Diferença chave - conversor de tensão vs transformador
Na prática, a tensão é fornecida por muitas fontes diferentes, geralmente pela rede elétrica. Essas fontes de tensão, CA ou CC, têm um valor específico ou padrão de tensão (por exemplo, 230 V na rede elétrica CA e 12 V CC na bateria de um carro). No entanto, os dispositivos elétricos e eletrônicos não funcionam realmente nessas tensões específicas; eles são feitos para trabalhar nessa tensão por um método de conversão de tensão na fonte de alimentação. Os conversores e transformadores de tensão são dois tipos de métodos que realizam essa conversão de tensão. A principal diferença entre o conversor de tensão e o transformador é que o transformador só é capaz de converter tensões CA, enquanto os conversores de tensão são feitos para converter entre os dois tipos de tensões.
CONTEÚDO
1. Visão geral e principal diferença
2. O que é um transformador
3. O que é um conversor de voltagem
4. Comparação lado a lado - Conversor de voltagem vs transformador em formato tabular
5. Resumo
O que é um transformador?
Um transformador transforma uma voltagem variável com o tempo, normalmente uma voltagem CA sinusoidal. Ele funciona com os princípios da indução eletromagnética.
Figura 01: Transformador
Conforme ilustrado na figura acima, duas bobinas condutoras (geralmente de cobre), primária e secundária, são enroladas em torno de um núcleo ferromagnético comum. De acordo com a lei de indução de Faraday, a voltagem variável na bobina primária produz uma corrente variável no tempo que percorre o núcleo. Isso produz um campo magnético variável no tempo e o fluxo magnético é transferido através do núcleo para a bobina secundária. O fluxo variável no tempo cria uma corrente variável no tempo na bobina secundária e, conseqüentemente, uma tensão variável no tempo na bobina secundária.
Em uma situação ideal onde não ocorre perda de energia, a potência de entrada do lado primário é igual à potência de saída do secundário. Portanto, I p V p = I s V s
Além disso, I p / I s = N s / N p
Isso torna a taxa de conversão de tensão igual à razão do número de voltas.
V s V p = N s / N p
Por exemplo, um transformador de 230 V / 12 V tem a relação de rotação de 230/12 de primário para secundário.
Na transmissão de energia, a tensão gerada na usina deve ser aumentada para tornar a corrente de transmissão baixa, tornando assim a perda de energia baixa. Em subestações e estações de distribuição, a tensão é reduzida ao nível de distribuição. Em uma aplicação final como uma lâmpada LED, a tensão CA da rede elétrica deve ser convertida para cerca de 12-5 V CC. Os transformadores elevadores e os transformadores redutores são usados para aumentar e diminuir a tensão do lado primário para o secundário, respectivamente.
O que é um conversor de tensão?
A conversão de tensão pode ser realizada de várias formas, como CA para CC, CC para CA, CA para CA e CC para CC. No entanto, os conversores DC para AC são geralmente chamados de inversores. No entanto, todos esses conversores e inversores não são unidades de um componente como os transformadores, mas são circuitos eletrônicos. Eles são usados como unidades de fonte de alimentação diferentes.
Conversores AC para DC
Esses são os tipos mais comuns de conversores de tensão. Eles são usados em unidades de fonte de alimentação de muitos aparelhos para converter a tensão CA da rede elétrica em tensão CC para o circuito eletrônico.
Conversor ou Inversor DC para AC
Eles são usados principalmente na geração de energia de backup de bancos de baterias e sistemas solares fotovoltaicos. A voltagem DC dos painéis fotovoltaicos ou baterias é invertida para voltagem AC para fornecer o sistema de energia da casa ou edifício comercial.
Figura 02: Conversor DC para AC simples
Conversor AC para AC
Este tipo de conversor de tensão é usado como adaptadores de viagem; eles também são usados em unidades de alimentação de aparelhos fabricados para vários países. Como alguns países como EUA e Japão usam 100-120 V na rede elétrica nacional e alguns como Reino Unido, Austrália usam 220-240 V, fabricantes de aparelhos eletrônicos como TVs, máquinas de lavar, etc. usam este tipo de conversores de voltagem para alterar a voltagem do rede elétrica para uma tensão CA correspondente antes de converter em CC no sistema. Os viajantes que vão de um país para outro podem precisar de adaptadores de viagem para diferentes países para fazer seus laptops e carregadores de celular se adaptarem à tensão de rede do condado.
Conversor DC para DC
Este tipo de conversores de voltagem é usado em adaptadores de energia de veículos para operar carregadores móveis e outros sistemas eletrônicos na bateria do veículo. Como a bateria geralmente produz 12 Vcc, os dispositivos podem ter que alterar a tensão de 5 V para 24 Vcc, dependendo da necessidade.
A topologia usada nesses conversores e inversores pode ser diferente de um para o outro. Lá, eles também podem usar transformadores para converter alta tensão em uma mais baixa. Por exemplo, em uma fonte de alimentação linear DC, um transformador é usado na entrada para abaixar a rede AC até um nível desejado. Mas, também existem aplicações sem transformador. Na topologia sem transformador, a tensão DC (tanto da entrada quanto convertida de AC) é ligada e desligada para fazer um sinal –CC pulsado de alta frequência. A relação de tempo liga-desliga define o nível de tensão DC de saída. Isso pode ser considerado uma transformação reduzida. Além disso, conversores buck, conversores boost e conversores buck-boost são empregados na conversão dessa tensão CC pulsante em uma tensão desejada mais alta ou mais baixa. Esses tipos de conversores são exclusivamente circuitos eletrônicos compostos de transistores, indutores,e capacitores.
No entanto, os projetos envolvidos em circuitos sem transformador e fontes de alimentação comutadas que usam transformadores comparativamente menores são mais baratos de produzir. Além disso, sua eficiência é maior e o tamanho e o peso são menores.
Qual é a diferença entre conversor de tensão e transformador?
Artigo Diff meio antes da tabela
Conversor de voltagem vs transformador |
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| Existem diferentes tipos de conversores de tensão para realizar conversões entre as tensões DC e AC. | Os transformadores são usados apenas para converter tensões alternadas; eles não podem operar em corrente contínua. |
| Componentes | |
| Os conversores de tensão são circuitos eletrônicos, às vezes equipados com transformadores. | Os transformadores são feitos de bobinas de cobre, terminais e núcleos de ferrite; é um dispositivo autônomo. |
| Princípio de trabalho | |
| A maioria dos conversores de tensão funciona com princípios eletrônicos e comutação de semicondutores. | O princípio básico da operação do transformador é o eletromagnetismo. |
| Eficiência | |
| Os conversores de tensão têm eficiência comparativamente maior devido à baixa geração de calor durante a comutação de semicondutores. | Os transformadores são menos eficientes, pois enfrentam várias perdas de energia, incluindo alta geração de calor devido ao cobre. |
| Formulários | |
| Os conversores de voltagem são usados principalmente em dispositivos portáteis, como adaptadores de energia, adaptadores de viagem, etc., uma vez que são mais leves e menores. | Os transformadores são usados em muitas aplicações, até mesmo em conversores de tensão. No entanto, se tensões mais altas devem ser convertidas, grandes transformadores devem ser usados. |
Resumo - Conversor de Tensão vs Transformador
Transformadores e conversores de tensão são dois tipos de dispositivos conversores de energia. Embora um transformador seja um dispositivo único autônomo, os conversores de tensão são circuitos eletrônicos compostos de semicondutores, indutores, capacitores e, às vezes, até transformadores. Os conversores de tensão podem ser usados com entrada DC ou AC para convertê-los em AC ou DC. Mas os transformadores só podem ter uma entrada de tensões CA. Esta é a principal diferença entre conversor de tensão e transformador.
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