Un trasformatore di corrente continua (CC) è un termine improprio perché i trasformatori tradizionali non possono gestire direttamente la corrente continua. I trasformatori si basano sulla variazione dei campi magnetici per indurre tensione nella bobina secondaria, che richiede corrente alternata (CA). Per lavorare con la corrente continua, viene invece utilizzato un dispositivo noto come convertitore CC-CC. Questi convertitori utilizzano circuiti elettronici, inclusi induttori, condensatori e transistor di commutazione, per aumentare o diminuire in modo efficiente i livelli di tensione CC. La commutazione crea una corrente continua pulsante che può essere trasformata utilizzando induttori e condensatori per uniformare l’uscita.
Il principio di funzionamento di un trasformatore di corrente CC (CT CC), spesso chiamato sensore ad effetto Hall, prevede la misurazione del campo magnetico generato dalla corrente che scorre attraverso un conduttore. Il sensore ad effetto Hall genera una tensione proporzionale al campo magnetico, che viene poi utilizzata per determinare l’entità della corrente. Questo metodo consente la misurazione accurata della corrente CC senza inserire direttamente elementi resistivi nel circuito, riducendo così al minimo la perdita di potenza e la generazione di calore.
Il principio di funzionamento di un trasformatore di corrente (CT) per CA prevede l’induzione elettromagnetica. Quando la corrente alternata scorre attraverso l’avvolgimento primario del trasformatore di corrente, crea un campo magnetico variabile che induce una corrente nell’avvolgimento secondario. L’avvolgimento secondario ha più spire dell’avvolgimento primario, il che consente al TA di ridurre l’elevata corrente nel circuito primario a un valore inferiore e misurabile nel circuito secondario. Questa corrente ridotta è proporzionale alla corrente primaria e può essere collegata in sicurezza a strumenti di misura o dispositivi di protezione.
La corrente continua (CC) funziona mantenendo un flusso costante di carica elettrica in una direzione. A differenza della corrente alternata (CA), che inverte periodicamente la direzione, la CC scorre costantemente dal terminale positivo al terminale negativo di una fonte di alimentazione, come una batteria. Questo flusso unidirezionale di elettroni fornisce una tensione costante, rendendo la CC adatta per applicazioni che richiedono alimentazione stabile e continua, come dispositivi elettronici, batterie e pannelli solari.
Un trasformatore non trasforma direttamente la corrente alternata in corrente continua; a questo scopo viene invece utilizzato un circuito raddrizzatore. Il trasformatore innanzitutto abbassa (o aumenta) la tensione CA al livello desiderato. Quindi, il raddrizzatore, costituito da diodi, converte la tensione CA in CC pulsante. Dopo la rettifica, un filtro (solitamente un condensatore) attenua le pulsazioni per produrre una tensione CC più stabile. In alcuni casi, è possibile aggiungere un regolatore di tensione per mantenere una tensione di uscita costante, garantendo un’alimentazione CC stabile per il carico.