De frequentie die in een transformator gebruikt kan worden, wordt vooral bepaald door het ontwerp en de constructie van de kern en wikkelingen van de transformator. Transformatoren zijn ontworpen om efficiënt te werken bij specifieke frequenties op basis van de magnetische eigenschappen van het kernmateriaal en het aantal windingen in de wikkelingen. Hogere frequenties vereisen doorgaans gespecialiseerde kernmaterialen met lagere kernverliezen en specifieke isolatie-eigenschappen om wervelstromen en hysteresisverliezen te minimaliseren. Daarom hangt het frequentiebereik waarin een transformator effectief kan werken af van de ontwerpspecificaties en de beoogde toepassing.
Transformatoren gebruiken gewoonlijk frequenties van 50 Hz tot 60 Hz in stroomdistributiesystemen over de hele wereld. Deze frequenties komen overeen met de standaard AC-netfrequenties die in verschillende regio’s worden gebruikt. Transformatoren kunnen echter worden ontworpen om op verschillende frequenties te werken, afhankelijk van specifieke toepassingsvereisten. Transformatoren die worden gebruikt in audioapparatuur of telecommunicatie kunnen bijvoorbeeld op hogere frequenties werken, doorgaans in het bereik van kilohertz (kHz) tot megahertz (MHz). Deze hogere frequenties vereisen transformatoren met gespecialiseerde ontwerpen en materialen die zijn geoptimaliseerd voor efficiënte prestaties bij die frequenties.
Transformatoren kunnen op verschillende frequenties werken, zolang hun ontwerpparameters, inclusief kernmateriaal, wikkelingsconfiguratie en isolatie, geschikt zijn voor het gespecificeerde frequentiebereik. Het gebruik van een transformator op frequenties die aanzienlijk verschillen van de ontwerpfrequentie kan echter de efficiëntie en prestaties ervan beïnvloeden. Hoogfrequente transformatoren vereisen bijvoorbeeld een zorgvuldige afweging van kernverliezen, wikkelcapaciteit en isolatie-eigenschappen om een betrouwbare werking en minimaal energieverlies te garanderen. Ontwerpaanpassingen kunnen nodig zijn om de prestaties van de transformator voor verschillende frequentiebereiken te optimaliseren.
Bij het kiezen van een hoogfrequente transformator moet u rekening houden met verschillende factoren, waaronder de gewenste werkfrequentie, het vermogen, de efficiëntie-eisen en fysieke beperkingen. Hoogfrequente transformatoren worden vaak gebruikt in toepassingen zoals schakelende voedingen, RF-circuits (radiofrequentie) en telecommunicatieapparatuur. Belangrijke overwegingen zijn onder meer het selecteren van kernmaterialen met lage verliezen bij hoge frequenties (zoals ferriet- of ijzerpoederkernen), het minimaliseren van de wikkelcapaciteit om hoogfrequente verliezen te verminderen en het zorgen voor voldoende isolatie om hoge spanningen te weerstaan. Op maat ontworpen transformatoren kunnen nodig zijn om aan specifieke frequentie- en prestatie-eisen te voldoen.
Om de frequentie en spanning van een transformator te variëren, kunnen afhankelijk van de toepassing verschillende methoden worden gebruikt. Frequentievariatie kan worden bereikt door het gebruik van frequentieregelaars (VFD’s) of voedingen met instelbare frequentie die een variabele AC-uitgangsfrequentie leveren. Deze apparaten regelen de frequentie van de AC-voeding naar de primaire wikkeling van de transformator, waardoor de uitgangsfrequentie naar behoefte wordt gevarieerd. Spanningsvariatie kan daarentegen worden bereikt door de windingsverhouding van de transformator aan te passen. Door het aantal windingen in de primaire of secundaire wikkeling ten opzichte van elkaar te veranderen, kan de spanningsverhouding en daarmee de uitgangsspanning dienovereenkomstig worden aangepast. Transformatoren die zijn ontworpen voor toepassingen met variabele frequentie en spanning vereisen een zorgvuldige afweging van kernverzadiging, wikkelingsisolatie en thermisch beheer om een veilige en betrouwbare werking over het beoogde bedrijfsbereik te garanderen.