Razumijevanje razlike između ispravljača i transformatora: bitne komponente u pretvorbi snage

U svijetu elektrotehnike, razumijevanje razlike između ispravljača i transformatora je presudno, posebno za sve koji se bave električnim krugovima ili elektroenergetskim sustavima. Iako se na prvi pogled mogu činiti sličnim jer se oboje bave električnom energijom, njihove su svrhe, funkcije i operativni principi različiti. U ovom ćemo članku oba uređaja detaljno istražiti, ističući njihove razlike, principe rada i aplikacije.

Što je transformator?
Transformator je statički električni uređaj koji se koristi za prijenos električne energije između dva ili više krugova putem elektromagnetske indukcije. Dizajniran je za povećanje (povećanje) ili smanjenje razine napona (odlazak) uz održavanje frekvencije AC (izmjenične struje) signala. Transformatori djeluju prvenstveno s naizmjeničnom strujom (AC), a temelje se na principu elektromagnetske indukcije.

Kako radi transformator?
Transformator se sastoji od tri glavne komponente:

Primarna zavojnica - zavojnica koja prima ulazni napon (AC).

Sekundarna zavojnica - zavojnica koja isporučuje izlazni napon (AC).

Jezgra - magnetski materijal koji tvori put za tok stvoren od struje u primarnoj zavojnici i inducira struju u sekundarnom zavojnici.

Princip rada koji stoji iza transformatora je jednostavan: kada izmjenična struja teče kroz primarnu zavojnicu, stvara magnetsko polje koje fluktuira. Ovo magnetsko polje inducira struju u sekundarnom zavojnici elektromagnetskom indukcijom. Omjer napona između primarnih i sekundarnih zavojnica određuje se omjerom preokreta - to jest omjer broja okretaja žice u primarnoj zavojnici prema broju zavoja u sekundarnom zavojnici. Ovaj omjer izravno određuje je li napon ukinuo ili odstupio.

Primjene transformatora:

Mreže distribucije napajanja: naponi za povećanje i odstupanje.

Električna izolacija: Izolacijski transformatori sprječavaju visoke napone da dosegnu osjetljivu opremu.

Regulacija napona u elektroničkim krugovima.

Ograničenja:

Transformatori rade samo s izmjeničnom snagom. Ne mogu funkcionirati s izravnom strujom (DC).

Oni su relativno glomazni i zahtijevaju pažljivi dizajn za rukovanje velikim količinama snage.

Što je ispravljač?
Ispravljač je električni uređaj koji se koristi za pretvaranje izmjenične struje (AC) u izravnu struju (DC). Ovaj je postupak poznat kao ispravljanje. Ispravljači se obično koriste u napajanju za elektroniku, baterije i DC motore. Za razliku od transformatora, koji samo mijenjaju razinu napona bez promjene smjera struje, ispravljači zapravo mijenjaju valni oblik ulazne struje iz AC do DC.

Kako funkcionira ispravljač?
Ispravljači se obično grade pomoću poluvodičkih uređaja kao što su diode, koji omogućuju struju da teče u samo jednom smjeru. Kada se izmjenični napon primijeni na ispravljač, diode provode struju tijekom pozitivnog polu-ciklusa i blokiraju struju tijekom negativnog polu-ciklusa, čime se samo omogućuje prolazak jednosmjerne struje (DC).

Postoje dvije glavne vrste ispravljača:

Polasin ispravljača-koristi jednu diodu i omogućuje struju da prođe tijekom samo polovice AC valnog oblika (pozitivno ili negativno). Ova je metoda neučinkovita jer rezultira puno izgubljene energije i pulsirajućim DC izlazom.

Ispravljač punog vala-koristi dvije ili četiri diode (ovisno o konfiguraciji) kako bi se struja omogućila da protoči tijekom pozitivnih i negativnih polu-ciklusa AC valnog oblika. Ova je metoda učinkovitija i pruža glatki DC izlaz.

Nakon postupka ispravljanja, izlaz je pulsirajući DC signal, koji se može dalje izgladiti pomoću filtera (kondenzatora, induktora) za stvaranje stalnog DC izlaza.

Primjene ispravljača:

Napajanja za elektroničke uređaje, računala i televizori.

DC Motor pogoni.

Punjenje baterije.

Elektropleating.

Ograničenja:

Ispravljači rade samo s izmjeničnim unosom.

Izlaz je DC, ali još uvijek može pulsirati ako se dalje filtrira.