I trasformatori cambiano la tensione di un alimentatore per soddisfare le esigenze di singoli consumatori, apparecchiature specifiche o sottosistemi all'interno di un'appliance. Come i nomi implicano, un trasformatore step-up converte la potenza in una tensione più elevata e un trasformatore step-down riduce la tensione. Una rete elettrica di comunità include una serie di trasformatori per la regolazione delle tensioni. Anche l'elettronica di consumo e gli elettrodomestici utilizzano trasformatori per distribuire tensioni diverse.

Step-Up and Step-Down Design

Due fili che trasportano la tensione da una fonte di energia avvolgono un nucleo di ferro in una bobina primaria. Un filo aggiuntivo avvolge un'altra parte del nucleo di ferro in una bobina secondaria per creare un trasformatore. Un trasformatore step-up ha più avvolge attorno alla bobina secondaria e un trasformatore step-down avvolge maggiormente la bobina primaria. La tensione varia in base alla differenza tra il numero di venti sulle due bobine.

Design a più trasformatori

È possibile utilizzare lo stesso nucleo di ferro per trasformare la tensione sia in alto che in alto valori inferiori. I trasformatori multipli utilizzano bobine secondarie aggiuntive. Una bobina secondaria ha meno avvolgimenti rispetto alla bobina primaria, che genera una tensione inferiore. Un'altra bobina secondaria ha più avvolgimenti rispetto alla bobina primaria e lavora per aumentare la tensione per fornire maggiore potenza a un altro componente o circuito. Il componente funziona sia come trasformatore step-down che step-up.

Applicazioni step-down

I campanelli illustrano un'applicazione di abbassamento della tensione comune. I tipici campanelli usano 16 volt, ma i circuiti elettrici domestici trasportano 120 volt. Un trasformatore step-down riceve i cavi di alimentazione da 120 volt e riduce la corrente a una tensione inferiore prima di erogare energia al campanello. Le aziende di servizi pubblici utilizzano trasformatori step-down per ridurre la tensione della linea di alimentazione verso singoli edifici. Le applicazioni step-down inviano energia anche a luci di segnalazione a bassa tensione in apparecchi a 240 volt.

Applicazioni step-up

Un'applicazione step-up comune è l'avviamento per un motore elettrico. Richiede molta tensione per avviare inizialmente una rotazione del motore. I trasformatori step-up forniscono quella potenza in più anche se l'apparecchio utilizza un'alimentazione standard da 120 o 240 volt. Le aziende elettriche trasmettono energia su lunghe distanze utilizzando applicazioni step-up su larga scala. I trasformatori rendono possibile la distribuzione di energia per le reti elettriche metropolitane. Questi trasformatori elevano la tensione e spingono la corrente in circuiti grandi e piccoli.