ความแตกต่างที่สำคัญ – ตัวแปลงแรงดันเทียบกับหม้อแปลง
ในทางปฏิบัติ แรงดันไฟมาจากแหล่งต่างๆ แหล่งจ่ายแรงดันไฟเหล่านั้น ไม่ว่าจะเป็น AC หรือ DC มีค่าแรงดันไฟเฉพาะหรือค่ามาตรฐาน (เช่น 230V ในไฟ AC และ 12V DC ในแบตเตอรี่รถยนต์) อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถใช้งานได้จริงในแรงดันไฟฟ้าเฉพาะเหล่านี้ พวกเขาทำขึ้นเพื่อทำงานกับแรงดันไฟฟ้านั้นโดยวิธีการแปลงแรงดันไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นวิธีการสองประเภทที่ทำการแปลงแรงดันไฟฟ้านี้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้าคือหม้อแปลงสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้เท่านั้นในขณะที่ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าทำขึ้นเพื่อแปลงระหว่างแรงดันไฟฟ้าทั้งสองประเภท
หม้อแปลงคืออะไร
หม้อแปลงไฟฟ้าจะแปลงแรงดันไฟฟ้าตามเวลา ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบไซน์ ทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
รูปที่ 01: Transformer
ดังที่แสดงในภาพด้านบน ขดลวดนำไฟฟ้า (โดยปกติคือทองแดง) สองขดลวด ปฐมภูมิและทุติยภูมิ ถูกพันรอบแกนเฟอร์โรแมกเนติกทั่วไป ตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันบนขดลวดปฐมภูมิจะสร้างกระแสผันแปรตามเวลาที่ไหลรอบแกน สิ่งนี้สร้างสนามแม่เหล็กที่แปรตามเวลาและฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกถ่ายโอนผ่านไปยังแกนกลางไปยังขดลวดทุติยภูมิ ฟลักซ์ที่แปรผันตามเวลาจะสร้างกระแสที่แปรผันตามเวลาในขดลวดทุติยภูมิ และด้วยเหตุนี้ แรงดันไฟฟ้าที่แปรผันตามเวลาบนคอยล์ทุติยภูมิ
ในสถานการณ์ในอุดมคติที่ไม่มีการสูญเสียพลังงานเกิดขึ้น กำลังไฟฟ้าเข้าที่ด้านหลักจะเท่ากับกำลังขับที่ด้านรอง ดังนั้น
IpVp =IsVs
ก็เช่นกัน, Ip/Is=Ns/N p
ทำให้อัตราส่วนการแปลงแรงดันไฟฟ้าเท่ากับอัตราส่วนของจำนวนรอบ
VsVp=Ns/Np
ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงไฟฟ้า 230V/12V มีอัตราส่วนการหมุน 230/12 หลักต่อรอง
ในระบบส่งกำลัง แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นที่โรงไฟฟ้าควรเพิ่มระดับเพื่อให้กระแสไฟส่งต่ำ ซึ่งจะทำให้การสูญเสียพลังงานต่ำ ที่สถานีไฟฟ้าย่อยและสถานีจ่ายไฟฟ้า แรงดันไฟจะถูกลดระดับลงมาที่ระดับการจ่ายไฟ ในการใช้งานขั้นสุดท้าย เช่น หลอดไฟ LED ควรแปลงแรงดันไฟ AC หลักเป็น DC ประมาณ 12-5V หม้อแปลงสเต็ปอัพและหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ใช้เพื่อเพิ่มและลดแรงดันด้านปฐมภูมิให้เป็นแรงดันรองตามลำดับ
ตัวแปลงแรงดันไฟคืออะไร
การแปลงแรงดันไฟฟ้าสามารถทำได้หลายรูปแบบ เช่น AC เป็น DC, DC เป็น AC, AC เป็น AC และ DC เป็น DC อย่างไรก็ตาม ตัวแปลง DC เป็น AC มักเรียกว่าเป็นอินเวอร์เตอร์ อย่างไรก็ตาม คอนเวอร์เตอร์และอินเวอร์เตอร์เหล่านี้ไม่ใช่ยูนิตที่มีส่วนประกอบเดียว เช่น หม้อแปลง แต่เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งเหล่านี้ถูกใช้เป็นหน่วยจ่ายไฟที่แตกต่างกัน
ตัวแปลง AC เป็น DC
นี่คือตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าทั่วไป สิ่งเหล่านี้ใช้ในหน่วยจ่ายไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อแปลงแรงดันไฟ AC เป็นแรงดัน DC สำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ตัวแปลง DC เป็นไฟฟ้ากระแสสลับหรืออินเวอร์เตอร์
ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตพลังงานสำรองจากแบตเตอรีแบตเตอรีและระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ แรงดันไฟฟ้า DC ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือแบตเตอรี่ถูกแปลงกลับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อจ่ายไฟให้กับระบบไฟฟ้าหลักของบ้านหรืออาคารพาณิชย์
รูปที่ 02: ตัวแปลง DC เป็น AC อย่างง่าย
แปลง AC เป็น AC
ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประเภทนี้ใช้เป็นอะแดปเตอร์สำหรับการเดินทาง พวกเขายังใช้ในหน่วยจ่ายไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นสำหรับหลายประเทศ เนื่องจากบางประเทศเช่นสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นใช้ 100-120V ในกริดแห่งชาติและบางประเทศเช่นสหราชอาณาจักร ออสเตรเลียใช้ 220-240V ผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าเช่นทีวี เครื่องซักผ้า ฯลฯ ใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประเภทนี้เพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของ จ่ายไฟหลักให้เป็นแรงดันไฟ AC ที่ตรงกันก่อนแปลงเป็น DC ในระบบ นักเดินทางที่เดินทางจากประเทศหนึ่งไปยังอีกประเทศหนึ่งอาจต้องใช้อะแดปเตอร์สำหรับเดินทางสำหรับประเทศต่างๆ เพื่อให้แล็ปท็อปและที่ชาร์จมือถือปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าของเคาน์ตี
ตัวแปลง DC เป็น DC
ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประเภทนี้ใช้ในอะแดปเตอร์ไฟรถยนต์เพื่อใช้ที่ชาร์จมือถือและระบบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ บนแบตเตอรี่รถยนต์ เนื่องจากแบตเตอรี่มักจะผลิต 12V DC อุปกรณ์อาจต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจาก 5V เป็น 24V DC ขึ้นอยู่กับความต้องการ
โทโพโลยีที่ใช้ในตัวแปลงและอินเวอร์เตอร์เหล่านี้อาจแตกต่างกันไป ที่นั่นพวกเขาอาจใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเช่นกันเพื่อแปลงไฟฟ้าแรงสูงให้ต่ำลง ตัวอย่างเช่น ในแหล่งจ่ายไฟตรง DC หม้อแปลงจะใช้ที่อินพุตเพื่อลดไฟ AC ให้อยู่ในระดับที่ต้องการ แต่ก็มีแอพพลิเคชั่นที่ไม่มีหม้อแปลงเช่นกัน ในโทโพโลยีที่ไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า แรงดันไฟตรง (ไม่ว่าจะจากอินพุตหรือแปลงจาก AC) จะเปิดและปิดเพื่อสร้างสัญญาณพัลซิ่ง –DC ความถี่สูง อัตราส่วนเวลาเปิด-ปิดจะกำหนดระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงขาออก นี่ถือได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบก้าวลง นอกจากนี้ บั๊กคอนเวอร์เตอร์ บูสต์คอนเวอร์เตอร์ และบัคบูสต์คอนเวอร์เตอร์ ยังใช้ในการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบพัลซิ่งนี้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นหรือต่ำลงตามที่ต้องการ คอนเวอร์เตอร์ประเภทนี้เป็นเพียงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุ
อย่างไรก็ตาม การออกแบบที่เกี่ยวข้องกับวงจรที่ไม่มีหม้อแปลงและแหล่งจ่ายไฟแบบสลับโหมดซึ่งใช้หม้อแปลงที่มีขนาดเล็กกว่าจะมีราคาถูกกว่าในการผลิต ยิ่งกว่านั้นประสิทธิภาพของพวกเขาก็สูงขึ้นและขนาดและน้ำหนักก็น้อยลง
ตัวแปลงแรงดันไฟกับหม้อแปลงต่างกันอย่างไร
ตัวแปลงแรงดันเทียบกับหม้อแปลง |
|
| ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ามีหลายประเภทเพื่อทำการแปลงระหว่างแรงดันไฟฟ้า DC และ AC | หม้อแปลงไฟฟ้าใช้เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น กระแสไฟตรงไม่ได้ |
| ส่วนประกอบ | |
| ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งบางครั้งก็ติดตั้งหม้อแปลงด้วย | หม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดทองแดง ขั้ว และแกนเฟอร์ไรท์ มันเป็นอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลน |
| หลักการทำงาน | |
| ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำงานบนหลักการทางอิเล็กทรอนิกส์และการสลับเซมิคอนดักเตอร์ | หลักการพื้นฐานของการทำงานของหม้อแปลงคือแม่เหล็กไฟฟ้า |
| ประสิทธิภาพ | |
| ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ามีประสิทธิภาพที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับการสร้างความร้อนต่ำในระหว่างการสลับเซมิคอนดักเตอร์ | หม้อแปลงไฟฟ้ามีประสิทธิภาพน้อยกว่าเนื่องจากต้องเผชิญกับการสูญเสียพลังงานหลายอย่างรวมถึงการสร้างความร้อนสูงเนื่องจากทองแดง |
| Applications | |
| ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์พกพา เช่น อะแดปเตอร์แปลงไฟ อะแดปเตอร์สำหรับการเดินทาง ฯลฯ เนื่องจากเบากว่าและเล็กกว่า | หม้อแปลงไฟฟ้าถูกใช้ในหลาย ๆ แอพพลิเคชั่น แม้แต่ในตัวแปลงแรงดันไฟ อย่างไรก็ตาม หากต้องแปลงแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้น จะต้องใช้หม้อแปลงขนาดใหญ่ |
สรุป – ตัวแปลงแรงดันเทียบกับหม้อแปลง
หม้อแปลงไฟฟ้าและเครื่องแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์แปลงไฟสองประเภท ในขณะที่หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เดี่ยวแบบสแตนด์อโลน ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ ตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และบางครั้งแม้แต่หม้อแปลงด้วยเช่นกัน ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าสามารถใช้กับอินพุต DC หรือ AC เพื่อแปลงเป็น AC หรือ DC แต่หม้อแปลงสามารถมีได้เฉพาะแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าและหม้อแปลง
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของตัวแปลงแรงดันเทียบกับ Transformer
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ความแตกต่างระหว่างตัวแปลงแรงดันและหม้อแปลง