Elektrisk energiomforming
Elektrisk energiomforming kan defineres som omforming av et sett av verdier av strøm, spenning og frekvens til et annet sett av slike verdier.
Transformatoren er et slikt apparat for energiomforming. Denne benyttes for omforming en vekselspenning fra en verdi på en inngang til en annen verdi på en utgang. Transformatoren kan kun omforme vekselstrøm, og frekvensen er den samme på inngang og utgang. Karakteristisk for all energiomforming er at effekten teoretisk sett ikke påvirkes av omformingen. I praksis medfører imidlertid all energiomforming varmetap. For transformatoren betyr dette at spenning ganger strøm på utgangen, er lik spenning ganger strøm på inngangen, fratrukket varmetap.
Elektrisk energiomforming hvor det også er behov for å omforme frekvens, foregår i dag ved hjelp av moderne kraftelektronikk. Den sentrale komponenten i en kraftelektronisk omformer er krafthalvlederen. Den kraftelektroniske omformeren har alltid en eller flere slike krafthalvledere. Disse opererer som elektronisk styrte strømbrytere, som sammen med andre elektriske komponenter som kondensatorer, induksjonsspoler og transformatorer, kan omforme både spenning, strøm og frekvens fra en uregulert inngang til en elektronisk regulert utgang. Moderne krafthalvledere, så som MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) og IGBT (Insulated Gate Bipolare Transistor) kan operere med meget høy bryterfrekvens, eller "svitsjefrekvens". MOSFET kan opereres med svitsjefrekvens opp til 1-2 MHz. Høy svitsjefrekvens sammen med avansert digital styrelektronikk, gjør det mulig å oppnå energiomforming med meget høy kvalitet, for eksempel målt som nøyaktighet og respons på den regulerte utgangsspenningen.
Omforming av frekvens inkluderer også omforming til eller fra likestrøm. Apparat for omforming fra vekselstrøm til likestrøm kalles likeretter. Apparat for omforming fra likestrøm til vekselstrøm kalles vekselretter. Apparat for omforming fra vekselstrøm med en frekvens (for eksempel 50 Hz forsyningsnett) til vekslestrøm med en annen frekvens, evt. elektronisk styrt variabel frekvens, kalles vanligvis frekvensomformer.
I det lavere effektområdet (< kW) utgjør kraftelektroniske omformere et enormt volummarked. Slike omformere finnes i nær sagt alt elektronisk utstyr, så som mobiltelefoner, datamaskiner, TV, kjøkkenutstyr, vaskemaskiner, biler osv.
Bruksområdet for høyeffekt kraftelektroniske omformere er også voksende, samtidig som omformerens enhetsytelse vokser, i takt med teknologiske nyvinninger på krafthalvlederfronten. Eksempler her er frekvensomformere for turtallsregulering av vekselstrømsmotorer. Dette kan være turtallsregulerte motordrifter for fremdriftsmaskineri for skip, med enhetsytelse opp til 5-10MW, eller kompressordrifter for kompresjon av naturgass, med enhetsytelse opp til 50-100 MW. De største kraftelektroniske omformene finnes i anlegg for høyspent likestrømsoverføring, HVDC (High Voltage Direct Current Transmission). Det finnes flere HVDC-anlegg med terminalytelsen (likerettere/vekselrettere) på over 1000MW.