Każde urządzenie elektroniczne wymaga stabilnego zasilania, niezależnie od tego, czy pochodzi ono bezpośrednio z sieci energetycznej, czy też jest zasilane bateriami, akumulatorami lub za pomocą innych, przenośnych źródeł prądu. Te ostatnie nie zawsze zapewniają prąd o stabilnym i jednakowym napięciu przez cały czas, dlatego konieczne jest użycie dodatkowych układów, zdolnych do wytworzenia prądu zasilania o stabilnym, ustalonym napięciu. Do tego właśnie celu wykorzystuje się różnego rodzaju przetwornice napięcia.
Czym są przetwornice?
Przetwornice napięcia (konwertery mocy) to urządzenia elektryczne, dające możliwość zasilania odbiorników energii elektrycznej ze źródeł zasilania o parametrach prądowo-napięciowych, nie pozwalających na bezpośrednie ich połączenie z odbiornikiem. Przetwornica zmienia wartości napięcia i natężenia tak, by odpowiadały one wymaganiom zasilanego odbiornika przy jednocześnie możliwie małych stratach mocy.
Przetwornicą z reguły określa się elementy elektroniczne, wytwarzające napięcie znacznie wyższe od napięcia własnego zasilania. Te, które obniżają i stabilizują napięcie, zazwyczaj określane są jako zasilacze. Z kolei modele, wytwarzające prąd przemienny (z dostarczanego prądu stałego) nazywane są falownikami.
W zależności od rodzaju napięcia wejścia i wyjścia używa się następujących oznaczeń (pierwszy symbol odpowiada prądowi wprowadzanemu do urządzenia, zaś drugi – wychodzącemu):
AC-DC – przemiana prądu przemiennego na stały. Jest to najpopularniejszy chyba rodzaj przetwornicy, stosowany w wielu sprzętach domowych, których obwody zasilane są prądem stałym o niskim napięciu. Często wytwarzają jednocześnie napięcia o różnych wartościach, np. zasilacze komputerowe, przetwarzające prąd 230V na napięcia 12V, 5V i 3,3V.
AC-AC – przemiana prądu przemiennego na przemienny, stosowana w urządzeniach, dających możliwie najwyższą jakość napięcia wyjściowego, np. w UPSach, pracujących w trybie On-Line.
DC-AC – przemiana prądu stałego na przemienny, pozwalająca m.in. na użytkowanie sprzętu domowego, stosowana także w samochodowych zasilaczach prądu przemiennego 230V.
DC-DC – przemiana prądu stałego na stały, Modele tego typu często wykorzystują przetwarzanie impulsowe, wykorzystywane do zasilania komponentów w rozbudowanych urządzeniach elektronicznych.
Budowa przetwornicy mocy
Nowoczesne przetwornice mocy to kompaktowe, zamknięte w niewielkich obudowach urządzenia. Bardzo często mają postać podzespołów elektronicznych, przeznaczonych do montażu na płytkach PCB przewlekanych lub SMD. Takie małe przetwornice pozwalają na zasilanie prądem o różnych wartościach komponentów jednego urządzenia, wymagających różnych prądów (np. w monitorach lub telewizorach, w których mikrokontroler wymaga innego prądu zasilającego niż matryca z podświetleniem).
Zastosowanie przetwornic
Przetwornice prądu znajdują szerokie zastosowanie w różnego rodzaju systemach elektrycznych i elektronicznych. Służą do zasilania całych urządzeń z użyciem prądu sieciowego (np. różnego rodzaju zasilacze AC-DC) lub też jedynie poszczególnych komponentów w ramach jednego urządzenia (przetwornice DC-DC). Jednak ich najważniejsze wykorzystanie to wszelkiego rodzaju urządzenia, zasilane z akumulatorów lub baterii, takie jak telefony, przenośne komputery, radia, sprzęt badawczy, rejestratory warunków pogodowych, a nawet nowoczesne latarki i lampy. Wykorzystywane są wraz z innymi komponentami (takimi jak m.in. kondensatory) do stabilizacji prądu oraz pracy mikroprocesorów i mikrokontrolerów w urządzeniach przenośnych. Można je nabyć w wielu sklepach i hurtowniach. Szeroki wybór oferuje np. Micros.
