Step-down transformatoren zijn elektrische apparaten die zijn ontworpen om de spanning van een hoger niveau naar een lager niveau te verlagen met behoud van dezelfde frequentie. Ze bestaan uit twee wikkelingen: een primaire wikkeling met een groter aantal windingen en een secundaire wikkeling met minder windingen. Wanneer een wisselstroom (AC) spanning wordt toegepast op de primaire wikkeling, ontstaat er een magnetisch veld dat een lagere spanning induceert in de secundaire wikkeling, afhankelijk van de windingsverhouding. Step-down-transformatoren zijn essentieel voor het verlagen van hoogspanning naar veiligere, beter bruikbare niveaus voor verschillende toepassingen.
Een step-down transformator wordt gebruikt om hoogspanningselektriciteit van hoogspanningslijnen om te zetten naar een lagere spanning die geschikt is voor gebruik in woningen, bedrijven en industriële apparatuur. In woonwijken wordt elektriciteit bijvoorbeeld met hoge spanningen verzonden om het energieverlies tijdens de transmissie te verminderen, en step-down transformatoren verlagen deze hoge spanning tot 120V of 240V voor huishoudelijke apparaten. Ze worden ook gebruikt in verschillende elektronische apparaten en voedingsadapters om de vereiste bedrijfsspanningen voor verschillende circuits te leveren.
Het belangrijkste verschil tussen step-up- en step-down-transformatoren ligt in hun functie en wikkelconfiguratie. Een step-up transformator verhoogt de spanning van een lager niveau naar een hoger niveau, met meer windingen op de secundaire wikkeling dan op de primaire wikkeling. Omgekeerd verlaagt een step-down transformator de spanning van een hoger niveau naar een lager niveau, met meer windingen op de primaire wikkeling dan op de secundaire wikkeling. In wezen worden step-up-transformatoren gebruikt voor toepassingen die spanningsversterking vereisen, terwijl step-down-transformatoren worden gebruikt voor spanningsreductie.
Bij het lassen wordt een step-down transformator gebruikt om de lage spanning en hoge stroom te leveren die nodig zijn voor het lasproces. Voor het lassen is een aanzienlijke hoeveelheid stroom nodig om de warmte te creëren die nodig is om metalen te smelten en te verbinden. Step-down transformatoren zetten de hoge spanning van de stroombron om naar een lagere spanning die geschikt is voor de lasapparatuur, terwijl de stroom wordt verhoogd tot het vereiste niveau. Dit zorgt ervoor dat de lasboog voldoende energie heeft om sterke, betrouwbare lassen te creëren.
De wet van een step-down transformator is gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie en de transformatorvergelijking, die de primaire en secundaire spanning relateert aan het aantal windingen in de wikkelingen. Volgens de wet is de verhouding van de primaire spanning (V1) tot de secundaire spanning (V2) gelijk aan de verhouding van het aantal windingen in de primaire wikkeling (N1) tot het aantal windingen in de secundaire wikkeling (N2). : V1/V2 = N1/N2. Dankzij deze relatie kan de transformator de spanning verlagen en tegelijkertijd de stroom verhogen, waardoor energiebesparing wordt gegarandeerd volgens de wet van behoud van energie.