常常需要在這些不同類型的電源之間進(jìn)行變換。接下來，我們將詳細(xì)介紹變壓器、整流器、逆變器以及 DC - DC 變換器這幾種常見的電源變換設(shè)備，它們分別實現(xiàn)了不同類型電源之間的轉(zhuǎn)換。

交流變交流 —— 變壓器

變壓器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的一種用于變換交流電壓的設(shè)備。它一般具備初級和次級兩個相互獨(dú)立的繞組，這兩個繞組共用一個鐵芯。當(dāng)變壓器的初級繞組接通交流電源時，繞組內(nèi)會流過交變電流，進(jìn)而產(chǎn)生磁勢，于是在閉合鐵芯中就會形成交變磁通。初級和次級繞組切割磁力線，從而在次級繞組就能感應(yīng)出相同頻率的交流電。變壓器的功能十分多樣，它既可以實現(xiàn)降壓，也能夠進(jìn)行升壓，甚至還能用于隔離而不改變電壓值。在電力系統(tǒng)中，變壓器起著至關(guān)重要的作用，例如在遠(yuǎn)距離輸電時，通過升壓變壓器將電壓升高，以減少輸電過程中的能量損耗；而在用戶端，則使用降壓變壓器將電壓降低到合適的水平，供各種電器設(shè)備使用。

交流變直流 —— 整流器

常見的整流器有整流二極管和晶閘管。幾乎在所有的家用電器和電腦中都能找到整流器的身影，它通常安裝在電器的電源部分。以橋式整流電路為例，它能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成直流電。橋式整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦裕诮涣麟姷恼胫芎拓?fù)半周分別讓不同的二極管導(dǎo)通，從而使得輸出的電流方向始終保持一致，實現(xiàn)了交流電到直流電的轉(zhuǎn)換。在電子設(shè)備中，整流器為設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電源，確保設(shè)備能夠正常工作。

直流變交流 —— 逆變器

逆變一般通過 MOS 管來實現(xiàn)，從原理上可以分為半橋逆變電路和全橋逆變電路。下面以全橋逆變?yōu)槔齺斫榻B逆變的過程。全橋逆變主要由四個 MOS 管構(gòu)成，具有兩個橋臂。在工作時，每個橋臂不能同時導(dǎo)通，而是對邊橋臂導(dǎo)通。在 MOS 管的柵極，由控制板所輸出的 PWM 信號來控制，通過改變方波的占空比可以實現(xiàn)正弦波幅度的控制，這里在程序上涉及到比較復(fù)雜的矢量控制 / 磁場導(dǎo)向控制 FOC。逆變器在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，例如太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便并入電網(wǎng)或供家庭使用。

直流變直流 ——DC - DC 變換器

DC - DC 變換器常用于儀器儀表中。它的工作原理是重復(fù)通斷開關(guān)，把直流電壓或電流轉(zhuǎn)換成高頻方波電壓或電流，再經(jīng)整流平滑變?yōu)橹绷麟妷狠敵?。DC - DC 變換器能夠根據(jù)不同的需求，將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓，以滿足各種電子設(shè)備的供電要求。關(guān)于 DC - DC 變換器更多的知識，大家可以查看往期的文章《什么是脈寬調(diào)制型開關(guān)電路？》。

綜上所述，變壓器、整流器、逆變器和 DC - DC 變換器在不同的電源變換場景中發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用，它們共同構(gòu)成了電力電子系統(tǒng)中不可或缺的一部分。