Se un trasformatore è collegato a un’alimentazione CC, non funzionerà come previsto. I trasformatori sono progettati per funzionare con corrente alternata (CA) perché si affidano ai campi magnetici alternati indotti dalla CA per trasferire energia tra gli avvolgimenti primari e secondari. Quando la tensione CC viene applicata al trasformatore, genera un campo magnetico costante nel nucleo senza la natura alternata richiesta per l’induzione. Di conseguenza, non vi è alcun campo magnetico fluttuante che induca tensione nell’avvolgimento secondario, facendo sì che il trasformatore agisca essenzialmente come un induttore. Ciò significa che nell’avvolgimento secondario non viene indotta alcuna tensione e pertanto il trasformatore non può aumentare o diminuire la tensione come fa con la corrente alternata.
Collegare il primario di un trasformatore direttamente a una sorgente CC provoca un problema significativo noto come magnetizzazione CC. La magnetizzazione CC provoca la saturazione magnetica del nucleo del trasformatore in una direzione, con conseguenti perdite elevate del nucleo, riscaldamento eccessivo e potenziali danni agli avvolgimenti e all’isolamento del trasformatore. L’avvolgimento primario assorbe una corrente eccessiva, che può superare la capacità di corrente nominale dell’avvolgimento e può provocare il surriscaldamento o addirittura il guasto del trasformatore.
In generale, i trasformatori non sono progettati per essere collegati direttamente a sorgenti di tensione CC. La progettazione e il funzionamento dei trasformatori si basano sui campi magnetici alternati indotti dalla tensione CA per trasferire l’energia in modo efficiente tra gli avvolgimenti. Il tentativo di collegare la corrente continua a un trasformatore può causare malfunzionamenti, surriscaldamento e danni potenzialmente irreversibili al trasformatore a causa degli effetti della magnetizzazione della corrente continua e dell’eccessivo assorbimento di corrente.
I trasformatori non possono funzionare con l’alimentazione CC perché si basano sui principi dell’induzione elettromagnetica, che richiedono un flusso magnetico variabile. Nel funzionamento in corrente alternata, la corrente alternata nell’avvolgimento primario crea un campo magnetico fluttuante nel nucleo del trasformatore. Questo flusso magnetico variabile induce una tensione nell’avvolgimento secondario attraverso l’induzione reciproca. Tuttavia, con un’alimentazione CC, non è presente corrente alternata che possa creare un flusso magnetico variabile. Di conseguenza, non c’è tensione indotta nell’avvolgimento secondario e il trasformatore non può svolgere la funzione prevista di aumentare o diminuire la tensione.
In un alimentatore CC, i trasformatori vengono generalmente utilizzati insieme ad altri componenti come raddrizzatori e condensatori in un circuito noto come alimentatore a commutazione o convertitore CC-CC. In queste applicazioni, i trasformatori vengono utilizzati per isolare o aumentare/diminuire i livelli di tensione dopo la conversione da CA a CC tramite il raddrizzamento. Il ruolo principale del trasformatore in un alimentatore CC è solitamente quello di fornire isolamento, trasformazione della tensione o adattamento dell’impedenza a seconda dei requisiti specifici del progetto dell’alimentatore.