I trasformatori step-down sono dispositivi elettrici progettati per ridurre la tensione da un livello superiore a uno inferiore mantenendo la stessa frequenza. Sono costituiti da due avvolgimenti: un avvolgimento primario con un maggior numero di spire ed un avvolgimento secondario con meno spire. Quando una tensione di corrente alternata (CA) viene applicata all’avvolgimento primario, crea un campo magnetico che induce una tensione inferiore nell’avvolgimento secondario in base al rapporto spire. I trasformatori step-down sono essenziali per ridurre l’alta tensione a livelli più sicuri e più utilizzabili per varie applicazioni.
Un trasformatore step-down viene utilizzato per convertire l’elettricità ad alta tensione dalle linee di trasmissione di potenza a una tensione inferiore adatta per l’uso in abitazioni, aziende e apparecchiature industriali. Ad esempio, nelle aree residenziali, l’elettricità viene trasmessa ad alta tensione per ridurre la perdita di energia durante la trasmissione, e i trasformatori step-down riducono questa alta tensione a 120 V o 240 V per gli elettrodomestici. Vengono inoltre utilizzati in vari dispositivi elettronici e adattatori di alimentazione per fornire le tensioni operative richieste per diversi circuiti.
La differenza principale tra i trasformatori step-up e step-down risiede nella loro funzione e nella configurazione dell’avvolgimento. Un trasformatore elevatore aumenta la tensione da un livello inferiore a un livello superiore, con più spire sull’avvolgimento secondario rispetto all’avvolgimento primario. Al contrario, un trasformatore step-down diminuisce la tensione da un livello più alto a uno più basso, con più spire sull’avvolgimento primario rispetto all’avvolgimento secondario. Essenzialmente, i trasformatori step-up vengono utilizzati per applicazioni che richiedono l’amplificazione della tensione, mentre i trasformatori step-down vengono utilizzati per la riduzione della tensione.
Un trasformatore step-down viene utilizzato nella saldatura per fornire la bassa tensione e l’alta corrente necessarie per il processo di saldatura. La saldatura richiede una notevole quantità di corrente per creare il calore necessario per fondere e unire i metalli. I trasformatori step-down convertono l’alta tensione proveniente dalla fonte di alimentazione in una tensione inferiore adatta all’attrezzatura di saldatura, aumentando la corrente ai livelli richiesti. Ciò garantisce che l’arco di saldatura abbia energia sufficiente per creare saldature forti e affidabili.
La legge di un trasformatore step-down si basa sul principio dell’induzione elettromagnetica e sull’equazione del trasformatore, che mette in relazione le tensioni primarie e secondarie con il numero di spire negli avvolgimenti. Secondo la legge, il rapporto tra la tensione primaria (V1) e la tensione secondaria (V2) è uguale al rapporto tra il numero di spire dell’avvolgimento primario (N1) e il numero di spire dell’avvolgimento secondario (N2) : V1/V2 = N1/N2. Questo rapporto permette al trasformatore di diminuire la tensione aumentando la corrente, garantendo il risparmio energetico secondo la legge di conservazione dell’energia.