларынан, терминалдардан және феррит өзектерінен тұрады; бұл дербес құрылғы. |
| Жұмыс принципі | |
| Кернеу түрлендіргіштерінің көпшілігі электронды принциптер мен жартылай өткізгішті ауыстырып қосу негізінде жұмыс істейді. | Трансформатор жұмысының негізгі принципі электромагнетизм болып табылады. |
| Тиімділік | |
| Кернеу түрлендіргіштері жартылай өткізгішті ауыстыру кезінде аз жылу пайда болуына байланысты салыстырмалы түрде жоғары тиімділікке ие. | Трансформаторлардың тиімділігі төмен, өйткені олар бірнеше қуат жоғалтуға, соның ішінде мыс әсерінен жоғары жылу шығаруға тап болады. |
| Қолданбалар | |
| Кернеу түрлендіргіштері көбінесе қуат адаптерлері, саяхат адаптерлері және т.б. сияқты портативті құрылғыларда қолданылады, себебі олар жеңіл және кішірек. | Трансформаторлар көптеген қолданбаларда, тіпті кернеу түрлендіргіштерде де қолданылады. Дегенмен, жоғары кернеулерді түрлендіру қажет болса, үлкен трансформаторларды пайдалану керек. |
Қорытынды – Кернеу түрлендіргіш және трансформатор
Трансформаторлар мен кернеу түрлендіргіштері қуатты түрлендіргіш құрылғылардың екі түрі болып табылады. Трансформатор дербес бір құрылғы болғанымен, кернеу түрлендіргіштері жартылай өткізгіштерден, индукторлардан, конденсаторлардан және кейде тіпті трансформаторлардан тұратын электрондық тізбектер болып табылады. Кернеу түрлендіргіштерін айнымалы ток немесе тұрақты токқа түрлендіру үшін тұрақты немесе айнымалы ток кірісімен пайдалануға болады. Бірақ трансформаторларда тек айнымалы ток кернеуінің кірісі болуы мүмкін. Бұл кернеу түрлендіргіші мен трансформатор арасындағы негізгі айырмашылық.
Кернеу түрлендіргішінің және трансформатордың PDF нұсқасын жүктеп алу
Осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, дәйексөздерге сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалануға болады. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз Кернеу түрлендіргіші мен трансформатор арасындағы айырмашылық.
