Un transformateur transforme une tension de courant alternatif (AC) d'un niveau à un autre sans utiliser de pièces mobiles. Probablement le plus simple de tous les appareils électriques, le transformateur peut être trouvé dans de minuscules chargeurs de batterie ou des centrales électriques massives. Le transformateur toroïdal, en forme de beignet, présente des avantages spécifiques par rapport aux autres transformateurs profilés.

Courant alternatif

Le courant alternatif change de direction dans ce que l'on appelle un signal sinusoïdal. La tension alternative standard commence à zéro volt et monte à son pic positif allant dans une direction le long du fil, puis tombe à zéro volt dans la première moitié d'un cycle. Il monte ensuite à son sommet dans la direction opposée et retombe à zéro à nouveau. Cela fait 60 fois par seconde ce que l'on appelle 60 cycles ou 60 Hertz (Hz).

La bobine primaire

L'entrée d'un transformateur toroïdal se connecte au primaire, une bobine de fil enroulé autour d'un noyau ferromagnétique en forme de beignet. Lorsque l'électricité passe à travers la bobine, elle crée un champ magnétique positif croissant jusqu'à un maximum. Le champ magnétique s'effondre lorsque la tension diminue jusqu'à zéro dans la première moitié du cycle. Le courant crée alors un champ magnétique négatif lorsque l'électricité traverse la bobine dans la direction opposée. Le champ magnétique négatif s'effondre lorsque la tension revient à zéro.

La bobine secondaire

Alors que les champs magnétiques positif et négatif se construisent et s'écroulent, ils passent à travers une seconde bobine de fil enroulée autour du même noyau, appelé le secondaire. Lorsque ces champs magnétiques traversent l'enroulement secondaire, ils produisent la tension de sortie. La quantité de tension qu'ils produisent dépend du nombre de bobines de fil dans le secondaire par rapport au primaire. Un rapport de bobine de 2: 1 réduira de moitié la tension, et un rapport de 1: 2 le doublera.

Le noyau

Le noyau ou un transformateur toroïdal utilise une bande d'acier bien enroulée un peu comme un ressort d'horloge. Cette bobine spécialement conçue améliore la construction et la contraction des champs magnétiques et les aide à induire la tension dans le secondaire, ce qui rend le transformateur plus efficace car plus de tension est induite du primaire au secondaire. Un noyau ferromagnétique solide en forme de «E» ou carré, et dans un transformateur traditionnel, aurait beaucoup moins d'efficacité.

Avantages Toroidal

En raison de son rendement supérieur, pour des applications équivalentes , le transformateur toroïdal peut être jusqu'à 50% plus petit, plus léger. Il fonctionne également plus silencieusement, produisant moins de bourdonnement. En raison de sa forme ronde, les champs magnétiques qu'il crée restent à l'intérieur du transformateur, causant moins d'interférences avec les circuits adjacents. Cela en fait le choix idéal pour les transformateurs dans des environnements très concentrés où les interférences peuvent être critiques. De plus, il se monte plus facilement sur les cartes de circuits imprimés.