Vad är en omvandlare?
Enkelt uttryckt en enhet som ändrar en ansluten – och ofta varierande – spänning till en annan önskad och exakt utspänning.
Den anslutna spänningen kan vara en växelspänning (AC) eller en likspänning (DC).
Spänningen ut kan vara en likspänning (DC) för att t.ex. ladda upp ett batteri.
Men utspänningen kan också vara en växelspänning (AC) , t.ex. som en sinusformad våg för att driva 230VAC apparater.
Förkortningarna AC och DC kan därför kombineras för att entydigt förklara omvandlarens funktion:
AC-AC = växelspänning IN och växelspänningen UT
AC-DC = växelspänning IN och likspänning UT
DC-AC = likspänning IN och växelspänning UT
DC-DC = likspänning IN och likspänning UT
Storleken på omvandlaren bestäms av den önskade effekten som ska levereras.
En omvandlare som ska leverera 12VDC och 10ADC har en uteffekt på 120W (12×10 ).
En större omvandlare som ska leverera 36VDC och 10ADC har en uteffekt på 360W (36×10).
Vid all omvandling skapas förluster.
En bra omvandlare bör ha en verkningsgrad på 85-95%.
Det betyder att 15-5% av den energi som förbrukas av omvandlaren inte når utgången. Istället bildas värme som omvandlaren måste kyla bort. Detta kallas förlustenergi.
Hur stor är förlustenergin för de två exemplen ovan om verkningsgraden är 85% ?
För den mindre omvandlaren måste ca 141W förbrukas för att 120W ska levereras.
Förlustenergin är alltså ca 21W.
För den större omvandlaren måste ca 424W förbrukas för att 360W ska levereras.
Förlustenergin är alltså ca 64W.
Ju högre verkningsgrad omvandlaren har desto lägre blir förlustenergin och mängden värme som måste kylas bort.
Jämför med hur varm en 25 resp. 60W glödlampa blir för exemplen ovan !
Enkla , billiga omvandlare har ofta låg verkningsgrad.
Vid omvandling av spänningar som är över ca 42V måste ingången vara galvaniskt skild från utgången – av personsäkerhetsskäl.
Men även vid låga spänningar är det ofta viktigt att ingång och utgång är skilda.
Detta för att förhindra att utgången på en DC-DC omvandlare kortsluts via ingången i t.ex. ett fordon.
Enkla , billiga DC-DC omvandlare har ofta en gemensam minuspol och har inte galvaniskt skilda in och utgångar.
Tystor DC-DC omvandlare