मुख्य अंतर - वोल्टेज कनवर्टर बनाम ट्रांसफार्मर
व्यवहार में, वोल्टेज की आपूर्ति कई अंतर स्रोतों से की जाती है, अक्सर मुख्य शक्ति द्वारा। उन वोल्टेज स्रोतों, या तो एसी या डीसी में वोल्टेज का एक विशिष्ट या मानक मान होता है (उदाहरण के लिए, एसी मेन में 230V और कार बैटरी में 12V डीसी)। हालांकि, विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण वास्तव में इन विशिष्ट वोल्टेज में काम नहीं करते हैं; उन्हें बिजली आपूर्ति में वोल्टेज रूपांतरण विधि द्वारा उस वोल्टेज पर काम करने के लिए बनाया जाता है। वोल्टेज कन्वर्टर्स और ट्रांसफार्मर दो प्रकार के तरीके हैं जो इस वोल्टेज रूपांतरण को करते हैं। वोल्टेज कन्वर्टर और ट्रांसफॉर्मर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ट्रांसफॉर्मर केवल एसी वोल्टेज को कन्वर्ट करने में सक्षम होता है जबकि वोल्टेज कन्वर्टर्स को दोनों प्रकार के वोल्टेज के बीच कन्वर्ट करने के लिए बनाया जाता है।
ट्रांसफॉर्मर क्या है?
एक ट्रांसफॉर्मर एक समय बदलती वोल्टेज को बदल देता है, आमतौर पर एक साइनसोइडल एसी वोल्टेज। यह विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांतों पर काम करता है।
चित्रा 01: ट्रांसफार्मर
जैसा कि ऊपर की आकृति में दर्शाया गया है, दो प्रवाहकीय (आमतौर पर तांबे) कॉइल, प्राथमिक और माध्यमिक, एक सामान्य फेरोमैग्नेटिक कोर के चारों ओर घाव होते हैं। फैराडे के प्रेरण के नियम के अनुसार, प्राथमिक कॉइल पर भिन्न वोल्टेज एक समय-भिन्न धारा उत्पन्न करता है जो कोर के चारों ओर चलती है। यह एक समय-भिन्न चुंबकीय क्षेत्र पैदा करता है और चुंबकीय प्रवाह को कोर से सेकेंडरी कॉइल में स्थानांतरित किया जाता है। समय परिवर्तनशील फ्लक्स सेकेंडरी कॉइल में एक समय-भिन्न धारा बनाता है और इसके परिणामस्वरूप, सेकेंडरी कॉइल पर एक समय-भिन्न वोल्टेज होता है।
एक आदर्श स्थिति में जहां कोई बिजली की हानि नहीं होती है, प्राथमिक पक्ष में बिजली इनपुट माध्यमिक में आउटपुट पावर के बराबर होता है। इस प्रकार, मैंपवीपी =मैंएसवीएस
इसके अलावा, मैंप/मैंएस=एनएस/एन पी
यह वोल्टेज रूपांतरण अनुपात को घुमावों की संख्या के अनुपात के बराबर बनाता है।
वीएसवीपी=एनएस/एनपी
उदाहरण के लिए, एक 230V/12V ट्रांसफॉर्मर का टर्न रेशियो 230/12 प्राइमरी से सेकेंडरी है।
पावर ट्रांसमिशन में, पावर प्लांट में उत्पन्न वोल्टेज को बढ़ाया जाना चाहिए ताकि ट्रांसमिशन करंट कम हो, जिससे बिजली का नुकसान कम हो। सबस्टेशनों और वितरण स्टेशनों पर, वोल्टेज को वितरण स्तर तक नीचे ले जाया जाता है। एक एलईडी बल्ब की तरह एक अंतिम अनुप्रयोग पर, मुख्य एसी वोल्टेज को लगभग 12-5V डीसी में परिवर्तित किया जाना चाहिए। स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर और स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर का उपयोग प्राथमिक साइड वोल्टेज को क्रमशः सेकेंडरी में बढ़ाने और कम करने के लिए किया जाता है।
वोल्टेज कनवर्टर क्या है?
वोल्टेज रूपांतरण कई रूपों में किया जा सकता है जैसे एसी से डीसी, डीसी से एसी, एसी से एसी और डीसी से डीसी। हालाँकि, DC से AC कन्वर्टर्स को आमतौर पर इनवर्टर कहा जाता है। फिर भी, ये सभी कन्वर्टर्स और इनवर्टर ट्रांसफार्मर की तरह एकल-घटक इकाइयाँ नहीं हैं, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक सर्किट हैं। इनका उपयोग विभिन्न बिजली आपूर्ति इकाइयों के रूप में किया जाता है।
एसी से डीसी कन्वर्टर्स
ये सबसे आम प्रकार के वोल्टेज कन्वर्टर्स हैं। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्री के लिए एसी मेन वोल्टेज को डीसी वोल्टेज में बदलने के लिए इनका उपयोग कई उपकरणों की बिजली आपूर्ति इकाइयों में किया जाता है।
डीसी से एसी कन्वर्टर या इन्वर्टर
इनका उपयोग ज्यादातर बैटरी बैंकों और सौर फोटोवोल्टिक प्रणालियों से बैकअप बिजली उत्पादन में किया जाता है। पीवी पैनल या बैटरियों का डीसी वोल्टेज घर या व्यावसायिक भवन की मुख्य बिजली व्यवस्था की आपूर्ति के लिए एसी वोल्टेज में उलटा होता है।
चित्र 02: साधारण डीसी से एसी कनवर्टर
एसी से एसी कन्वर्टर
इस प्रकार के वोल्टेज कनवर्टर का उपयोग ट्रैवल एडेप्टर के रूप में किया जाता है; उनका उपयोग बहु-देशों के लिए बने उपकरणों की बिजली आपूर्ति इकाइयों में भी किया जाता है। चूंकि संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान जैसे कुछ देश राष्ट्रीय ग्रिड में 100-120V का उपयोग करते हैं और कुछ यूके, ऑस्ट्रेलिया जैसे 220-240V का उपयोग करते हैं, टीवी, वाशिंग मशीन आदि जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माता इस प्रकार के वोल्टेज कन्वर्टर्स का उपयोग वोल्टेज को बदलने के लिए करते हैं। सिस्टम में डीसी में परिवर्तित होने से पहले एक मिलान एसी वोल्टेज के लिए मुख्य। एक देश से दूसरे देश जाने वाले यात्रियों को अपने लैपटॉप और मोबाइल चार्जर को काउंटी के ग्रिड वोल्टेज के अनुकूल बनाने के लिए अलग-अलग देशों के लिए ट्रैवल एडेप्टर की आवश्यकता हो सकती है।
डीसी से डीसी कनवर्टर
इस प्रकार के वोल्टेज कन्वर्टर्स का उपयोग वाहन पावर एडेप्टर में वाहन बैटरी पर मोबाइल चार्जर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम चलाने के लिए किया जाता है। चूंकि बैटरी आमतौर पर 12V DC का उत्पादन करती है, इसलिए उपकरणों को आवश्यकता के आधार पर वोल्टेज को 5V से 24V DC में बदलना पड़ सकता है।
इन कन्वर्टर्स और इनवर्टर में प्रयुक्त टोपोलॉजी एक से दूसरे में भिन्न हो सकती है। वहां, वे उच्च वोल्टेज को कम वोल्टेज में बदलने के लिए ट्रांसफॉर्मर का भी उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक रैखिक डीसी बिजली की आपूर्ति में, एसी मेन को वांछित स्तर तक कम करने के लिए इनपुट पर एक ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। लेकिन, ट्रांसफॉर्मर-रहित अनुप्रयोग भी हैं। ट्रांसफॉर्मर-कम टोपोलॉजी में, उच्च आवृत्ति स्पंदित-डीसी सिग्नल बनाने के लिए डीसी वोल्टेज (या तो इनपुट से या एसी से परिवर्तित) को चालू और बंद किया जाता है। ऑन-ऑफ टाइम अनुपात आउटपुट डीसी वोल्टेज स्तर को परिभाषित करता है। इसे स्टेप-डाउन परिवर्तन के रूप में माना जा सकता है। इसके अलावा, हिरन कन्वर्टर्स, बूस्ट कन्वर्टर्स और बक-बूस्ट कन्वर्टर्स को इस स्पंदित डीसी वोल्टेज को वांछित उच्च या निम्न वोल्टेज में परिवर्तित करने में नियोजित किया जाता है। इस प्रकार के कन्वर्टर्स पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं जो ट्रांजिस्टर, इंडक्टर्स और कैपेसिटर से बने होते हैं।
हालांकि, ट्रांसफॉर्मर-लेस सर्किट और स्विच्ड मोड पावर सप्लाई में शामिल डिज़ाइन जो तुलनात्मक रूप से छोटे ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं, उत्पादन के लिए सस्ते होते हैं। इसके अलावा, उनकी दक्षता अधिक होती है और आकार और वजन कम होता है।
वोल्टेज कन्वर्टर और ट्रांसफॉर्मर में क्या अंतर है?
वोल्टेज कनवर्टर बनाम ट्रांसफार्मर |
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| डीसी और एसी दोनों वोल्टेज के बीच रूपांतरण करने के लिए विभिन्न प्रकार के वोल्टेज कन्वर्टर्स हैं। | ट्रांसफॉर्मर का उपयोग केवल वैकल्पिक वोल्टेज को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है; वे प्रत्यक्ष धारा में काम नहीं कर सकते। |
| घटक | |
| वोल्टेज कन्वर्टर्स इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं, कभी-कभी ट्रांसफॉर्मर से भी लैस होते हैं। | ट्रांसफॉर्मर कॉपर कॉइल, टर्मिनल और फेराइट कोर से बने होते हैं; यह एक स्टैंड-अलोन डिवाइस है। |
| कार्य सिद्धांत | |
| अधिकांश वोल्टेज कन्वर्टर्स इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांतों और सेमीकंडक्टर स्विचिंग पर काम करते हैं। | ट्रांसफॉर्मर संचालन का मूल सिद्धांत विद्युत चुंबकत्व है। |
| दक्षता | |
| सेमीकंडक्टर स्विचिंग के दौरान कम गर्मी उत्पादन के कारण वोल्टेज कन्वर्टर्स की तुलनात्मक रूप से उच्च दक्षता होती है। | ट्रांसफॉर्मर कम कुशल होते हैं क्योंकि उन्हें तांबे के कारण उच्च ताप उत्पादन सहित कई बिजली हानियों का सामना करना पड़ता है। |
| आवेदन | |
| वोल्टेज कन्वर्टर्स ज्यादातर पोर्टेबल डिवाइस जैसे पावर एडेप्टर, ट्रैवल एडेप्टर आदि में उपयोग किए जाते हैं क्योंकि वे हल्के और छोटे होते हैं। | ट्रांसफॉर्मर का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है, यहां तक कि वोल्टेज कन्वर्टर्स में भी। हालाँकि, यदि उच्च वोल्टेज को परिवर्तित करना है, तो बड़े ट्रांसफार्मर का उपयोग करना होगा। |
सारांश - वोल्टेज कनवर्टर बनाम ट्रांसफार्मर
ट्रांसफॉर्मर और वोल्टेज कन्वर्टर्स दो तरह के पावर कन्वर्टर डिवाइस हैं। जबकि एक ट्रांसफॉर्मर एक स्टैंड-अलोन सिंगल डिवाइस है, वोल्टेज कन्वर्टर्स अर्धचालक, इंडक्टर्स, कैपेसिटर और कभी-कभी ट्रांसफॉर्मर से बने इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं। वोल्टेज कन्वर्टर्स का उपयोग डीसी या एसी इनपुट के साथ एसी या डीसी में बदलने के लिए किया जा सकता है। लेकिन ट्रांसफार्मर में केवल एसी वोल्टेज का इनपुट हो सकता है। वोल्टेज कनवर्टर और ट्रांसफार्मर के बीच यही मुख्य अंतर है।
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