Înțelegerea diferenței dintre un redresor și un transformator: componente esențiale în conversia puterii

În lumea ingineriei electrice, înțelegerea diferenței dintre un redresor și un transformator este crucială, în special pentru oricine se ocupă de circuite electrice sau sisteme de alimentare. Deși pot părea similare la prima vedere, deoarece ambele tratează energia electrică, scopurile, funcțiile și principiile operaționale ale acestora sunt distincte. În acest articol, vom explora ambele dispozitive în profunzime, subliniind diferențele, principiile de lucru și aplicațiile lor.

Ce este un transformator?
Un transformator este un dispozitiv electric static utilizat pentru a transfera energia electrică între două sau mai multe circuite prin inducție electromagnetică. Este conceput pentru a crește (pas în pas) sau pentru a scădea nivelul de tensiune (demers), menținând în același timp frecvența semnalului AC (curent alternativ). Transformatoarele funcționează în principal cu curent alternativ (AC) și se bazează pe principiul inducției electromagnetice.

Cum funcționează un transformator?
Un transformator este format din trei componente principale:

Bobină primară - bobina care primește tensiunea de intrare (AC).

Bobină secundară - bobina care oferă tensiunea de ieșire (AC).

Nucleu - Materialul magnetic care formează calea pentru fluxul creat de curent în bobina primară și induce un curent în bobina secundară.

Principiul de lucru din spatele unui transformator este simplu: atunci când alternarea curentului curge prin bobina primară, acesta creează un câmp magnetic care fluctuează. Acest câmp magnetic induce un curent în bobina secundară prin inducție electromagnetică. Raportul de tensiune între bobinele primare și cele secundare este determinat de raportul de rotații - adică raportul dintre numărul de viraje de sârmă în bobina primară și numărul de rotații din bobina secundară. Acest raport determină direct dacă tensiunea este intensificată sau coborâtă în jos.

Aplicații ale transformatoarelor:

Rețele de distribuție a puterii: tensiuni de pas și de renunțare.

Izolare electrică: Transformatoarele de izolare împiedică tensiunile mari să atingă echipamente sensibile.

Reglarea tensiunii în circuitele electronice.

Limitări:

Transformatoarele funcționează doar cu curent alternativ. Nu pot funcționa cu curent direct (DC).

Sunt relativ voluminoase și necesită un design atent pentru a gestiona cantități mari de putere.

Ce este un redresor?
Un redresor este un dispozitiv electric utilizat pentru a converti curentul alternativ (AC) în curent direct (DC). Acest proces este cunoscut sub numele de rectificare. Rectificatorii sunt utilizați de obicei în sursele de alimentare pentru electronice, baterii și motoare cu curent continuu. Spre deosebire de transformatoare, care modifică doar nivelurile de tensiune fără a modifica direcția curentului, redresoarele modifică de fapt forma de undă a curentului de intrare de la AC la DC.

Cum funcționează un redresor?
Rectificatorii sunt de obicei construiți folosind dispozitive semiconductoare, cum ar fi diode, care permit curentul să curgă într -o singură direcție. Atunci când tensiunea de curent alternativă este aplicată la un redresor, diodele conduc curentul în timpul jumătății ciclice și curentul de bloc pozitiv în timpul jumătății ciclice negative, permițând astfel doar un curent unidirecțional (DC).

Există două tipuri principale de redresor:

Redresorul cu jumătate de undă-folosește o singură diodă și permite curentul să treacă în timpul unei jumătate din forma de undă AC (pozitivă sau negativă). Această metodă este ineficientă, deoarece rezultă o mulțime de energie irosită și o ieșire pulsantă de curent continuu.

Rectificatorul cu undă completă-folosește două sau patru diode (în funcție de configurație) pentru a permite curentul să curgă atât în timpul jumătăților pozitive, cât și negative ale formelor de undă AC. Această metodă este mai eficientă și oferă o ieșire DC mai ușoară.

După procesul de rectificare, ieșirea este un semnal DC pulsant, care poate fi netezit în continuare folosind filtre (condensatoare, inductori) pentru a produce o ieșire constantă de curent continuu.

Aplicații ale redresorilor:

Surse de alimentare pentru dispozitive electronice, computere și televizoare.

Motor DC.

Încărcarea bateriei.

Electroplarea.

Limitări:

Rectificatorii funcționează numai cu aportul de curent alternativ.

Ieșirea este DC, dar poate fi încă pulsantă, cu excepția cazului în care este filtrat în continuare.