Spänningsomvandlare - Voltage converter

En spänningsomvandlare är en elektrisk kraftomvandlare som ändrar spänningen hos en elektrisk kraftkälla. Det kan kombineras med andra komponenter för att skapa en strömförsörjning .

AC och DC

Omvandling av växelspänning använder en transformator . Omvandling från en likspänning till en annan kräver elektroniska kretsar ( elektromekanisk utrustning krävdes före utvecklingen av halvledarelektronik ), som en likströmskonverterare . Nätström (kallad hushållsström i USA) är allmänt växelström.

Praktiska spänningsomvandlare

Nätomvandlare

En vanlig användning av spänningsomvandlaren är för en anordning som tillåter apparater som är gjorda för nätspänningen i ett geografiskt område att fungera i ett område med annan spänning. En sådan anordning kan kallas en spänningsomvandlare , kraftomvandlare , reseadapter etc. De flesta enfas växelströmuttag i världen levererar effekt vid 210–240 V eller vid 100–120 V. En transformator eller autotransformator kan Begagnade; (auto) transformatorer är i sig reversibla, så samma transformator kan användas för att öka spänningen eller trappa ner den i samma förhållande. Lättare och mindre enheter kan tillverkas med hjälp av elektroniska kretsar; att minska spänningen elektroniskt är enklare och billigare än att öka den. Små, billiga reseadaptrar som är lämpliga för enheter med låg effekt som elektriska rakapparater , men inte, till exempel hårfönster , finns tillgängliga; reseadaptrar innehåller vanligtvis plug-end-adaptrar för olika standarder som används i olika länder. En transformator skulle användas för högre effekt.

Transformatorer ändrar inte frekvensen av el; i många regioner med 100–120 V levereras el vid 60  Hz och 210–240 V-områden brukar använda 50 Hz. Detta kan påverka driften av enheter som är beroende av nätfrekvensen (vissa ljudskivspelare och elektriska klockor för elnät etc., även om modern utrustning är mindre sannolikt beroende av nätfrekvensen). Utrustning med kraftiga motorer eller interna transformatorer som är konstruerade för att arbeta vid 60 Hz kan överhettas vid 50 Hz även om den levererade spänningen är korrekt.

De flesta nätdrivna elektriska apparater, även om de kan specificera en enda nominell spänning, har faktiskt ett toleransområde över och under den punkten. Således kan enheter vanligtvis användas på antingen vilken spänning som helst från cirka 100 till 120 V, eller vilken spänning som helst från ca. 210 till 240 V. I sådana fall behöver spänningsomvandlare bara specificeras för att konvertera vilken spänning som helst inom ett område, till en spänning inom det andra, snarare än att det krävs separata omvandlare för alla möjliga par med nominella spänningar (110–220, 117– 220, 110–230, etc.)

Omvandlare för enheter

Nätomvandlare

Ett annat krav är att tillhandahålla lågspänningselektricitet till en enhet från elnät; detta skulle göras med det som vanligtvis kallas strömförsörjning . De flesta moderna elektroniska enheter kräver mellan 1,5 och 24 volt DC; enheter med lägre effekt vid dessa spänningar kan ofta fungera antingen från batterier eller nät. Vissa enheter har strömförsörjning och är helt enkelt anslutna till elnätet. Andra använder en extern strömförsörjning som innehåller antingen en transformator och likriktare eller elektroniska kretsar. Strömförsörjning med switchat läge har blivit utbrett i början av tjugoförsta århundradet; de är mindre och lättare än de en gång universella transformatoromvandlarna, och är ofta utformade för att fungera från växelström vid vilken spänning som helst mellan 100 och 250 V. Eftersom de vanligtvis är rättade för att arbeta med likspänning påverkas de minimalt av nätfrekvensen (50 vs 60 Hz). Detaljer om drift finns i artikeln om strömförsörjning .

Mobila omvandlare

Spänningsomvandlare kan användas i fordon med 12 V DC-uttag. En enkel spänningsdroppare kan användas för att minska spänningen för enheter med låg effekt; om mer än 12 V krävs eller för kraftfulla enheter används en strömförsörjning med omkoppling. Utgången är vanligtvis likström i intervallet 1,5–24 V. Strömförsörjning som matar ut antingen 100–120 V AC eller 210–240 V AC är tillgänglig; de kallas växelriktare på grund av omvandlingen från DC till AC snarare än spänningsförändringen. En frekvensomformares utgångsfrekvens och vågform kanske inte exakt replikerar den som levereras av elnätet, även om detta vanligtvis inte är ett problem.


Se även