Waarom kan de transformator niet worden gebruikt om de gelijkspanning te verhogen of te verlagen?

Transformatoren zijn specifiek ontworpen om met wisselstroom (AC) te werken en kunnen niet worden gebruikt om de gelijkstroomspanning (DC) direct te verhogen of te verlagen. Het fundamentele werkingsprincipe in transformatoren is afhankelijk van het vermogen van wisselstroom om een ​​veranderende magnetische flux in de kern van de transformator te induceren. Deze veranderende magnetische flux zorgt ervoor dat de spanning kan worden verhoogd of verlaagd door het aantal windingen in de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator te variëren. DC creëert echter niet het magnetische wisselveld dat nodig is om dit inductieproces effectief te laten plaatsvinden.

Bij AC-transformatoren genereert de wisselstroom in de primaire wikkeling een voortdurend veranderend magnetisch veld in de transformatorkern. Dit veranderende magnetische veld induceert door middel van elektromagnetische inductie een overeenkomstige spanning in de secundaire wikkeling. De verhouding van de windingen tussen de primaire en secundaire wikkelingen bepaalt of de transformator de spanning verhoogt (verhoogt) of verlaagt (verlaagt). Dit proces is afhankelijk van de frequentieafhankelijke aard van wisselstroom om de magnetische fluxveranderingen te creëren en in stand te houden die nodig zijn voor een efficiënte spanningstransformatie.

DC wisselt daarentegen niet van richting; het stroomt continu in één richting. Als gevolg hiervan kan DC niet het noodzakelijke magnetische wisselveld in de transformatorkern induceren om spanning in de secundaire wikkeling te induceren. Als u probeert een transformator met gelijkstroom te gebruiken, zou dit ertoe leiden dat er weinig tot geen spanning wordt geïnduceerd in de secundaire wikkeling, aangezien er geen wisselstroom is om de vereiste elektromagnetische inductie te creëren. Transformatoren zijn dus niet effectief voor het direct verhogen of verlagen van de gelijkspanning.

Hoewel transformatoren niet kunnen worden gebruikt voor gelijkspanningstransformatie in gelijkstroomcircuits, zijn er alternatieve methoden om de gelijkspanning te verhogen of te verlagen, zoals het gebruik van DC-DC-converters of choppercircuits. Deze apparaten maken gebruik van halfgeleiderschakelaars en inductoren om gelijkspanning efficiënt om te zetten door de spanningsniveaus te schakelen en te regelen zoals vereist door de toepassing. Transformatoren blijven essentiële componenten in de wisselstroomdistributie en elektrische systemen, waar ze op efficiënte en betrouwbare wijze elektrische energie op verschillende spanningsniveaus overbrengen, terwijl de integriteit van de wisselstroomgolfvorm behouden blijft.