Diferenca kryesore – Konvertuesi i tensionit kundrejt transformatorit
Në praktikë, voltazhi furnizohet nga shumë burime diferenciale, shpesh nga energjia elektrike. Këto burime të tensionit, ose AC ose DC, kanë një vlerë specifike ose standarde të tensionit (për shembull, 230 V në rrjetin AC dhe 12 V DC në një bateri makine). Megjithatë, pajisjet elektrike dhe elektronike nuk funksionojnë realisht në këto tensione specifike; ato janë bërë për të punuar në atë tension me një metodë të konvertimit të tensionit në furnizimin me energji elektrike. Konvertuesit dhe transformatorët e tensionit janë dy lloje metodash që kryejnë këtë konvertim të tensionit. Dallimi kryesor midis konvertuesit të tensionit dhe transformatorit është se transformatori është në gjendje të konvertojë vetëm tensionet AC ndërsa konvertuesit e tensionit bëhen për të konvertuar midis të dy llojeve të tensioneve.
Çfarë është një transformator?
Një transformator transformon një tension që ndryshon në kohë, zakonisht një tension AC sinusoidal. Punon mbi parimet e induksionit elektromagnetik.
Figura 01: Transformator
Siç tregohet në figurën e mësipërme, dy mbështjellje përcjellëse (zakonisht bakri), parësore dhe dytësore, janë mbështjellë rreth një bërthame të përbashkët ferromagnetike. Sipas ligjit të induksionit të Faraday-it, voltazhi i ndryshueshëm në spiralen primare prodhon një rrymë që ndryshon në kohë që kalon rreth bërthamës. Kjo prodhon një fushë magnetike të ndryshueshme në kohë dhe fluksi magnetik transferohet në bërthamë në bobinën dytësore. Fluksi i ndryshimit në kohë krijon një rrymë që ndryshon nga koha në bobinën dytësore dhe rrjedhimisht, një tension që ndryshon nga koha në spiralen sekondare.
Në një situatë ideale ku nuk ndodh humbje e fuqisë, fuqia hyrëse në anën parësore është e barabartë me fuqinë dalëse në atë sekondare. Kështu, IpVp =IsVs
Gjithashtu, Ip/Is=Ns/N p
Kjo e bën raportin e konvertimit të tensionit të barabartë me raportin e numrit të rrotullimeve.
VsVp=Ns/Np
Për shembull, një transformator 230V/12V ka raportin e rrotullimit 230/12 primar me sekondar.
Në transmetimin e energjisë, voltazhi i gjeneruar në termocentral duhet të rritet për të ulur rrymën e transmetimit, duke e bërë kështu humbjen e energjisë të ulët. Në nënstacionet dhe stacionet e shpërndarjes, tensioni ulet në nivelin e shpërndarjes. Në një aplikim përfundimtar si një llambë LED, voltazhi AC i rrjetit duhet të konvertohet në rreth 12-5V DC. Transformatorët e rritjes dhe transformatorët zbritës përdoren për të ngritur dhe ulur përkatësisht tensionin anësor primar në atë sekondar.
Çfarë është një konvertues i tensionit?
Konvertimi i tensionit mund të kryhet në shumë forma si AC në DC, DC në AC, AC në AC dhe DC në DC. Sidoqoftë, konvertuesit DC në AC zakonisht quhen si inverterë. Megjithatë, të gjithë këta konvertues dhe inverterë nuk janë njësi njëkomponente si transformatorët, por janë qarqe elektronike. Këto përdoren si njësi të ndryshme të furnizimit me energji elektrike.
Konvertuesit AC në DC
Këta janë lloji më i zakonshëm i konvertuesve të tensionit. Këto përdoren në njësitë e furnizimit me energji elektrike të shumë pajisjeve për të kthyer tensionin e rrjetit AC në tension DC për qarkun elektronik.
Konvertues DC në AC ose Inverter
Këto përdoren kryesisht në prodhimin e energjisë rezervë nga bankat e baterive dhe sistemet diellore fotovoltaike. Tensioni DC i paneleve PV ose baterive është përmbysur në tension AC për të furnizuar sistemin e energjisë elektrike të shtëpisë ose një ndërtese tregtare.
Figura 02: Konvertuesi i thjeshtë DC në AC
Konvertuesi AC në AC
Ky lloj konverteri i tensionit përdoret si përshtatës udhëtimi; ato përdoren gjithashtu në njësitë e furnizimit me energji elektrike të pajisjeve të bëra për shumë vende. Meqenëse disa vende si SHBA dhe Japonia përdorin 100-120 V në rrjetin kombëtar dhe disa si Britania e Madhe, Australia përdorin 220-240 V, prodhuesit e pajisjeve elektronike si televizorët, makinat larëse, etj. përdorin këtë lloj konvertuesish të tensionit për të ndryshuar tensionin e rrjeti në një tension të përputhshëm AC përpara se të konvertohet në DC në sistem. Udhëtarët që shkojnë nga një vend në tjetrin mund të kenë nevojë për përshtatës udhëtimi për vendet e ndryshme për t'i bërë laptopët dhe karikuesit e tyre celularë të përshtaten me tensionin e rrjetit të qarkut.
Konvertuesi DC në DC
Ky lloj konvertuesish të tensionit përdoret në adaptorët e rrymës së automjeteve për të funksionuar karikuesit celularë dhe sisteme të tjera elektronike në baterinë e automjetit. Meqenëse bateria prodhon zakonisht 12 V DC, pajisjet mund të duhet të ndryshojnë tensionin nga 5 V në 24 V DC në varësi të kërkesës.
Topologjia e përdorur në këta konvertues dhe inverterë mund të jetë e ndryshme nga njëri në tjetrin. Atje, ata mund të përdorin edhe transformatorë për të kthyer tensionin e lartë në një më të ulët. Për shembull, në një furnizim linear me energji DC, një transformator përdoret në hyrje për të ulur rrjetin AC në një nivel të dëshiruar. Por, ka edhe aplikacione pa transformator. Në topologjinë pa transformator, voltazhi DC (qoftë nga hyrja ose i konvertuar nga AC) ndizet dhe fiket për të krijuar një sinjal pulsues -DC me frekuencë të lartë. Raporti i kohës së ndezjes-fikjes përcakton nivelin e tensionit DC në dalje. Ky mund të konsiderohet si një transformim në rënie. Përveç kësaj, konvertuesit buck, konvertuesit e rritjes dhe konvertuesit e rritjes së rritjes përdoren për konvertimin e këtij tensioni pulsues DC në një tension të dëshiruar më të lartë ose më të ulët. Këta lloj konvertuesish janë vetëm qarqe elektronike të përbëra nga transistorë, induktorë dhe kondensatorë.
Megjithatë, dizajnet e përfshira në qarqet pa transformator dhe furnizimet me energji të modalitetit të ndërruar që përdorin transformatorë relativisht më të vegjël janë më të lirë për t'u prodhuar. Për më tepër, efikasiteti i tyre është më i lartë dhe madhësia dhe pesha janë më të vogla.
Cili është ndryshimi midis Konvertuesit të Tensionit dhe Transformatorit?
Konvertuesi i tensionit kundrejt transformatorit |
|
| Ekzistojnë lloje të ndryshme konvertuesish të tensionit për të kryer konvertime ndërmjet tensioneve DC dhe AC. | Transformatorët përdoren vetëm për konvertimin e tensioneve alternative; ato nuk mund të funksionojnë në rrymë të drejtpërdrejtë. |
| Përbërësit | |
| Konvertuesit e tensionit janë qarqe elektronike, ndonjëherë të pajisur edhe me transformatorë. | Transformatorët përbëhen nga mbështjellje bakri, terminale dhe bërthama ferriti; është një pajisje e pavarur. |
| Parimi i punës | |
| Shumica e konvertuesve të tensionit punojnë në parimet elektronike dhe ndërrimin e gjysmëpërçuesve. | Parimi bazë i funksionimit të transformatorit është elektromagnetizmi. |
| Efiçenca | |
| Konvertuesit e tensionit kanë efikasitet relativisht më të lartë për shkak të gjenerimit të ulët të nxehtësisë gjatë ndërrimit të gjysmëpërçuesve. | Transformatorët janë më pak efikas pasi përballen me disa humbje të energjisë duke përfshirë gjenerimin e lartë të nxehtësisë për shkak të bakrit. |
| Aplikacione | |
| Konvertuesit e tensionit përdoren më së shumti në pajisjet portative si adaptorët e rrymës, adaptorët e udhëtimit, etj. pasi ato janë më të lehta dhe më të vogla. | Transformatorët përdoren në shumë aplikacione, madje edhe në konvertuesit e tensionit. Megjithatë, nëse do të konvertohen tensione më të larta, duhet të përdoren transformatorë të mëdhenj. |
Përmbledhje – Konvertuesi i tensionit kundrejt transformatorit
Transformatorët dhe konvertuesit e tensionit janë dy lloje të pajisjeve të konvertuesit të energjisë. Ndërsa një transformator është një pajisje e vetme e pavarur, konvertuesit e tensionit janë qarqe elektronike të përbëra nga gjysmëpërçues, induktorë, kondensatorë dhe ndonjëherë edhe transformatorë. Konvertuesit e tensionit mund të përdoren me hyrje DC ose AC për t'i kthyer ato në AC ose DC. Por transformatorët mund të kenë vetëm një hyrje të tensioneve AC. Ky është ndryshimi kryesor midis konvertuesit të tensionit dhe transformatorit.
Shkarko versionin PDF të Konvertuesit të Tensionit kundër Transformatorit
Mund të shkarkoni versionin PDF të këtij artikulli dhe ta përdorni për qëllime jashtë linje sipas shënimeve të citimit. Ju lutemi shkarkoni versionin PDF këtu Diferenca midis konvertuesit të tensionit dhe transformatorit.
