Transformatoren werden in Gleichrichterschaltungen hauptsächlich aus zwei Gründen verwendet: um die Gleichrichterschaltung vom Stromnetz zu isolieren und die Spannung entsprechend den Anforderungen der Anwendung zu erhöhen oder zu senken. In Wechselstromsystemen sind Transformatoren unerlässlich, um Hochspannungswechselstrom (AC) aus dem Netz in eine niedrigere Spannung umzuwandeln, die für die Gleichrichterschaltung geeignet ist. Diese niedrigere Spannung ist sicherer und für die Gleichrichtung und anschließende Gleichstromumwandlung (Gleichstrom) besser zu handhaben.
Der Hauptgrund für den Einsatz von Transformatoren in Gleichrichterschaltungen besteht darin, die Spannung vom Stromnetz auf ein für die Gleichrichtung geeignetes Niveau zu erhöhen oder zu senken. In vielen Anwendungen, beispielsweise bei der Stromversorgung elektronischer Geräte oder Industrieanlagen, kann die vom öffentlichen Stromnetz bereitgestellte Spannung für eine direkte Gleichrichtung zu hoch oder zu niedrig sein. Transformatoren stellen die Spannung auf den gewünschten Wert ein, bevor sie in den Gleichrichterkreis gelangt. Aufwärtstransformatoren erhöhen die Spannung auf ein höheres Niveau, während Abwärtstransformatoren sie auf ein niedrigeres Niveau reduzieren, abhängig von den spezifischen Anforderungen des Gleichrichters und der von ihm versorgten Last.
Ein Aufwärtstransformator wird in Gleichrichterschaltungen verwendet, wenn die vom Versorgungsnetz gelieferte Spannung vor der Gleichrichtung auf ein höheres Niveau erhöht werden muss. Dies ist häufig bei Anwendungen der Fall, bei denen höhere Gleichspannungen für die Stromübertragung oder den Betrieb bestimmter Geräte erforderlich sind. Durch die Erhöhung der Spannung ermöglicht der Transformator eine effiziente Gleichrichtung und Umwandlung in den gewünschten Gleichspannungspegel, den die Last benötigt. Aufwärtstransformatoren sind mit einer höheren Windungszahl auf der Sekundärspule im Vergleich zur Primärspule ausgestattet, was zu einem Anstieg der Ausgangsspannung proportional zum Windungsverhältnis führt.
Gleichrichter, die mit Wechselstrom (AC) betrieben werden, benötigen einen Transformator, um die Spannung herab- oder heraufzusetzen, um sie an die Anforderungen der Gleichrichterschaltung und der Last anzupassen. Wechselstrombetriebene Gleichrichter, wie z. B. Einweggleichrichter oder Vollweggleichrichter, erhalten normalerweise über einen Transformator Wechselspannung vom Stromnetz. Der Transformator passt den Spannungspegel auf einen für die Gleichrichtung geeigneten Bereich an und stellt so sicher, dass die Gleichrichterschaltung innerhalb der angegebenen Spannungsgrenzen arbeitet. Ohne einen Transformator ist die Wechselspannung aus dem Netz möglicherweise zu hoch oder für die direkte Gleichrichtung ungeeignet, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Gleichrichterkomponenten oder eines ineffizienten Betriebs besteht.
In einer Einweggleichrichterschaltung wird ein Transformator verwendet, um die Spannung des Wechselstromnetzes vor der Gleichrichtung anzupassen. In einem Einweggleichrichter wird nur die Hälfte der Wechselstromwellenform in Gleichstrom umgewandelt, was eine sorgfältige Steuerung der in den Gleichrichter eintretenden Spannung erfordert. Der Transformator wandelt die Wechselspannung auf einen Pegel herunter, der zur Gleichrichtung und anschließenden Filterung geeignet ist, um den Gleichstromausgang zu glätten. Dadurch wird sichergestellt, dass der Gleichrichter effizient und sicher arbeitet und der Last eine konstante Gleichspannungsausgabe liefert. Darüber hinaus sorgen Transformatoren in Gleichrichterkreisen auch für eine elektrische Isolierung zwischen dem Stromnetz und dem Gleichrichter, was die Sicherheit erhöht und Geräte vor Spannungsspitzen oder Störungen in der Netzversorgung schützt.
