В электротехнике преобразование энергии — это процесс преобразования электрической энергии из одной формы в другую.
Преобразователь мощности — это электрическое устройство для преобразования электрической энергии между переменным током (AC) и постоянным током (DC). Он также может изменять напряжение или частоту тока.
Преобразователи мощности могут включать более простые инструменты, такие как трансформатор , или более сложные, такие как резонансный преобразователь . Термин также может относиться к классу электрических машин, которые используются для преобразования одной частоты переменного тока в другую. Системы преобразования мощности часто включают избыточность и регулирование напряжения .
Преобразователи мощности классифицируются на основе типа преобразования мощности, которое они выполняют. Один из способов классификации систем преобразования мощности основан на том, являются ли вход и выход переменным током или постоянным током. [1]
Следующие устройства могут преобразовывать постоянный ток в постоянный ток: [ необходимо дополнительное объяснение ]
Следующие устройства могут преобразовывать постоянный ток в переменный ток: [ необходимо дополнительное объяснение ]
Следующие устройства могут преобразовывать переменный ток в постоянный: [ необходимо дополнительное объяснение ]
Следующие устройства могут преобразовывать переменный ток в переменный ток: [ необходимо дополнительное объяснение ]
Существуют также устройства и методы преобразования между энергосистемами, предназначенными для однофазной и трехфазной работы.
Стандартное напряжение и частота питания различаются в разных странах, а иногда и внутри одной страны. В Северной Америке и северной части Южной Америки это обычно 120 вольт, 60 герц (Гц), но в Европе, Азии, Африке и многих других частях света это обычно 230 вольт, 50 Гц. [2] Самолеты часто используют внутреннюю мощность 400 Гц, поэтому преобразование частоты 50 Гц или 60 Гц в 400 Гц необходимо для использования в наземном блоке питания, используемом для питания самолета, когда он находится на земле. И наоборот, внутренняя мощность 400 Гц может быть преобразована в 50 Гц или 60 Гц для удобства розеток питания, доступных пассажирам во время полета.
Некоторые специализированные схемы также можно считать преобразователями мощности, например, подсистема строчного трансформатора, питающая ЭЛТ , генерирующая высокое напряжение с частотой приблизительно 15 кГц.
Потребительская электроника обычно включает в себя адаптер переменного тока (тип источника питания ) для преобразования переменного тока с сетевым напряжением в постоянный ток низкого напряжения, подходящий для потребления микросхемами. Потребительские преобразователи напряжения (также известные как «дорожные преобразователи») используются при поездках между странами, где используется сетевое напряжение ~120 В вместо ~240 В переменного тока. (Существуют также потребительские «адаптеры», которые просто образуют электрическое соединение между двумя вилками и розетками переменного тока разной формы , но они не изменяют ни напряжение, ни частоту.)
Трансформаторы используются в преобразователях мощности для обеспечения электрической изоляции, а также понижения или повышения напряжения.
Вторичная цепь плавающая, когда вы касаетесь вторичной цепи, вы просто подтягиваете ее потенциал к потенциалу вашего тела или потенциалу земли. Ток не будет проходить через ваше тело. Вот почему вы можете безопасно использовать свой мобильный телефон, когда он заряжается, даже если ваш мобильный телефон имеет металлический корпус и подключен к вторичной цепи.
Работая на высокой частоте и поставляя малую мощность, преобразователи мощности имеют гораздо меньшие трансформаторы по сравнению с преобразователями основной частоты, высокой мощности. Обычно в энергосистемах трансформаторы передают мощность одновременно, без заряда!
Ток в первичной обмотке трансформатора способствует установлению взаимного потока в соответствии с законом Ампера и уравновешивает размагничивающее действие тока нагрузки во вторичной обмотке.
Трансформатор обратноходового преобразователя работает иначе, как индуктор. В каждом цикле трансформатор обратноходового преобразователя сначала заряжается, а затем отдает свою энергию нагрузке. Соответственно, воздушный зазор трансформатора обратноходового преобразователя выполняет две функции. Он не только определяет индуктивность, но и запасает энергию. Для обратноходового преобразователя зазор трансформатора может выполнять функцию передачи энергии через циклы зарядки и разрядки.
Относительная проницаемость сердечника может быть > 1000, даже > 10 000. В то время как воздушный зазор имеет гораздо меньшую проницаемость, соответственно, имеет более высокую плотность энергии.
