Transformatoren veranderen de spanning van een voeding om te voldoen aan de behoeften van individuele consumenten, specifieke apparaten of subsystemen binnen een apparaat. Zoals de namen impliceren, converteert een step-up transformator het vermogen naar een hogere spanning en een step-down transformator vermindert de spanning. Een gemeenschappelijk elektriciteitsnet bevat een reeks transformatoren voor het regelen van spanningen. Consumentenelektronica en -apparaten gebruiken ook transformatoren om verschillende spanningen te verdelen.

Step-Up en Step-Down Design

Twee draden met spanning van een krachtbron winden zich rond een ijzeren kern in een primaire spoel. Een extra draad slingert om een ​​ander deel van de ijzeren kern in een secundaire spoel om een ​​transformator te creëren. Een step-up transformator heeft meer wikkels rond de secundaire spoel en een step-down transformator wikkelt de primaire spoel meer op. De spanning verandert op basis van het verschil tussen het aantal windingen op de twee spoelen.

Ontwerp met meerdere transformatoren

Het is mogelijk om dezelfde ijzeren kern te gebruiken om de spanning te transformeren naar zowel hogere als lagere waarden. Meerdere transformatoren gebruiken extra secundaire spoelen. Eén secundaire spoel heeft minder wikkels dan de primaire spoel, die een lagere spanning genereert. Een andere secundaire spoel heeft meer wikkels dan de primaire spoel en werkt om de spanning te verhogen om meer vermogen aan een ander onderdeel of circuit te leveren. Het onderdeel werkt als zowel een step-down- als een step-up-transformator.

Step-Down-toepassingen

Deurbellen illustreren een algemene spanningsstapdown-toepassing. Typische belknoppen gebruiken 16 volt, maar huishoudelijke stroomcircuits voeren 120 volt. Een step-down transformator ontvangt de 120-volt voedingskabels en verlaagt de stroom naar een lagere spanning voordat de voeding naar de deurbel wordt afgegeven. Nutsbedrijven gebruiken traploze transformatoren om de netspanning naar afzonderlijke gebouwen te verlagen. Step-down-toepassingen sturen ook stroom naar laagspanningsindicatielampjes in 240-volt apparaten.

Step-Up-toepassingen

Een veelvoorkomende step-up-toepassing is de starter voor een elektrische motor. Het kost veel spanning om in eerste instantie een motor te laten draaien. Step-up transformators zorgen voor dat extra vermogen, hoewel het apparaat standaard 120- of 240-volt voeding gebruikt. Energiebedrijven zetten hun vermogen over lange afstanden over via grootschalige opstaptoepassingen. Transformatoren maken stroomverdeling mogelijk voor grootstedelijke elektriciteitsnetten. Deze transformatoren verhogen de spanning en duwen de stroom in grote en kleine circuits.