Інвертор живиться енергією від джерела постійної напруги і видає змінна напруга, а випрямляч підключений до джерела змінної напруги і має на виході постійна напруга. Є третій варіант – схема або система споживає енергію від джерела постійної напруги і видає також постійна напруга в навантаження. Пристрій, що здійснює цю операцію, називається перетворювачем. Але не будь-яку схему, що має постійне напруги-

ня на вході і постійна напруга на виході, можна вважати перетворювачем. Наприклад, потенціометри, подільники напруги, і атенюатори справді «перетворять» один рівень постійної напруги в іншій. Але їх взагалі не можна назвати перетворювачами. Тут в процесі виконання перетворення відсутній такий елемент як інвертор, Віброперетворювач, або генератор. Іншими словами, послідовність процесів в сьогоденні перетворювачі така: постійна напруга – змінна напруга – постійна напруга. Зручним є наступне визначення перетворювача: схема або система, що споживає і видає потужність у вигляді постійної напруги, в якій в якості проміжного процесу в передачі енергії використовується генерування змінної напруги (іноді використовується вираз dc-to-dc перетворювач).

Практичне значення визначення перетворювача полягає в тому, що перетворювач по суті працює як трансформатор постійної напруги. Ця властивість дозволяє маніпулювати рівнями постійного напруги і струму також, як це робиться при використанні трансформаторів в системах зі змінним напругою. Крім того, такий трансформатор-перетворювач забезпечує ізоляцію між вхідними та вихідними ланцюгами. Це сприяє електричної безпеки і значно спрощує ряд проблем при проектуванні систем.

Розглянемо перетворювач з додатковою операцією. Припустимо, що повна послідовність операцій така: змінну напругу, постійна напруга, змінна напруга, постійна напруга. Це означає, що пристрій отримує енергію від мережі змінного напруги, випрямляє цю напругу, інвертує його в змінну напругу, і знову випрямляє. Такий основний принцип побудови багатьох джерел живлення. Чи не є це невиправдано надмірною? Ні, оскільки для виконання інверсії сформоване змінну напругу має набагато більш високу частоту, ніж частота мережі, що дозволяє позбавитися від масивного і дорогого трансформатора, розрахованого на частоту мережі. Трансформатор інвертора (працюючий на частотах від 20 кГц до декількох МГц) буває дуже невеликим і забезпечує повну ізоляцію.

Механічні інвертори і перетворювачі

Велика частина цієї книги присвячена інверторів та перетворювачів, які використовують сучасні напівпровідникові пристрої. Необхідно дати короткий огляд деяких колишніх методів інверсії і перетворення. Багато з цих схем використовуються до сих пір, вимагаючи обслуговування і ремонту. Було б неправильно вважати, що вони автоматично виходять з ужитку тому, що використовують лампи або механічні пристрою. Багато інверторів та перетворювачів працює в промисловості при високих рівнях потужності. Хоча вважається, що тривалість життя напівпровідників необмежена, потужні транзистори і тиристори, на жаль, піддаються, старіння і пошкодження.

Якщо бути справедливим до напівпровідникових приладів, слід чітко розуміти, що не завжди доцільна заміна механічного перемикача електронним тільки на тій підставі, що таке рішення представляється більш складним або витонченим. Інженер-прикладник, крім наукової новизни, повинен прийняти до уваги багато інших факторів. У промисловості стійкість до агресивних умов навколишнього середовища заслуговує особливого розгляду. В якості яскравого прикладу можна навести значні труднощі, що виникли при розробці тиристорних зварювальних апаратів, настільки ж надійних, як апарати типу двигун-генератор. З метою отримання дуже точного і ефективного способу управління струмом зварювального апарату з’являється тиристорний перетворювач. Тільки недавно стали доступні прилади та розробки, здатні впоратися з надзвичайно високими електричним і тепловими навантаженнями, які мають місце при зварюванні.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.