Bir doğrultucu ve transformatör arasındaki farkı anlamak: Güç dönüşümünde temel bileşenler

Elektrik mühendisliği dünyasında, özellikle elektrik devreleri veya güç sistemleri ile ilgilenen herkes için bir doğrultucu ve bir transformatör arasındaki farkı anlamak çok önemlidir. İlk bakışta benzer görünse de, her ikisi de elektrik enerjisi ile uğraştılar, amaçları, işlevleri ve operasyonel ilkeleri farklıdır. Bu makalede, her iki cihazı da derinlemesine keşfedeceğiz, farklılıklarını, çalışma ilkelerini ve uygulamalarını vurgulayacağız.

Transformatör nedir?
Transformatör, elektromanyetik indüksiyon yoluyla elektrik enerjisini iki veya daha fazla devre arasında aktarmak için kullanılan statik bir elektrik cihazıdır. AC (alternatif akım) sinyalinin frekansını korurken (adım atma) veya azaltmak (aşağı inme) voltaj seviyelerini arttırmak için tasarlanmıştır. Transformatörler öncelikle alternatif akım (AC) ile çalışır ve bunlar elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanır.

Bir transformatör nasıl çalışır?
Bir transformatör üç ana bileşenden oluşur:

Birincil bobin - Giriş voltajını (AC) alan bobin.

İkincil bobin - Çıkış voltajını (AC) sağlayan bobin.

Çekirdek - Birincil bobin içinde akım tarafından oluşturulan akı yolunu oluşturan ve ikincil bobinde bir akımı indükleyen manyetik malzeme.

Bir transformatörün arkasındaki çalışma prensibi basittir: akım birincil bobinden akarken, dalgalanan manyetik bir alan oluşturur. Bu manyetik alan, elektromanyetik indüksiyon yoluyla ikincil bobindeki bir akımı indükler. Birincil ve ikincil bobinler arasındaki voltaj oranı, dönüş oranı ile belirlenir - yani, birincil bobindeki tel dönüş sayısının ikincil bobindeki dönüş sayısına oranı. Bu oran, voltajın yükselip çıkmadığını veya istifa edip etmediğini doğrudan belirler.

Transformatörlerin Uygulamaları:

Güç dağıtım ağları: Step-up ve aşağı doğru voltajlar.

Elektriksel izolasyon: İzolasyon transformatörleri, yüksek voltajların hassas ekipmana ulaşmasını önler.

Elektronik devrelerde voltaj regülasyonu.

Sınırlamalar:

Transformatörler sadece AC Power ile çalışır. Doğru akım (DC) ile çalışamazlar.

Nispeten hantaldırlar ve büyük miktarda gücü ele almak için dikkatli bir tasarım gerektirirler.

Doğrultucu nedir?
Bir doğrultucu, alternatif akımı (AC) doğrudan akıma (DC) dönüştürmek için kullanılan bir elektrikli cihazdır. Bu işlem düzeltme olarak bilinir. Doğrulukçılar tipik olarak elektronik, piller ve DC motorları için güç kaynaklarında kullanılır. Akımın yönünü değiştirmeden voltaj seviyelerini değiştiren transformatörlerin aksine, doğrultucular aslında giriş akımının dalga formunu AC'den DC'ye değiştirir.

Bir doğrultucu nasıl çalışır?
Doğrulukçılar tipik olarak akımın sadece bir yönde akmasına izin veren diyotlar gibi yarı iletken cihazlar kullanılarak oluşturulur. AC voltajı bir doğrultucuya uygulandığında, diyotlar pozitif yarım döngü sırasında akım gerçekleştirir ve negatif yarım döngü sırasında akım bloku geçirir, böylece sadece tek yönlü bir akımın (DC) geçmesine izin verir.

İki ana düzeltici türü vardır:

Yarım dalga doğrultucu-tek bir diyot kullanır ve AC dalga formunun (pozitif veya negatif) sadece yarısında akımın geçmesine izin verir. Bu yöntem verimsizdir, çünkü çok fazla boşa harcanan enerji ve titreşimli bir DC çıkışı ile sonuçlanır.

Tam dalga doğrultucu-AC dalga formunun hem pozitif hem de negatif yarım döngü sırasında akımın akmasına izin vermek için iki veya dört diyot (konfigürasyona bağlı olarak) kullanır. Bu yöntem daha verimlidir ve daha pürüzsüz DC çıkışı sağlar.

Düzeltme işleminden sonra çıkış, sabit bir DC çıkışı üretmek için filtreler (kapasitörler, indüktörler) kullanılarak daha da düzeltilebilen titreşimli bir DC sinyalidir.

Doğrultucuların uygulamaları:

Elektronik cihazlar, bilgisayarlar ve televizyonlar için güç kaynakları.

DC motor sürücüleri.

Pil şarjı.

Elektrokaplama.

Sınırlamalar:

Doğrulukçılar sadece AC girişi ile çalışır.

Çıktı DC'dir, ancak daha fazla filtrelenmedikçe yine de titreşiyor olabilir.