Понимание разницы между выпрямителем и трансформатором: основные компоненты при преобразовании власти

В мире электротехники понимание разницы между выпрямителем и трансформатором имеет решающее значение, особенно для тех, кто занимается электрическими цепями или энергетическими системами. Хотя на первый взгляд они могут показаться похожими, потому что оба имеют дело с электрической энергией, их цели, функции и операционные принципы отличаются. В этой статье мы подробно рассмотрим оба устройства, подчеркивая их различия, принципы работы и приложения.

Что такое трансформатор?
Трансформатор - это статическое электрическое устройство, используемое для передачи электрической энергии между двумя или более цепей посредством электромагнитной индукции. Он предназначен для увеличения (шага) или уменьшения (понижения) уровней напряжения при сохранении частоты сигнала переменного тока (переменного тока). Трансформеры работают в первую очередь с переменным током (AC), и они основаны на принципе электромагнитной индукции.

Как работает трансформатор?
Трансформатор состоит из трех основных компонентов:

Первичная катушка - катушка, которая получает входное напряжение (AC).

Вторичная катушка - катушка, которая обеспечивает выходное напряжение (AC).

Ядро - магнитный материал, который образует путь для потока, созданного током в первичной катушке, и вызывает ток во вторичной катушке.

Принцип работы, стоящий за трансформатором, прост: когда чередующееся ток протекает через первичную катушку, он создает магнитное поле, которое колеблется. Это магнитное поле вызывает ток во вторичной катушке посредством электромагнитной индукции. Коэффициент напряжения между первичными и вторичными катушками определяется соотношением поворотов, то есть соотношение количества поворотов провода в первичной катушке к количеству поворотов во вторичной катушке. Это соотношение напрямую определяет, уходит ли напряжение или уходит в отставку.

Приложения трансформаторов:

Сети распределения питания: напряжения впрыскивания и понижения.

Электрическая изоляция: изоляционные трансформаторы предотвращают достижение высоких напряжений чувствительного оборудования.

Регуляция напряжения в электронных цепях.

Ограничения:

Трансформеры работают только с силой переменного тока. Они не могут функционировать с постоянным током (DC).

Они относительно громоздкие и требуют тщательного дизайна для обработки большого количества энергии.

Что такое выпрямитель?
Выпрямитель - это электрическое устройство, используемое для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Этот процесс известен как исправление. Выпрямители обычно используются в расходных материалах для электроники, аккумуляторов и двигателей постоянного тока. В отличие от трансформаторов, которые изменяют только уровни напряжения, не изменяя направление тока, выпрямители фактически изменяют форму волны входного тока от переменного тока на постоянный ток.

Как работает выпрямитель?
Выпрямители обычно строятся с использованием полупроводниковых устройств, таких как диоды, которые позволяют току течь только в одном направлении. Когда напряжение переменного тока применяется к выпрямителю, диоды проводят ток во время положительного полуцикла и блок-тока во время отрицательного полуцикла, что позволяет только однонаправленный ток (DC) пройти через.

Есть два основных типа выпрямителей:

Полуволновый выпрямитель-использует один диод и позволяет току проходить только в течение одной половины формы волны переменного тока (положительный или отрицательный). Этот метод неэффективен, потому что он приводит к большому количеству потраченной энергии и пульсирующей выходе постоянного тока.

Полноволновый выпрямитель-использует два или четыре диода (в зависимости от конфигурации), чтобы позволить току течь как во время положительных, так и от отрицательных полупроцессов формы волны переменного тока. Этот метод более эффективен и обеспечивает более плавный вывод постоянного тока.

После процесса выпрямления выходной представляет собой пульсирующий сигнал постоянного тока, который можно дополнительно сгладить с использованием фильтров (конденсаторы, индукторы) для получения постоянного выхода DC.

Применение выпрямителей:

Поставки питания для электронных устройств, компьютеров и телевизоров.

DC моторные приводы.

Зарядка батареи.

Гальванизация.

Ограничения:

Выпрямители работают только с вводом переменного тока.

Вывод - DC, но все еще может быть пульсирующим, если не фильтруется.