Belangrijkste verschil - Spanningsomvormer versus transformator
In de praktijk wordt de spanning geleverd door veel verschillende bronnen, vaak via het lichtnet. Die spanningsbronnen, ofwel AC of DC, hebben een specifieke of een standaardwaarde van de spanning (bijvoorbeeld 230V in AC-net en 12V DC in een auto-accu). De elektrische en elektronische apparaten werken echter niet echt bij deze specifieke spanningen; ze zijn gemaakt om op die spanning te werken door een spanningsomzettingsmethode in de voeding. Spanningsomzetters en transformatoren zijn twee soorten methoden die deze spanningsconversie uitvoeren. Het belangrijkste verschil tussen spanningsomvormer en transformator is dat transformator alleen wisselspanningen kan converteren, terwijl spanningsomzetters zijn gemaakt om tussen beide soorten spanningen om te zetten.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is een transformator
3. Wat is een spanningsomvormer
4. Vergelijking zij aan zij - spanningsomvormer versus transformator in tabelvorm
5. Samenvatting
Wat is een transformator?
Een transformator transformeert een in de tijd variërende spanning, meestal een sinusvormige wisselspanning. Het werkt volgens de principes van elektromagnetische inductie.
Figuur 01: Transformer
Zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding, zijn twee geleidende (meestal koperen) spoelen, primair en secundair, rond een gemeenschappelijke ferromagnetische kern gewikkeld. 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 via de kern naar de secundaire spoel overgedragen. 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 waarin geen vermogensverlies optreedt, is het opgenomen vermogen aan de primaire zijde gelijk aan het uitgangsvermogen aan de secundaire zijde. Dus, Ik p V p = ik s V s
Ook, Ik p / ik s = N s / N p
Hierdoor is de spanningsomzettingsverhouding gelijk aan de verhouding van het aantal windingen.
V s V p = N s / N p
Een transformator van 230V / 12V heeft bijvoorbeeld de schakelverhouding 230/12 primair naar secundair.
Bij krachtoverbrenging moet de gegenereerde spanning op de krachtcentrale worden opgevoerd om de zendstroom laag te maken, waardoor het vermogensverlies laag wordt. Bij onderstations en verdeelstations wordt de spanning verlaagd naar het distributieniveau. Bij een eindtoepassing zoals een LED-lamp, moet de AC-netspanning worden omgezet naar ongeveer 12-5V DC. Step-up transformatoren en step-down transformatoren worden gebruikt om de primaire zijspanning respectievelijk naar de secundaire te verhogen en te verlagen.
Wat is een spanningsomvormer?
Spanningsconversie kan in vele vormen worden uitgevoerd, zoals AC naar DC, DC naar AC, AC naar AC en DC naar DC. DC-naar-AC-converters worden echter meestal omvormers genoemd. Niettemin zijn al deze omvormers en omvormers geen eencomponenteenheden zoals transformatoren, maar elektronische schakelingen. Deze worden gebruikt als verschillende voedingen.
AC naar DC converters
Dit zijn de meest voorkomende spanningsomvormers. Deze worden gebruikt in voedingen van veel apparaten om AC-netspanning om te zetten in DC-spanning voor de elektronische schakelingen.
DC naar AC-omzetter of omvormer
Deze worden meestal gebruikt bij het opwekken van noodstroom uit accubanken en fotovoltaïsche systemen op zonne-energie. De gelijkspanning van de PV-panelen of batterijen wordt omgekeerd naar wisselspanning om het stroomnet van het huis of een bedrijfsgebouw te voeden.
Figuur 02: Eenvoudige DC naar AC-omzetter
AC naar AC-converter
Dit type spanningsomvormer wordt gebruikt als reisadapters; ze worden ook gebruikt in voedingen van apparaten gemaakt voor meerdere landen. Aangezien sommige landen, zoals de VS en Japan, 100-120 V gebruiken op het elektriciteitsnet en sommige, zoals het VK, Australië 220-240 V gebruiken, gebruiken fabrikanten van elektronische apparaten zoals tv's, wasmachines, enz. Dit type spanningsomzetters om de spanning van de netspanning op een bijpassende wisselspanning voordat deze in het systeem in DC wordt omgezet. Reizigers die van het ene land naar het andere gaan, hebben mogelijk reisadapters nodig voor verschillende landen om hun laptops en mobiele opladers aan te passen aan de netspanning van het land.
DC naar DC-converter
Dit type spanningsomvormers wordt gebruikt in voertuigstroomadapters om mobiele opladers en andere elektronische systemen op de voertuigaccu te laten werken. Omdat de batterij meestal 12 V DC produceert, moeten de apparaten mogelijk de spanning wijzigen van 5 V naar 24 V DC, afhankelijk van de behoefte.
De topologie die in deze omvormers en omvormers wordt gebruikt, kan van de ene tot 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 wisselstroomnet naar een gewenst niveau te verlagen. Maar er zijn ook toepassingen zonder transformator. In transformatorloze topologie wordt DC-spanning (ofwel van ingang of omgezet van AC) in- en uitgeschakeld om een hoogfrequent gepulseerd DC-signaal te maken. De aan-uit-tijdverhouding bepaalt het DC-uitgangsspanningsniveau. Dit kan worden beschouwd als een stapsgewijze transformatie. Bovendien worden buck-converters, boost-converters en buck-boost-converters gebruikt om deze pulserende gelijkspanning om te zetten in een gewenste hogere of lagere spanning. Dit type converters zijn uitsluitend elektronische circuits die bestaan uit transistors, inductoren,en condensatoren.
Ontwerpen die zijn betrokken bij transformatorloze circuits en geschakelde voedingen die relatief kleinere transformatoren gebruiken, zijn echter goedkoper te produceren. Bovendien is hun efficiëntie hoger en zijn de afmetingen en het gewicht minder.
Wat is het verschil tussen spanningsomvormer en transformator?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Spanningsomvormer versus transformator |
|
| Er zijn verschillende soorten spanningsomvormers om omzettingen uit te voeren tussen zowel gelijk- als wisselspanningen. | Transformatoren worden alleen gebruikt om wisselspanningen om te zetten; ze kunnen niet in gelijkstroom werken. |
| Componenten | |
| Spanningsomzetters zijn elektronische schakelingen, soms ook uitgerust met transformatoren. | Transformatoren bestaan uit koperen spoelen, terminals en ferrietkernen; het is een stand-alone apparaat. |
| Werkend principe | |
| De meeste spanningsomvormers werken op elektronische principes en halfgeleiderschakeling. | Het basisprincipe van de werking van de transformator is elektromagnetisme. |
| Efficiëntie | |
| Spanningsomvormers hebben een relatief hoger rendement vanwege de lage warmteontwikkeling tijdens halfgeleiderschakeling. | Transformatoren zijn minder efficiënt omdat ze te maken hebben met verschillende vermogensverliezen, waaronder hoge warmteontwikkeling door koper. |
| Toepassingen | |
| Spanningsomvormers worden meestal gebruikt in draagbare apparaten zoals stroomadapters, reisadapters, enz. Omdat ze lichter en kleiner zijn. | Transformatoren worden in veel toepassingen gebruikt, zelfs in spanningsomvormers. Als er echter hogere spanningen moeten worden omgezet, moeten grote transformatoren worden gebruikt. |
Samenvatting - Spanningsomvormer versus transformator
Transformatoren en spanningsomvormers zijn twee soorten stroomomvormers. Hoewel een transformator een op zichzelf staand enkel apparaat is, zijn spanningsomzetters elektronische circuits die bestaan uit halfgeleiders, inductoren, condensatoren en soms zelfs transformatoren. Spanningsomvormers 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 spanningsomvormer en transformator.
Download de pdf-versie van spanningsomvormer versus transformator
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citaten. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen spanningsomvormer en transformator.
