Förstå skillnaden mellan en likriktare och en transformator: väsentliga komponenter i kraftkonvertering

I elektroteknikens värld är det viktigt att förstå skillnaden mellan en likriktare och en transformator, särskilt för alla som hanterar elektriska kretsar eller kraftsystem. Även om de kan verka lika vid första anblicken eftersom båda hanterar elektrisk energi, är deras syften, funktioner och operativa principer distinkta. I den här artikeln kommer vi att utforska båda enheterna djupgående och belysa deras skillnader, arbetsprinciper och applikationer.

Vad är en transformator?
En transformator är en statisk elektrisk anordning som används för att överföra elektrisk energi mellan två eller flera kretsar genom elektromagnetisk induktion. Den är utformad för att öka (steg-up) eller minska (avstängda) spänningsnivåer samtidigt som frekvensen för AC (växelströmssignalen bibehålls. Transformers arbetar främst med växelström (AC), och de är baserade på principen om elektromagnetisk induktion.

Hur fungerar en transformator?
En transformator består av tre huvudkomponenter:

Primärspole - spolen som tar emot ingångsspänningen (AC).

Sekundärspole - spolen som levererar utgångsspänningen (AC).

Kärna - Det magnetiska materialet som bildar vägen för flödet som skapas av strömmen i primärspolen och inducerar en ström i den sekundära spolen.

Arbetsprincipen bakom en transformator är enkel: när växelströmmen flyter genom den primära spolen skapar den ett magnetfält som fluktuerar. Detta magnetfält inducerar en ström i sekundärspolen genom elektromagnetisk induktion. Spänningsförhållandet mellan de primära och sekundära spolarna bestäms av svängningsförhållandet - det vill säga förhållandet mellan antalet trådvarv i primärspolen och antalet varv i sekundärspolen. Detta förhållande bestämmer direkt om spänningen är steg upp eller avstod.

Tillämpningar av transformatorer:

Strömdistributionsnätverk: Steg-up och stigna ner spänningar.

Elektrisk isolering: Isoleringstransformatorer förhindrar höga spänningar från att nå känslig utrustning.

Spänningsreglering i elektroniska kretsar.

Begränsningar:

Transformers arbetar endast med växelström. De kan inte fungera med likström (DC).

De är relativt skrymmande och kräver noggrann design för att hantera stora mängder kraft.

Vad är en likriktare?
En likriktare är en elektrisk anordning som används för att konvertera växelström (AC) till likström (DC). Denna process kallas rättelse. Riktagare används vanligtvis i kraftförsörjning för elektronik, batterier och DC -motorer. Till skillnad från transformatorer, som bara ändrar spänningsnivåer utan att ändra strömmen riktning, förändrar likriktare faktiskt vågformen för ingångsströmmen från AC till DC.

Hur fungerar en likriktare?
Riktagare är vanligtvis byggda med hjälp av halvledaranordningar som dioder, som gör att strömmen bara kan flyta i en riktning. När AC-spänningen appliceras på en likriktare, leder dioderna ström under den positiva halvcykeln och blockerar ström under den negativa halvcykeln, vilket bara tillåter en enkelriktad ström (DC) att passera.

Det finns två huvudtyper av likriktare:

Halvvågs likriktare-använder en enda diod och gör att strömmen kan passera under endast hälften av AC-vågformen (positiv eller negativ). Denna metod är ineffektiv eftersom den resulterar i mycket bortkastad energi och en pulserande DC -utgång.

Fullvågs likriktare-använder två eller fyra dioder (beroende på konfiguration) för att låta strömmen flyta under både de positiva och negativa halvcyklarna i AC-vågformen. Denna metod är mer effektiv och ger jämnare DC -utgång.

Efter korrigeringsprocessen är utgången en pulserande DC -signal, som kan utjämnas ytterligare med filter (kondensatorer, induktorer) för att producera en stadig DC -utgång.

Applikationer av likriktare:

Strömförsörjning för elektroniska enheter, datorer och tv -apparater.

DC Motor Drives.

Batteriladdning.

Galvanisering.

Begränsningar:

Rektifierare fungerar endast med AC -ingång.

Utgången är DC men kan fortfarande vara pulserande om inte ytterligare filtreras.