Устройство преобразователя напряжения
Есть инвертирующие, понижающие и повышающие преобразователи. Любой из них состоит из источника питания, конденсатора фильтра, коммутатора, энергетического индуктивного накопителя, диода блокировки.
Выходная сила тока регулируется расширение или сужение импульсов, управляющих коммутатором. Стабилизация осуществляется прямо противоположным действием, когда выходное изменение автоматически меняет ширину импульсов.
Трансформатор, пожалуй, самый простой преобразователь. Состоит из магнитного провода, обмоток (вторичной и первичной) и каркаса для них, изоляции, охлаждающей системы.
Есть и другие разновидности с отличной конструкцией. В основе, как правило, лежат полупроводниковые элементы по причине высокой производительности.
Принцип действия
Самое главное требование к трансформатору – высокая производительность. Вырабатывает напряжение питания требуемой величины из другого питающего напряжения.
Преобразователи переменного тока часто создают на основе промежуточного изменения постоянной силы тока в переменную.
Генератор переменного напряжения соединяется с первичной обмоткой преобразователя, а сам получает питание от источника постоянного напряжения, расположенного на входе. Со вторичной обмотки снимается переменное напряжение нужной величины, после чего происходит его выпрямление.
Чтобы получить высокую производительность, задействуют генераторы, работающие в ключевом режиме и вырабатывающие напряжение в соответствии с логическими схемами.
Выходные транзисторы создают силу тока на первичной обмотке. А когда переходят в состояние насыщения, мощность силы тока на транзисторе снижается.
Виды преобразователей
Классификация представлена рядом направлений. Например, в категорию устройств, преобразующих переменное напряжение в постоянное, входят стабилизаторы импульсов, блоки питания, выпрямители.
Среди приборов постоянного тока выделяют регуляторы, уровневые трансформаторы, линейные стабилизаторы. А среди устройств, создающих переменное напряжение представлены преобразователи частоты этой силы тока, формы и частоты напряжения, регуляторы, различного рода трансформаторы.
Применение
Сферы, в которые используют преобразователи, различны:
-
Для распределения и передачи электроэнергии.
-
Для различных целей технологического характера. Например, электротермических установок и т.д.
-
Для питания цепей, в том числе, электрических.
Преобразователи нашли применение не только в промышленности. Их используют и в быту для обеспечения автономного снабжения электроэнергией, требуемого напряжения. Например, инвертор для обеспечения бесперебойного питания в случае аварийного отключения энергии.
Самыми дорогими и, пожалуй, сложно устроенными являются преобразователи, применяемые в медицине, военной области, энергетике, промышленности. На выходе они дают качественное напряжение с чистой формой синусоиды. Благодаря этому могут работать с устройствами, обладающими повышенной чувствительностью сигналу (медицинская аппаратура и т.д.).
«Плюсы» и «минусы»
Плюсы:
-
Благодаря применению преобразователя, можно контролировать значения тока на входе и на выходе. Конструкция большинства позволяет подстраивать входное напряжение при необходимости, переключаться между входной и выходной силой тока.
-
Устройства компактны и легки, поэтому не занимают много места, их без лишних сложностей можно транспортировать.
-
Высокая производительность до 90% обеспечивает высокую энергоэффективность.
-
Простое и быстрое подключение к любому прибору.
-
Возможность передавать электроэнергию на дальние дистанции.
Недостатки:
-
высокая стоимость, которая вполне компенсируется высокой производительностью и экономичностью;
-
восприимчивость к повышенному уровню влажности.