電壓變換器(voltage converter)和變壓器(transformer)的區別

在實踐中，電壓由許多不同的來源提供，通常由市電提供。這些電壓源，無論是交流還是直流，都有一個特定的或標準的電壓值（例如，交流電源為230V，汽車電池為12V DC）。然而，電氣和電子設備並不是在這些特定的電壓下工作，而是通過電源中的電壓轉換方法使它們在該電壓下工作。電壓轉換器和變壓器是執行這種電壓轉換的兩種方法。電壓轉換器和變壓器之間的關鍵區別在於變壓器只能轉換交流電壓，而電壓轉換器則可以在兩種電壓之間進行轉換。

什麼是變壓器(a transformer)？

變壓器變換時變電壓，通常是正弦交流電壓。它的工作原理是電磁感應。

電壓變換器(voltage converter)和變壓器(transformer)的區別

圖01：變壓器

如上圖所示，一次和二次兩個導電（通常是銅）線圈繞在一個共同的鐵磁芯上。根據法拉第感應定律，初級線圈上的電壓變化會產生一個繞磁芯運行的時變電流。這會產生一個時變磁場，磁通量通過磁芯傳遞到次級線圈。時變磁通在次級線圈中產生時變電流，從而在次級線圈上產生時變電壓。

在沒有功率損耗的理想情況下，一次側的輸入功率等於二次側的輸出功率。因此，

IpVp=獨立軟件供應商

也，

Ip/Is=Ns/Np

這使得電壓轉換比等於匝數之比。

Vpn/Vsp=垂直壓力

例如，230V/12V變壓器的匝比為230/12一次側與二次側。

在電力傳輸中，應提高發電廠的發電電壓，以降低輸電電流，從而降低電能損耗。在變電站和配電站，電壓降到配電水平。在像LED燈泡這樣的終端應用中，電源交流電壓應轉換為12-5V直流電。升壓變壓器和降壓變壓器分別用於將一次側電壓升高和降低到二次側。

什麼是電壓轉換器(a voltage converter)？

電壓轉換有很多種形式，如交流到直流，直流到交流，交流到交流和直流到直流。然而，DC-AC轉換器通常被稱為逆變器。然而，所有這些轉換器和逆變器不是像變壓器那樣的單一元件單元，而是電子電路。它們用作不同的電源裝置。

交直流轉換器

這是最常見的電壓轉換器。在許多電器的電源裝置中，它們被用來將交流電源電壓轉換為直流電壓，以供電子電路使用。

直流-交流轉換器或逆變器

它們主要用於電池組和太陽能光伏系統的備用發電。光伏板或電池的直流電壓被轉換成交流電壓，為住宅或商業建築的主電源系統供電。

圖02：簡單的直流-交流轉換器

交-交轉換器

這種類型的電源適配器也被用於旅行電源。由於一些國家如美國和日本在國家電網中使用100-120V電壓，而英國、澳大利亞等則使用220-240V電壓，因此，電視機、洗衣機等電子設備**商使用這種類型的電壓轉換器，在系統中轉換為直流電之前，將電源電壓轉換為匹配的交流電壓。從一個國家到另一個國家的旅行者可能需要不同國家的旅行適配器，以使他們的筆記本電腦和移動充電器適應該國的電網電壓。

直流-直流轉換器

這種類型的電壓轉換器用於車輛電源適配器中，以在車輛蓄電池上運行移動充電器和其他電子系統。由於電池通常產生12伏直流電，設備可能需要根據需要將電壓從5伏改為24伏直流電。

換流器的拓撲結構可能不同。在那裡，他們也可以使用變壓器將高壓轉換為較低的電壓。例如，在線性直流電源中，輸入端使用變壓器將交流電源降低到所需水平。但是，也有無變壓器的應用。在無變壓器拓撲中，直流電壓（輸入電壓或交流電壓轉換電壓）被打開和關閉，以產生高頻脈衝直流信號。開關時間比定義了輸出直流電壓水平。這可以看作是一種逐步的轉換。此外，還採用buck變換器、boost變換器和buck-boost變換器將這種脈動直流電壓轉換成所需的較高或較低電壓。這種轉換器完全是由晶體管、電感器和電容器組成的電子電路。

然而，使用相對較小變壓器的無變壓器電路和開關電源的設計成本更低。此外，它們的效率更高，體積和重量更小。

電壓變換器(voltage converter)和變壓器(transformer)的區別

電壓轉換器與變壓器
有不同類型的電壓轉換器來執行直流和交流電壓之間的轉換。	變壓器只用於轉換交流電壓，不能在直流電中工作。
組件
電壓轉換器是電子電路，有時也配備變壓器。	變壓器由銅線圈、端子和鐵氧體磁心組成；它是一個獨立的裝置。
工作原理
大多數電壓轉換器工作在電子原理和半導體開關上。	變壓器工作的基本原理是電磁學。
效率
由於半導體開關過程中的低熱產生，電壓變換器具有較高的效率。	變壓器效率較低，因為它們面臨幾個功率損失，包括銅產生的高熱。
應用
電壓轉換器主要用於便攜式設備，如電源適配器、旅行適配器等，因為它們更輕更小。	變壓器在許多應用中都有使用，甚至在電壓轉換器中也是如此。但是，如果要轉換更高的電壓，就必須使用大型變壓器。