整流器と変圧器の違いを理解する：電力変換に不可欠なコンポーネント

電気工学の世界では、特に電気回路や電力システムを扱っている人にとっては、整流器と変圧器の違いを理解することが重要です。ただし、電気エネルギー、その目的、機能、および運用原則の両方を扱っているため、一見すると似ているように見えるかもしれません。この記事では、両方のデバイスを詳細に検討し、それらの違い、作業原則、およびアプリケーションを強調します。

トランスとは何ですか？
トランスは、電磁誘導を介して2つ以上の回路間で電気エネルギーを伝達するために使用される静的な電気デバイスです。 AC（交互の電流）信号の周波数を維持しながら、電圧レベルを増加させる（ステップアップ）または低下（ステップダウン）電圧レベルを増加させるように設計されています。トランスは主に交互の電流（AC）で動作し、電磁誘導の原理に基づいています。

変圧器はどのように機能しますか？
変圧器は、3つの主要なコンポーネントで構成されています。

プライマリコイル - 入力電圧（AC）を受信するコイル。

セカンダリコイル - 出力電圧（AC）を供給するコイル。

コア - 一次コイルで電流によって生成され、二次コイルに電流を誘導するフラックスの経路を形成する磁気材料。

トランスの背後にある作業原理は単純です。電流を交互に流れると、一次コイルを通って流れると、変動する磁場が作成されます。この磁場は、電磁誘導を介して二次コイルの電流を誘導します。一次コイルとセカンダリコイル間の電圧比は、ターン比、つまり、プライマリコイルのワイヤのターン数と二次コイルのターン数との比率によって決定されます。この比率は、電圧が上昇するか踏み下らされているかを直接決定します。

トランスのアプリケーション：

配電ネットワーク：ステップアップとステップダウン電圧。

電気分離：分離変圧器は、高電圧が敏感な機器に到達するのを防ぎます。

電子回路の電圧調節。

制限：

トランスはAC電源のみで動作します。直接電流（DC）で機能することはできません。

それらは比較的かさばっており、大量の電力を処理するために慎重な設計が必要です。

整流器とは何ですか？
整流器は、交互の電流（AC）を式電流（DC）に変換するために使用される電気デバイスです。このプロセスは修正として知られています。整流器は通常、電子機器、バッテリー、DCモーターの電源で使用されます。電流の方向を変更せずに電圧レベルのみを変更するトランスとは異なり、整流器は実際にACからDCに入力電流の波形を変更します。

整流器はどのように機能しますか？
整流器は通常、ダイオードなどの半導体デバイスを使用して構築され、電流が1つの方向のみに流れるようにします。 AC電圧が整流器に適用されると、ダイオードは正のハーフサイクル中に電流を伝導し、負のハーフサイクル中に電流をブロックするため、単方向電流（DC）が通過できるようになります。

整流器には2つの主要なタイプがあります。

半波整流器 - 単一のダイオードを使用し、AC波形の半分のみ（正または負）の間に電流が通過できるようにします。この方法は、多くの無駄なエネルギーと脈動するDC出力をもたらすため、非効率的です。

フル波整流器 - 2つまたは4つのダイオード（構成に応じて）を使用して、AC波形の正と負の半サイクルの両方で電流が流れるようにします。この方法はより効率的で、よりスムーズなDC出力を提供します。

整流プロセスの後、出力は脈動するDC信号であり、フィルター（コンデンサ、インダクタ）を使用してさらに平滑化して、安定したDC出力を生成できます。

整流器のアプリケーション：

電子機器、コンピューター、テレビ用の電源。

DCモータードライブ。

バッテリー充電。

電気めっき。

制限：

整流器はAC入力でのみ動作します。

出力はDCですが、さらにフィルタリングされない限り、それでも脈動している可能性があります。