Τι είναι ο μετατροπέας ρεύματος σε τάση;

Ένας μετατροπέας ρεύματος σε τάση είναι μια μορφή κυκλώματος που, όπως υποδηλώνει το όνομα, λαμβάνει ένα ρεύμα σε Amperes και το μετατρέπει στην αντίστοιχη ποσότητα τάσης. Αυτοί οι μετατροπείς χρησιμοποιούν μια αντίσταση για να διατηρήσουν την ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας σταθερή, η οποία είναι προτιμότερη από τη χρήση ρευμάτων καθώς η ροή τους ποικίλλει. Η λειτουργία μιας συσκευής με τάση γενικά καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από την ίδια λειτουργία με ρεύμα. Πολύ λίγες ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν με ρεύματα, επομένως εάν η πηγή τροφοδοσίας έχει τη μορφή ρεύματος, όπως η ισχύς από μια μπαταρία αυτοκινήτου, συχνά απαιτείται μετατροπή.

Υπάρχουν δύο κύρια είδη μετατροπέων ρεύματος σε τάση — παθητικός και ενεργός. Ένας μετατροπέας παθητικού ρεύματος σε τάση είναι το απλούστερο είδος και γενικά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιβάλλοντα πραγματικού κόσμου. Σε ένα ιδανικό περιβάλλον θα ήταν δυνατό να διατηρηθεί σταθερό ρεύμα και δεν θα χαθεί ενέργεια κατά τη διαδικασία της μετατροπής, αλλά επειδή αυτό είναι αδύνατο, ένας ενεργός μετατροπέας θα λειτουργήσει καλύτερα. Ένας μετατροπέας ενεργού ρεύματος σε τάση προσθέτει λειτουργικούς ενισχυτές (op-amp) στο κύκλωμα, παρέχοντας αρκετή προστιθέμενη ισχύ για να κάνει τον μετατροπέα λειτουργικό σε πραγματικές συνθήκες.

Μόλις το ρεύμα μετατραπεί σε τάση και αυξηθεί με τον ενισχυτή ενεργοποίησης, η τάση μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την παροχή ρεύματος σε οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή χρειάζεται. Συνήθως προστίθεται μια αντίσταση για να μειώσει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που διέρχεται από το κύκλωμα ακριβώς στην ποσότητα που απαιτείται από τη συσκευή. Αυτό αποτρέπει την υπερφόρτωση του κυκλώματος.

Μια πρόσφατη εφεύρεση που ονομάζεται μετατροπέας τάσης πυκνωτή μεταγωγής επιτρέπει στα ρεύματα να μετατρέπονται σε τάση χωρίς τη χρήση αντιστάσεων για τη διατήρηση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που περνά μέσα από το κύκλωμα. Αυτά χρησιμοποιούν πυκνωτές για να ελέγχουν ακόμη πιο λεπτά την ποσότητα αντίστασης που εφαρμόζεται στην τάση. Είναι επίσης μικρότερα και μπορούν να τοποθετηθούν σε μικρότερες πλακέτες κυκλωμάτων.

Δεδομένου ότι πολλά επιστημονικά όργανα χρησιμοποιούν το ρεύμα ως μονάδα μέτρησης για το σήμα εισόδου, ένας μετατροπέας ρεύματος σε τάση χρησιμοποιείται επίσης συνήθως στα εργαστήρια. Συγκεκριμένα, αυτά τα όργανα χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακές καταστάσεις που περιλαμβάνουν τη δοκιμή και το σχεδιασμό πολλών τύπων οργάνων. Οι περισσότεροι από αυτούς τους μετατροπείς ελέγχουν και συντηρούν μόνο μηχανήματα που χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακές ή βιομηχανικές ρυθμίσεις, αλλά υπάρχουν ορισμένες κοινές εκδόσεις σε καθημερινή χρήση. Χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή και τη συντήρηση των ελέγχων και των χαρακτηριστικών ασφαλείας οχημάτων όπως αυτοκίνητα και αεροπλάνα. Τα ηλεκτρονικά μέρη ενός αυτοκινήτου χρησιμοποιούν επίσης μετατροπείς.

Η ανάγκη για έναν καλό μετατροπέα ρεύματος σε τάση είναι πιθανό να αυξηθεί στο μέλλον. Οι απαιτήσεις για τους μηχανικούς δοκιμών ασφαλείας και η ανάγκη για ηλεκτρονικά χαρακτηριστικά στα σύγχρονα οχήματα διασφαλίζουν σταθερή ζήτηση και χρήση μετατροπέων ρεύματος σε τάση. Η χρήση τους σε ακαδημαϊκά και βιομηχανικά πεδία θα παραμείνει πιθανότατα υψηλή και πιθανώς θα αυξηθεί λόγω των νέων τεχνολογικών προόδων.