¿Por qué necesitamos un convertidor de voltaje?

La electrónica moderna funciona a un voltaje bastante bajo. Esto es necesario para la miniaturización … el espacio entre los cables en los chips se ha vuelto tan pequeño que pueden producirse arcos y otras fallas a menos de 10 voltios, y un voltaje más bajo también disminuye el consumo de energía.

También existe una distinción reglamentaria entre los dispositivos que funcionan por debajo de 50 V y los que funcionan por encima. 50 V es la línea divisoria porque muchos equipos telefónicos usaban 48 V, y se deseaba hacer ese “bajo voltaje”. Por encima de 50V, se necesitan muchas medidas de seguridad adicionales, pruebas y certificaciones. Muy a menudo, los equipos se diseñarán para funcionar por debajo de 50 V, aunque no se incluyan dispositivos electrónicos modernos.

La distribución de energía (“la red”) funciona de manera mucho más eficiente a alto voltaje. Se pueden usar conductores más pequeños para transferir la misma cantidad de vatios.

Por lo tanto, para pasar del alto voltaje eficiente de distribución, a más seguro y necesario para el bajo voltaje de la electrónica moderna, se necesita un convertidor.

Si viaja a otros países, como ir de los Estados Unidos al Reino Unido, por ejemplo, y si toma dispositivos eléctricos como una afeitadora eléctrica, o tal vez una pieza de equipo médico como un CPAP, (utilizado para ayudarlo a respirar mientras duerme si tiene una enfermedad como la apnea del sueño) necesitará un convertidor debido a los diferentes voltajes domésticos en los respectivos países. Los Estados Unidos suelen tener 120 voltios y el Reino Unido 240 voltios. Dado que sus dispositivos están diseñados para 120 voltios, no funcionarán por mucho tiempo en la fuente de alimentación de 240 voltios y se quemarán, se autodestruirán, etc. El convertidor de voltaje reduce los 240 voltios a 120 voltios y le permite operar su dispositivo eléctrico de manera segura.

Si tengo un circuito de 5V y nada más que una fuente de 350V, casi seguramente dañaré el circuito haciendo una conexión directa. Por lo tanto, uso un convertidor de voltaje (el tipo “reductor” o “reductor”) para generar 5V desde la fuente de 350V.

Esto es precisamente lo que sucede en la mayoría de los cargadores de dispositivos móviles que se conectan a una toma de corriente de 120 V CA y proporcionan 5 V para cargar teléfonos celulares y tabletas. El 120Vac está conectado a un circuito rectificador de onda completa (con condensador de almacenamiento / suavizado de volumen) para producir una fuente de 350Vdc. Esta fuente alimenta un circuito que toma pequeños “pedazos” de energía a 350 V CC (a una velocidad alta, típicamente 100 kHz o más) y transforma esta cadena de pulsos de alto voltaje en un voltaje de salida más bajo y casi constante.

Del mismo modo, si quiero alimentar un circuito de 5V desde una batería de 1.5V, necesitaré “aumentar” (o aumentar) el voltaje de la batería, y utilizaré un convertidor de voltaje de aumento para hacer el trabajo.