Anahtar Farkı – Gerilim Dönüştürücü ve Transformatör
Uygulamada voltaj, çoğu zaman şebeke gücü tarafından olmak üzere birçok farklı kaynaktan sağlanır. AC veya DC olan bu voltaj kaynakları, belirli veya standart bir voltaj değerine sahiptir (örneğin, AC şebekesinde 230V ve bir araba aküsünde 12V DC). Ancak, elektrikli ve elektronik cihazlar bu belirli voltajlarda gerçekten çalışmaz; güç kaynağında bir voltaj dönüştürme yöntemiyle bu voltaj üzerinde çalışacak şekilde yapılırlar. Gerilim dönüştürücüler ve transformatörler, bu voltaj dönüşümünü gerçekleştiren iki tür yöntemdir. Gerilim dönüştürücü ve transformatör arasındaki temel fark, transformatörün yalnızca AC voltajlarını dönüştürebilmesidir, oysa voltaj dönüştürücüler her iki voltaj türü arasında dönüştürmek için yapılır.
Transformatör Nedir?
Bir transformatör zamanla değişen bir voltajı, tipik olarak sinüzoidal bir AC voltajı dönüştürür. Elektromanyetik indüksiyon prensipleri üzerinde çalışır.
Şekil 01: Transformatör
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, birincil ve ikincil iki iletken (genellikle bakır) bobin ortak bir ferromanyetik çekirdeğin etrafına sarılır. Faraday'ın indüksiyon yasasına göre, birincil bobin üzerindeki değişken voltaj, çekirdeğin etrafında dönen zamanla değişen bir akım üretir. Bu zamanla değişen bir manyetik alan üretir ve manyetik akı çekirdekten ikincil bobine aktarılır. Zamanla değişen akı, ikincil bobinde zamanla değişen bir akım ve sonuç olarak ikincil bobin üzerinde zamanla değişen bir voltaj oluşturur.
Güç kaybının olmadığı ideal bir durumda, birincil taraftaki güç girişi, ikincil taraftaki çıkış gücüne eşittir. Böylece, IpVp =IsVs
Ayrıca, Ip/Is=Ns/N p
Bu, voltaj dönüşüm oranını dönüş sayısının oranına eşit yapar.
VsVp=Ns/Np
Örneğin, bir 230V/12V transformatör, 230/12 birincilden ikincile dönüş oranına sahiptir.
Güç iletiminde, iletim akımını düşürmek için santralde üretilen voltaj yükseltilmeli, böylece güç kaybı düşük olmalıdır. Trafo merkezlerinde ve dağıtım istasyonlarında voltaj, dağıtım seviyesine düşürülür. LED ampul gibi bir uç uygulamada, şebeke AC voltajı yaklaşık 12-5V DC'ye dönüştürülmelidir. Yükseltici transformatörler ve düşürücü transformatörler, sırasıyla birincil yan gerilimi sekondere yükseltmek ve düşürmek için kullanılır.
Voltaj Dönüştürücü Nedir?
Gerilim dönüşümü AC'den DC'ye, DC'den AC'ye, AC'den AC'ye ve DC'den DC'ye gibi birçok biçimde gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, DC'den AC'ye dönüştürücüler genellikle inverterler olarak adlandırılır. Bununla birlikte, tüm bu dönüştürücüler ve eviriciler, transformatörler gibi tek bileşenli birimler değil, elektronik devrelerdir. Bunlar farklı güç kaynağı birimleri olarak kullanılır.
AC'den DC'ye Dönüştürücüler
Bunlar en yaygın voltaj dönüştürücü türüdür. Bunlar, elektronik devre için AC şebeke voltajını DC voltajına dönüştürmek için birçok cihazın güç kaynağı ünitelerinde kullanılır.
DC'den AC'ye Dönüştürücü veya İnvertör
Bunlar çoğunlukla pil bankalarından ve güneş fotovoltaik sistemlerinden yedek güç üretiminde kullanılır. PV panellerin veya pillerin DC voltajı, evin veya ticari bir binanın şebeke güç sistemini beslemek için AC voltajına çevrilir.
Şekil 02: Basit DC'den AC'ye dönüştürücü
AC'den AC'ye Dönüştürücü
Bu tip voltaj dönüştürücü, seyahat adaptörleri olarak kullanılır; aynı zamanda birden fazla ülke için yapılmış cihazların güç kaynağı ünitelerinde de kullanılırlar. ABD ve Japonya gibi bazı ülkeler ulusal şebekede 100-120V, İngiltere gibi bazıları ise 220-240V kullandığından, TV, çamaşır makinesi vb. elektronik cihaz üreticileri voltajını değiştirmek için bu tip voltaj dönüştürücüler kullanır. sistemde DC'ye dönüştürmeden önce şebekeyi eşleşen bir AC voltajına bağlayın. Bir ülkeden diğerine giden yolcular, dizüstü bilgisayarlarını ve mobil şarj cihazlarını ülkenin şebeke voltajına uyarlamak için farklı ülkeler için seyahat adaptörlerine ihtiyaç duyabilir.
DC'den DC'ye Dönüştürücü
Bu tip voltaj dönüştürücüler, araç aküsünde mobil şarj cihazlarını ve diğer elektronik sistemleri çalıştırmak için araç güç adaptörlerinde kullanılır. Batarya genellikle 12V DC ürettiği için, cihazların ihtiyaca göre voltajı 5V'dan 24V DC'ye değiştirmesi gerekebilir.
Bu dönüştürücülerde ve eviricilerde kullanılan topoloji birbirinden farklı olabilir. Orada, yüksek voltajı daha düşük bir voltaja dönüştürmek için transformatörler de kullanabilirler. Örneğin lineer bir DC güç kaynağında AC şebekeyi istenilen seviyeye indirmek için girişte bir transformatör kullanılır. Ancak, trafosuz uygulamalar da var. Transformatörsüz topolojide, DC gerilimi (girişten veya AC'den dönüştürülmüş), yüksek frekanslı darbeli –DC sinyali yapmak için açılır ve kapatılır. Açma-kapama süresi oranı, çıkış DC voltaj seviyesini tanımlar. Bu, kademeli bir dönüşüm olarak kabul edilebilir. Ek olarak, bu darbeli DC voltajını istenen daha yüksek veya daha düşük voltaja dönüştürmek için buck dönüştürücüler, boost dönüştürücüler ve buck-boost dönüştürücüler kullanılır. Bu tür dönüştürücüler yalnızca transistörler, indüktörler ve kapasitörlerden oluşan elektronik devrelerdir.
Ancak, nispeten daha küçük transformatörler kullanan transformatörsüz devreler ve anahtarlamalı mod güç kaynaklarıyla ilgili tasarımların üretilmesi daha ucuzdur. Üstelik verimlilikleri daha yüksek, boyutları ve ağırlıkları daha az.
Voltaj Dönüştürücü ve Transformatör arasındaki fark nedir?
Voltaj Dönüştürücü ve Transformatör |
|
| Hem DC hem de AC voltajları arasında dönüşüm gerçekleştirmek için farklı türde voltaj dönüştürücüler vardır. | Transformatörler yalnızca alternatif voltajları dönüştürmek için kullanılır; doğru akımda çalışamazlar. |
| Bileşenler | |
| Gerilim dönüştürücüler elektronik devrelerdir ve bazen transformatörlerle de donatılmıştır. | Transformatörler bakır bobinler, terminaller ve ferrit çekirdeklerden oluşur; bu bağımsız bir cihazdır. |
| Çalışma Prensibi | |
| Çoğu voltaj dönüştürücü, elektronik ilkeler ve yarı iletken anahtarlama üzerinde çalışır. | Transformatörün çalışmasının temel prensibi elektromanyetizmadır. |
| Verimlilik | |
| Gerilim dönüştürücüler, yarı iletken anahtarlama sırasında düşük ısı üretimi nedeniyle nispeten daha yüksek verimliliğe sahiptir. | Transformatörler, bakır nedeniyle yüksek ısı üretimi de dahil olmak üzere çeşitli güç kayıplarıyla karşı karşıya kaldıkları için daha az verimlidir. |
| Uygulamalar | |
| Gerilim dönüştürücüler, daha hafif ve daha küçük oldukları için çoğunlukla güç adaptörleri, seyahat adaptörleri vb. gibi taşınabilir cihazlarda kullanılır. | Transformatörler, voltaj dönüştürücülerde bile birçok uygulamada kullanılır. Ancak daha yüksek gerilimler dönüştürülecekse büyük transformatörler kullanılmalıdır. |
Özet – Gerilim Dönüştürücü ve Transformatör
Transformatörler ve voltaj dönüştürücüler, iki tür güç dönüştürücü aygıttır. Bir transformatör tek başına tek bir cihaz olsa da, voltaj dönüştürücüler yarı iletkenlerden, indüktörlerden, kapasitörlerden ve hatta bazen transformatörlerden oluşan elektronik devrelerdir. Gerilim dönüştürücüler, onları AC veya DC'ye dönüştürmek için DC veya AC girişi ile kullanılabilir. Ancak transformatörler yalnızca AC voltaj girişine sahip olabilir. Gerilim dönüştürücü ve transformatör arasındaki temel fark budur.
Voltaj Dönüştürücü ve Transformatör'ün PDF Versiyonunu İndir
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notlarına göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Gerilim Dönüştürücü ve Transformatör Arasındaki Fark.
