Diferencia entre convertidor de voltaje y transformador

Diferencia clave - Convertidor de voltaje vs Transformador
 

En la práctica, el voltaje se suministra desde muchas fuentes diferentes, a menudo por la red eléctrica. Esas fuentes de voltaje, ya sea CA o CC, tienen un valor específico o estándar de voltaje (por ejemplo, 230 V en la red de CA y 12 VCC en una batería de automóvil). Sin embargo, los dispositivos eléctricos y electrónicos no funcionan realmente en estos voltajes específicos; están hechos para trabajar en ese voltaje mediante un método de conversión de voltaje en la fuente de alimentación. Los convertidores y transformadores de voltaje son dos tipos de métodos que realizan esta conversión de voltaje. La diferencia clave entre el convertidor de voltaje y el transformador es que El transformador solo puede convertir voltajes de CA mientras Los convertidores de voltaje están hechos para convertir entre ambos tipos de voltajes..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. Qué es un transformador
3. Qué es un convertidor de voltaje
4. Comparación lado a lado - Convertidor de voltaje vs transformador en forma tabular
5. Resumen

Qué es un transformador?

Un transformador transforma una tensión variable en el tiempo, típicamente una tensión alterna sinusoidal. Funciona sobre los principios de la inducción electromagnética..

Figura 01: Transformador

Como se muestra en la figura anterior, dos bobinas conductoras (generalmente de cobre), primaria y secundaria, se enrollan alrededor de un núcleo ferromagnético común. De acuerdo con la ley de inducción de Faraday, la tensión variable en la bobina primaria produce una corriente variable en el tiempo que corre alrededor del núcleo. Esto produce un campo magnético variable en el tiempo y el flujo magnético se transfiere a través del núcleo a la bobina secundaria. El flujo variable en el tiempo crea una corriente variable en el tiempo en la bobina secundaria y, en consecuencia, un voltaje variable en el tiempo en la bobina secundaria..

En una situación ideal donde no se produce pérdida de potencia, la entrada de alimentación al lado primario es igual a la potencia de salida en el secundario. Así,

yo_pagV_pag = Yo_sV_s

también,

yo_pag/YO_s = N_s/NORTE_pag

Esto hace que la relación de conversión de voltaje sea igual a la relación del número de vueltas.

V_sV_pag = N_s/NORTE_pag

Por ejemplo, un transformador de 230V / 12V tiene una relación de giro de 230/12 primario a secundario.

En la transmisión de energía, el voltaje generado en la planta de energía debe incrementarse para reducir la corriente de transmisión, lo que hace que la pérdida de energía sea baja. En las subestaciones y estaciones de distribución, el voltaje se reduce al nivel de distribución. En una aplicación final como una bombilla LED, la tensión de CA de la red eléctrica se debe convertir a aproximadamente 12-5 V CC. Transformadores elevadores y transformadores reductores se utilizan para subir y bajar la tensión del lado primario en el secundario, respectivamente.

Qué es un convertidor de voltaje?

La conversión de voltaje se puede realizar en muchas formas, como CA a CC, CC a CA, CA a CA y CC a CC. Sin embargo, los convertidores de CC a CA se suelen llamar inversores. Sin embargo, todos estos convertidores e inversores no son unidades de un solo componente como los transformadores, sino circuitos electrónicos. Estos se utilizan como diferentes fuentes de alimentación..

Convertidores AC a DC

Estos son los convertidores de voltaje más comunes. Estos se utilizan en las unidades de alimentación de muchos aparatos para convertir la tensión de red de CA en tensión de CC para los circuitos electrónicos.

Convertidor o inversor de CC a CA

Estos se utilizan principalmente en la generación de energía de respaldo de bancos de baterías y sistemas solares fotovoltaicos. La tensión de CC de los paneles o baterías fotovoltaicas se invierte a la tensión de CA para alimentar el sistema de alimentación de la casa o de un edificio comercial..

Figura 02: Convertidor simple de CC a CA

Convertidor de CA a CA

Este tipo de convertidor de voltaje se utiliza como adaptadores de viaje; También se utilizan en unidades de alimentación de aparatos fabricados para varios países. Dado que algunos países como Estados Unidos y Japón usan 100-120V en la red nacional y otros como Reino Unido, Australia usa 220-240V, los fabricantes de aparatos electrónicos como televisores, lavadoras, etc. usan este tipo de convertidores de voltaje para cambiar el voltaje del de la red a una tensión de CA correspondiente antes de convertir a CC en el sistema. Los viajeros que van de un país a otro pueden necesitar adaptadores de viaje para diferentes países para hacer que sus computadoras portátiles y cargadores móviles se adapten a la tensión de red del condado..

Convertidor DC a DC

Este tipo de convertidores de voltaje se usa en adaptadores de potencia de vehículos para ejecutar cargadores móviles y otros sistemas electrónicos en la batería del vehículo. Dado que la batería generalmente produce 12V DC, los dispositivos pueden tener que cambiar el voltaje de 5V a 24V DC según el requisito.

La topología utilizada en estos convertidores e inversores puede ser diferente de uno a otro. Allí, pueden usar transformadores también para convertir el alto voltaje a uno más bajo. Por ejemplo, en una fuente de alimentación de CC lineal, se usa un transformador en la entrada para bajar la red de CA a un nivel deseado. Pero, también hay aplicaciones sin transformador. En la topología sin transformador, la tensión de CC (ya sea desde la entrada o convertida desde la CA) se activa y desactiva para generar una señal de CC de impulsos de alta frecuencia. La relación de tiempo de encendido / apagado define el nivel de voltaje de CC de salida. Esto puede ser considerado como una transformación de reducción. Además, los conversores reductores, los convertidores elevadores y los convertidores reforzadores alternativos se emplean para convertir este voltaje de CC pulsante en un voltaje mayor o menor deseado. Este tipo de convertidores son únicamente circuitos electrónicos compuestos de transistores, inductores y condensadores..

Sin embargo, los diseños involucrados en circuitos sin transformador y fuentes de alimentación de modo conmutado que usan transformadores comparativamente más pequeños son más baratos de producir. Además, su eficiencia es mayor y el tamaño y peso son menores..

¿Cuál es la diferencia entre un convertidor de voltaje y un transformador??

Convertidor de voltaje vs transformador
Existen diferentes tipos de convertidores de voltaje para realizar conversiones entre los voltajes de CC y CA.	Los transformadores solo se utilizan para convertir voltajes alternos; no pueden operar en corriente continua.
Componentes
Los convertidores de voltaje son circuitos electrónicos, a veces equipados con transformadores también.	Los transformadores están compuestos por bobinas de cobre, terminales y núcleos de ferrita; es un dispositivo independiente.
Principio de funcionamiento
La mayoría de los convertidores de voltaje funcionan con principios electrónicos y conmutación de semiconductores.	El principio básico del funcionamiento del transformador es el electromagnetismo..
Eficiencia
Los convertidores de voltaje tienen una eficiencia comparativamente mayor debido a la baja generación de calor durante la conmutación de semiconductores.	Los transformadores son menos eficientes ya que enfrentan varias pérdidas de energía, incluida una alta generación de calor debido al cobre.
Aplicaciones
Los convertidores de voltaje se usan principalmente en dispositivos portátiles como adaptadores de corriente, adaptadores de viaje, etc., ya que son más livianos y pequeños..	Los transformadores se utilizan en muchas aplicaciones, incluso en convertidores de voltaje. Sin embargo, si se deben convertir voltajes más altos, se deben usar transformadores grandes.

Resumen - Convertidor de voltaje vs transformador

Los transformadores y los convertidores de voltaje son dos tipos de dispositivos convertidores de potencia. Mientras que un transformador es un dispositivo único e independiente, los convertidores de voltaje son circuitos electrónicos compuestos de semiconductores, inductores, condensadores y, a veces, también transformadores. Los convertidores de voltaje se pueden usar con entrada de CC o CA para convertirlos a CA o CC. Pero los transformadores solo pueden tener una entrada de voltajes de CA. Esta es la principal diferencia entre el convertidor de voltaje y el transformador..

Descargar la versión PDF de Voltage Converter vs Transformer

Puede descargar la versión en PDF de este artículo y usarlo para fines fuera de línea según las notas de citas. Por favor descargue la versión PDF aquí Diferencia entre el convertidor de voltaje y el transformador.

Referencia:

1. "Transformador". Wikipedia. Fundación Wikimedia, 07 de junio de 2017. Web. Disponible aquí. 13 de junio de 2017.
2. "Convertidor de voltaje". Wikipedia. Fundación Wikimedia, 23 de abril de 2017. Web. Disponible aquí. 13 de junio de 2017.

Imagen de cortesía:

1. "Transformer3d col3" Por BillC en la Wikipedia en inglés (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
2. “AC-DC-converter” por Xorx77 en la Wikipedia en inglés - Transferido de en.wikipedia a Commons por Closedmouth. (Dominio público) a través de Commons Wikimedia