Der Unterschied zwischen einem Wechselstrom- und einem Gleichstromtransformator besteht in seiner Kompatibilität mit der Art der elektrischen Energie, für die er ausgelegt ist. Ein AC-Transformator (Wechselstromtransformator) ist speziell für den Betrieb mit Wechselstrom konzipiert, bei dem sich die Richtung des Stromflusses periodisch umkehrt. Es funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um elektrische Energie durch gegenseitige Induktion von einem Stromkreis in einen anderen zu übertragen.
Im Gegensatz dazu ist ein DC-Transformator (Gleichstromtransformator) kein gebräuchlicher Begriff in der Elektrotechnik, da herkömmliche Transformatoren nicht mit Gleichstrom arbeiten. Einige Geräte, wie z. B. DC-DC-Wandler, können jedoch ähnliche Funktionen ausführen, indem sie Gleichspannungspegel umwandeln.
Der Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom liegt in der Art und Weise, wie der elektrische Strom fließt. In einem Wechselstromsystem kehrt sich die Richtung des Stromflusses periodisch um und schwankt zwischen positiver und negativer Polarität.
Diese Umkehrung erfolgt bei einer bestimmten Frequenz, in Standardstromnetzen typischerweise 50 oder 60 Hz. Im Gegensatz dazu fließt Gleichstrom kontinuierlich in eine Richtung und behält dabei eine konstante Polarität bei. Wechselstrom wird häufig zur Stromübertragung und -verteilung verwendet, da er mithilfe von Transformatoren leicht in verschiedene Spannungsniveaus umgewandelt werden kann und für die Übertragung über große Entfernungen geeignet ist. Gleichstrom wird häufig in Anwendungen verwendet, die stabile Spannungspegel erfordern, wie z. B.
Batterien, Elektronik und einige industrielle Prozesse.
Ein Wechselstrom-Gleichstrom-Transformator wandelt Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) um. Diese Umwandlung wird durch eine Kombination von Rektifikations- und Filterprozessen erreicht. Der Transformator wandelt die Eingangswechselspannung auf einen geeigneten Wert herunter, woraufhin Gleichrichter wie Dioden oder Brückengleichrichter die Wechselspannung in pulsierende Gleichspannung umwandeln.
Die gepulste Gleichspannung wird dann mithilfe von Kondensatoren oder Induktivitäten geglättet, um einen stabilen Gleichstromausgang zu erzeugen. Wechselstrom-Gleichstrom-Transformatoren werden häufig in Stromversorgungen für elektronische Geräte, Apparate und Industrieanlagen verwendet, die für den Betrieb eine konstante Gleichspannung benötigen.
Obwohl Wechselstromtransformatoren speziell für die Verwendung mit Wechselstrom konzipiert sind, können bestimmte Transformatortypen mit bestimmten Modifikationen für Gleichstromanwendungen (DC) verwendet werden.
Beispielsweise können bestimmte Arten von Transformatoren, wie z. B. Ferroresonanztransformatoren oder Drosseln mit gesättigtem Kern, für den Betrieb mit Gleichstrom angepasst werden, indem zusätzliche Komponenten eingebaut oder das Transformatordesign geändert werden.
Herkömmliche Wechselstromtransformatoren, deren Betrieb auf magnetischen Wechselfeldern beruht, sind jedoch nicht für den Einsatz mit Gleichstrom geeignet, da sie einen sich ändernden Magnetfluss benötigen, um eine Spannung in der Sekundärwicklung zu induzieren.
Gleichstrom wird in herkömmlichen Transformatoren üblicherweise nicht verwendet, da herkömmliche Transformatoren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion basieren, die einen sich ändernden magnetischen Fluss erfordert, um eine Spannung in der Sekundärwicklung zu induzieren.
In einem Wechselstromsystem erzeugt der durch die Primärwicklung fließende Wechselstrom ein sich änderndes Magnetfeld im Kern, das durch gegenseitige Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung induziert. In einem Gleichstromsystem fließt der Strom jedoch kontinuierlich in eine Richtung, was zu einem konstanten Magnetfeld und keiner Änderung der Flussverknüpfung führt. Daher sind herkömmliche Transformatoren bei der Umwandlung von Gleichspannungspegeln nicht effizient.