电压变换器(voltage converter)和变压器(transformer)的区别

在实践中，电压由许多不同的来源提供，通常由市电提供。这些电压源，无论是交流还是直流，都有一个特定的或标准的电压值（例如，交流电源为230V，汽车电池为12V DC）。然而，电气和电子设备并不是在这些特定的电压下工作，而是通过电源中的电压转换方法使它们在该电压下工作。电压转换器和变压器是执行这种电压转换的两种方法。电压转换器和变压器之间的关键区别在于变压器只能转换交流电压，而电压转换器则可以在两种电压之间进行转换。

什么是变压器(a transformer)？

变压器变换时变电压，通常是正弦交流电压。它的工作原理是电磁感应。

电压变换器(voltage converter)和变压器(transformer)的区别

图01：变压器

如上图所示，一次和二次两个导电（通常是铜）线圈绕在一个共同的铁磁芯上。根据法拉第感应定律，初级线圈上的电压变化会产生一个绕磁芯运行的时变电流。这会产生一个时变磁场，磁通量通过磁芯传递到次级线圈。时变磁通在次级线圈中产生时变电流，从而在次级线圈上产生时变电压。

在没有功率损耗的理想情况下，一次侧的输入功率等于二次侧的输出功率。因此，

IpVp=独立软件供应商

也，

Ip/Is=Ns/Np

这使得电压转换比等于匝数之比。

Vpn/Vsp=垂直压力

例如，230V/12V变压器的匝比为230/12一次侧与二次侧。

在电力传输中，应提高发电厂的发电电压，以降低输电电流，从而降低电能损耗。在变电站和配电站，电压降到配电水平。在像LED灯泡这样的终端应用中，电源交流电压应转换为12-5V直流电。升压变压器和降压变压器分别用于将一次侧电压升高和降低到二次侧。

什么是电压转换器(a voltage converter)？

电压转换有很多种形式，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转换器通常被称为逆变器。然而，所有这些转换器和逆变器不是像变压器那样的单一元件单元，而是电子电路。它们用作不同的电源装置。

交直流转换器

这是最常见的电压转换器。在许多电器的电源装置中，它们被用来将交流电源电压转换为直流电压，以供电子电路使用。

直流-交流转换器或逆变器

它们主要用于电池组和太阳能光伏系统的备用发电。光伏板或电池的直流电压被转换成交流电压，为住宅或商业建筑的主电源系统供电。

图02：简单的直流-交流转换器

交-交转换器

这种类型的电源适配器也被用于旅行电源。由于一些国家如美国和日本在国家电网中使用100-120V电压，而英国、澳大利亚等则使用220-240V电压，因此，电视机、洗衣机等电子设备**商使用这种类型的电压转换器，在系统中转换为直流电之前，将电源电压转换为匹配的交流电压。从一个国家到另一个国家的旅行者可能需要不同国家的旅行适配器，以使他们的笔记本电脑和移动充电器适应该国的电网电压。

直流-直流转换器

这种类型的电压转换器用于车辆电源适配器中，以在车辆蓄电池上运行移动充电器和其他电子系统。由于电池通常产生12伏直流电，设备可能需要根据需要将电压从5伏改为24伏直流电。

换流器的拓扑结构可能不同。在那里，他们也可以使用变压器将高压转换为较低的电压。例如，在线性直流电源中，输入端使用变压器将交流电源降低到所需水平。但是，也有无变压器的应用。在无变压器拓扑中，直流电压（输入电压或交流电压转换电压）被打开和关闭，以产生高频脉冲直流信号。开关时间比定义了输出直流电压水平。这可以看作是一种逐步的转换。此外，还采用buck变换器、boost变换器和buck-boost变换器将这种脉动直流电压转换成所需的较高或较低电压。这种转换器完全是由晶体管、电感器和电容器组成的电子电路。

然而，使用相对较小变压器的无变压器电路和开关电源的设计成本更低。此外，它们的效率更高，体积和重量更小。