Az egyenirányító és a transzformátor közötti különbség megértése: Alapvető összetevők az energiakonverzióban

A villamosmérnöki világban elengedhetetlen az egyenirányító és a transzformátor közötti különbség megértése, különösen az elektromos áramkörökkel vagy energiarendszerekkel foglalkozó személyek számára. Noha első pillantásra hasonlónak tűnhetnek, mivel mindkettő elektromos energiával foglalkozik, céljaik, funkcióik és működési alapelveik különböznek egymástól. Ebben a cikkben mindkét eszközt mélyrehatóan feltárjuk, kiemelve azok különbségeiket, munkavállalóit és alkalmazásokat.

Mi az a transzformátor?
A transzformátor egy statikus elektromos eszköz, amelyet az elektromos energia áthelyezésére használnak két vagy több áramkör között az elektromágneses indukción keresztül. Úgy tervezték, hogy növelje (fokozat) vagy csökkentse a (lefelé mutató) feszültségszintet, miközben megőrzi az AC (váltakozó áram) jel frekvenciáját. A transzformátorok elsősorban váltakozó árammal (AC) működnek, és ezek az elektromágneses indukció elvén alapulnak.

Hogyan működik egy transzformátor?
A transzformátor három fő alkatrészből áll:

Elsődleges tekercs - A tekercs, amely megkapja a bemeneti feszültséget (AC).

Másodlagos tekercs - A tekercs, amely a kimeneti feszültséget (AC) szállítja.

Core - Az a mágneses anyag, amely az elsődleges tekercsben az áram által létrehozott fluxus útját képezi, és az áramot indukálja a másodlagos tekercsben.

A transzformátor mögött álló munka elv egyszerű: ha az áram váltakozik az elsődleges tekercsen, akkor létrehoz egy mágneses mezőt, amely ingadozik. Ez a mágneses mező áramot indukál a másodlagos tekercsben az elektromágneses indukció révén. A primer és a másodlagos tekercsek feszültség arányát a fordulatok arány határozza meg - azaz az elsődleges tekercsben a huzal fordulatának és a másodlagos tekercsben a fordulatok számának arányát. Ez az arány közvetlenül meghatározza, hogy a feszültség fokozódik -e vagy lemond -e.

A transzformátorok alkalmazása:

Teljesítmény-elosztó hálózatok: fokozatos és lefelé mutató feszültségek.

Elektromos elszigeteltség: Az izolációs transzformátorok megakadályozzák a nagyfeszültség elérését az érzékeny berendezések elérésében.

A feszültségszabályozás elektronikus áramkörökben.

Korlátozások:

A transzformátorok csak AC teljesítményével működnek. Nem tudnak működni az egyenárammal (DC).

Viszonylag terjedelmes és gondos kialakításra van szükség a nagy mennyiségű energia kezeléséhez.

Mi az egyenirányító?
Az egyenirányító egy elektromos eszköz, amelyet a váltakozó áram (AC) áramáramra (DC) konvertálására használnak. Ezt a folyamatot helyesbítésnek nevezik. Az egyenirányítókat általában az elektronika, az akkumulátorok és az egyenáramú motorok tápegységeiben használják. A transzformátorokkal ellentétben, amelyek csak a feszültségszintet változtatják meg az áram irányának megváltoztatása nélkül, az egyenirányítók valójában megváltoztatják a bemeneti áram hullámformáját AC -ről DC -re.

Hogyan működik az egyenirányító?
Az egyenirányítókat általában félvezető eszközök, például diódák felhasználásával építik fel, amelyek lehetővé teszik az áramnak, hogy csak egy irányba áramolhassanak. Ha AC feszültséget alkalmaznak egy egyenirányítóra, a diódák a pozitív félciklus alatt és a blokkolás áramlásának áramát a negatív félciklus során vezetik, ezáltal csak az egyirányú áram (DC) áthaladása.

Két fő típusú egyenirányító létezik:

Félhullámú egyenirányító-egyetlen diódát használ, és lehetővé teszi az áram átadását az AC hullámforma csak felében (pozitív vagy negatív). Ez a módszer nem hatékony, mivel sok pazarolt energiát és pulzáló DC kimenetet eredményez.

Teljes hullámú egyenirányító-két vagy négy diódát használ (a konfigurációtól függően), hogy az áram áramolhassa az AC hullámforma pozitív és negatív félciklusai során. Ez a módszer hatékonyabb és simább DC kimenetet biztosít.

A helyesbítési folyamat után a kimenet egy pulzáló DC jel, amelyet szűrőkkel (kondenzátorok, induktorok) tovább lehet simítani, hogy állandó DC kimenetet hozzon létre.

Az egyenirányítók alkalmazása:

Tápegységek elektronikus eszközökhöz, számítógépekhez és televíziókhoz.

DC motoros meghajtók.

Akkumulátor töltése.

Galvanizálás.

Korlátozások:

Az egyenirányítók csak AC bemenetekkel működnek.

A kimenet DC, de továbbra is pulzáló lehet, hacsak nem szűrik tovább.