Bir transformatörde kullanılabilecek frekans, öncelikle transformatörün çekirdeğinin ve sargılarının tasarımı ve yapısı ile belirlenir. Transformatörler, çekirdek malzemenin manyetik özelliklerine ve sargılardaki sarım sayısına bağlı olarak belirli frekanslarda verimli çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Daha yüksek frekanslar genellikle daha düşük çekirdek kayıplarına ve girdap akımlarını ve histerezis kayıplarını en aza indirmek için özel yalıtım özelliklerine sahip özel çekirdek malzemeleri gerektirir. Bu nedenle bir transformatörün etkili bir şekilde çalışabileceği frekans aralığı, tasarım özelliklerine ve amaçlanan uygulamaya bağlıdır.
Transformatörler dünya çapında güç dağıtım sistemlerinde yaygın olarak 50 Hz ila 60 Hz aralığındaki frekansları kullanır. Bu frekanslar farklı bölgelerde kullanılan standart AC şebeke frekanslarına karşılık gelir. Ancak transformatörler, özel uygulama gereksinimlerine bağlı olarak çeşitli frekanslarda çalışacak şekilde tasarlanabilmektedir. Örneğin, ses ekipmanlarında veya telekomünikasyonda kullanılan transformatörler daha yüksek frekanslarda, tipik olarak kilohertz (kHz) ila megahertz (MHz) aralığında çalışabilir. Bu yüksek frekanslar, özel tasarımlara sahip transformatörler ve bu frekanslarda verimli performans için optimize edilmiş malzemeler gerektirir.
Transformatörler, çekirdek malzemesi, sargı konfigürasyonu ve izolasyon gibi tasarım parametreleri belirlenen frekans aralığına uygun olduğu sürece farklı frekanslarda çalışabilir. Ancak bir transformatörün tasarım frekansından önemli ölçüde farklı frekanslarda çalıştırılması verimini ve performansını etkileyebilir. Örneğin yüksek frekanslı transformatörlerde güvenilir çalışma ve minimum enerji kaybı sağlamak için çekirdek kayıplarının, sargı kapasitansının ve yalıtım özelliklerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi gerekir. Farklı frekans aralıkları için transformatör performansını optimize etmek amacıyla tasarım ayarlamaları gerekli olabilir.
Yüksek frekanslı bir transformatör seçmek, istenen çalışma frekansı, güç değeri, verimlilik gereksinimleri ve fiziksel boyut kısıtlamaları dahil olmak üzere çeşitli faktörlerin dikkate alınmasını içerir. Yüksek frekanslı transformatörler genellikle anahtarlamalı güç kaynakları, RF (radyo frekansı) devreleri ve telekomünikasyon ekipmanı gibi uygulamalarda kullanılır. Önemli hususlar arasında yüksek frekanslarda düşük kayıplı çekirdek malzemelerinin seçilmesi (ferrit veya toz demir çekirdekler gibi), yüksek frekans kayıplarını azaltmak için sargı kapasitansının en aza indirilmesi ve yüksek voltaj streslerine dayanacak yeterli yalıtımın sağlanması yer alır. Belirli frekans ve performans gereksinimlerini karşılamak için özel tasarlanmış transformatörler gerekli olabilir.
Bir transformatörün frekansını ve voltajını değiştirmek için uygulamaya bağlı olarak çeşitli yöntemler kullanılabilir. Frekans değişimi, değişken frekanslı sürücüler (VFD’ler) veya değişken AC çıkış frekansı sağlayan ayarlanabilir frekanslı güç kaynakları kullanılarak elde edilebilir. Bu cihazlar, transformatörün birincil sargısına verilen AC kaynağının frekansını kontrol eder, böylece çıkış frekansını gerektiği gibi değiştirir. Gerilim değişimi ise transformatörün dönüş oranının ayarlanmasıyla sağlanabilir. Primer veya sekonder sargıdaki sarım sayısı birbirine göre değiştirilerek gerilim oranı ve dolayısıyla çıkış gerilimi buna göre ayarlanabilmektedir. Değişken frekans ve voltaj uygulamaları için tasarlanan transformatörler, amaçlanan çalışma aralığında güvenli ve güvenilir çalışmayı sağlamak için çekirdek doygunluğunun, sargı yalıtımının ve termal yönetimin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.