变压器、整流器、逆变器、DC-DC变换器的区别

我们都知道，电源有交流电和直流电之分。但在很多情况下，需要在这些电源之间进行变换。

交流变交流，用的是变压器

变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备。变压器一般有初级和次级两个互相独立绕组，这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源，在绕组内流过交变电流产生磁势，于是在闭合铁芯中就有交变磁通。初、次级绕组切割磁力线，在次级就能感应出相同频率的交流电。变压器既可以降压，也可以升压，甚至用来隔离而不改变电压值。

交流变直流，用的是整流器

常见的是整流二极管和晶闸管。几乎所有的家用电器和电脑中都有整流器，安装在电器的电源中。如下图所示是桥式整流电路的原理示意图，将交流电转换成直流电。

桥式整流电路整个周期的电流方向

直流变交流，用的是逆变器

逆变一般通过MOS管来实现，从原理上可以分为半桥逆变电路和全桥逆变电路。下面以全桥逆变为例，介绍逆变的过程。

全桥逆变主要由四个MOS管构成，有两个桥臂，在工作时每个桥臂不能同时导通，对边桥臂导通。

在MOS管的栅极，由控制板所输出的PWM信号来控制，通过改变方波的占空比可以实现正弦波幅度的控制，这里在程序上涉及到比较复杂的矢量控制/磁场导向控制FOC。原理如下动态图所示。

直流变直流，用的是DC-DC变换器

常用在仪器仪表中。DC-DC转换器就是重复通断开关，把直流电压或电流转换成高频方波电压或电流，再经整流平滑变为直流电压输出。

审核编辑：汤梓红