Convertitore di tensione - Voltage converter

Un convertitore di tensione è un convertitore di energia elettrica che cambia la tensione di una fonte di energia elettrica. Può essere combinato con altri componenti per creare un alimentatore .

AC e DC

La conversione della tensione CA utilizza un trasformatore . La conversione da una tensione CC a un'altra richiede circuiti elettronici ( l' apparecchiatura elettromeccanica era necessaria prima dello sviluppo dell'elettronica a semiconduttore ), come un convertitore CC-CC . L'alimentazione di rete (chiamata corrente domestica negli Stati Uniti) è universalmente CA.

Pratici convertitori di tensione

Convertitori di rete

Un uso comune del convertitore di tensione è per un dispositivo che consente agli apparecchi realizzati per la tensione di rete di una regione geografica di funzionare in un'area con tensione diversa. Un tale dispositivo può essere chiamato convertitore di tensione , convertitore di alimentazione , adattatore da viaggio , ecc. La maggior parte delle prese elettriche a corrente alternata monofase nel mondo fornisce alimentazione a 210–240 V oa 100–120 V. Un trasformatore o autotrasformatore può essere Usato; I trasformatori (auto) sono intrinsecamente reversibili, quindi lo stesso trasformatore può essere utilizzato per aumentare la tensione o abbassarla dello stesso rapporto. Dispositivi più leggeri e più piccoli possono essere realizzati utilizzando circuiti elettronici; ridurre elettronicamente la tensione è più semplice ed economico che aumentarla. Sono disponibili adattatori da viaggio piccoli ed economici adatti a dispositivi a bassa potenza come i rasoi elettrici , ma non, ad esempio, gli asciugacapelli ; gli adattatori da viaggio di solito includono adattatori plug-end per i diversi standard utilizzati nei diversi paesi. Un trasformatore verrebbe utilizzato per una maggiore potenza.

I trasformatori non cambiano la frequenza dell'elettricità; in molte regioni con 100–120 V, l'elettricità viene fornita a 60  Hz e le regioni 210–240 V tendono a utilizzare 50 Hz. Ciò può influire sul funzionamento dei dispositivi che dipendono dalla frequenza di rete (alcuni giradischi audio e orologi elettrici solo da rete, ecc., Sebbene le apparecchiature moderne abbiano meno probabilità di dipendere dalla frequenza di rete). Apparecchiature con motori ad alta potenza o trasformatori interni progettati per funzionare a 60 Hz possono surriscaldarsi a 50 Hz anche se la tensione fornita è corretta.

La maggior parte delle apparecchiature elettriche alimentate dalla rete, sebbene possa specificare una singola tensione nominale, in realtà ha un intervallo di tolleranza al di sopra e al di sotto di quel punto. Pertanto, i dispositivi di solito possono essere utilizzati su qualsiasi tensione da ca. Da 100 a 120 V o qualsiasi tensione da ca. Da 210 a 240 V. In tali casi, i convertitori di tensione devono essere specificati solo per convertire qualsiasi tensione all'interno di un intervallo, in una tensione all'interno dell'altro, piuttosto che convertitori separati necessari per tutte le possibili coppie di tensioni nominali (110–220, 117– 220, 110–230, ecc.)

Convertitori per dispositivi

Convertitori di rete

Un altro requisito è fornire elettricità a bassa tensione a un dispositivo dalla rete elettrica; questo sarebbe fatto da quello che di solito viene chiamato un alimentatore . La maggior parte dei dispositivi elettronici moderni richiede tra 1,5 e 24 volt CC; i dispositivi a bassa potenza a queste tensioni possono spesso funzionare sia da batterie che da rete. Alcuni dispositivi incorporano un alimentatore e vengono semplicemente collegati alla rete elettrica. Altri utilizzano un alimentatore esterno che comprende un trasformatore e un raddrizzatore o circuiti elettronici. Gli alimentatori switching si sono diffusi all'inizio del ventunesimo secolo; sono più piccoli e più leggeri dei convertitori un tempo universali e sono spesso progettati per funzionare dalla rete CA a qualsiasi tensione compresa tra 100 e 250 V. Inoltre, poiché sono tipicamente rettificati per funzionare a una tensione CC, sono minimamente influenzati da la frequenza della rete (50 vs 60 Hz). I dettagli sul funzionamento sono forniti nell'articolo sugli alimentatori .

Convertitori mobili

I convertitori di tensione possono essere utilizzati nei veicoli con prese da 12 V CC. Un semplice contagocce di tensione può essere utilizzato per ridurre la tensione per i dispositivi a bassa potenza; se sono necessari più di 12V, o per dispositivi ad alta potenza, viene utilizzato un alimentatore a commutazione. L'uscita sarà generalmente CC nell'intervallo 1,5–24 V. Sono disponibili alimentatori che emettono 100–120 V CA o 210–240 V CA; si chiamano inverter , per via della conversione da DC ad AC piuttosto che per la variazione di tensione. La frequenza di uscita e la forma d'onda di un inverter potrebbero non replicare accuratamente quella fornita dalla rete elettrica, sebbene di solito questo non sia un problema.


Guarda anche