Zasada działania transformatora wstecznego opiera się na prawie Faradaya dotyczącym indukcji elektromagnetycznej i zachowania energii. Transformator tylny składa się z dwóch cewek nawiniętych drutem wokół wspólnego rdzenia magnetycznego. Cewka o większej liczbie zwojów, zwana uzwojeniem wtórnym, jest podłączona do obciążenia lub urządzenia wymagającego wyższego napięcia wyjściowego. Cewka o mniejszej liczbie zwojów, zwana uzwojeniem pierwotnym, jest podłączona do źródła napięcia wejściowego.
Kiedy prąd przemienny (AC) przepływa przez uzwojenie pierwotne, generuje zmienny strumień magnetyczny w rdzeniu. Zgodnie z prawem Faradaya ten zmienny strumień magnetyczny indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym, które jest proporcjonalne do stosunku liczby zwojów w uzwojeniu wtórnym do liczby zwojów w uzwojeniu pierwotnym.
Głównym celem transformatora krokowego jest zwiększenie poziomu napięcia wejściowego prądu przemiennego (AC) do wyższego poziomu napięcia na wyjściu.
Tę transformację napięcia osiąga się poprzez większą liczbę zwojów w uzwojeniu wtórnym w porównaniu z uzwojeniem pierwotnym. Ponieważ uzwojenie pierwotne indukuje pole magnetyczne w rdzeniu, uzwojenie wtórne doświadcza wyższego indukowanego napięcia ze względu na zwiększoną liczbę zwojów.
Ta transformacja napięcia pozwala transformatorom Step-Up zwiększyć poziom napięcia do transmisji na duże odległości lub zaoferować obciążenia o wyższym napięciu przy zachowaniu wydajnego przesyłu mocy.
Główną koncepcją transformatora wysokościowego jest konwersja niskiego napięcia i wysokiego prądu wejściowego na wysokie napięcie i niski prąd wyjściowy, zwiększając w ten sposób potencjał elektryczny przy jednoczesnym zmniejszeniu wielkości prądu.
Koncepcja ta ma kluczowe znaczenie w różnych zastosowaniach, w których wymagana jest energia elektryczna o wysokim napięciu, takich jak przesył, dystrybucja i regulacja napięcia. Transformatory podwyższające są powszechnie stosowane w sieciach elektroenergetycznych w celu zwiększenia poziomu napięcia w transmisji na duże odległości, minimalizacji strat mocy i poprawy wydajności.
Stosowane są także w urządzeniach takich jak regulatory napięcia, systemy UPS oraz urządzenia elektroniczne wymagające do działania wyższych poziomów napięcia.
Zasada działania transformatora zabronionego jest zasadniczo przeciwieństwem transformatora wysokościowego. W zakazanym transformatorze uzwojenie pierwotne ma więcej zwojów niż uzwojenie wtórne. Gdy prąd przemienny (AC) przepływa przez uzwojenie pierwotne, indukuje pole magnetyczne w rdzeniu, które z kolei generuje napięcie w uzwojeniu wtórnym.
Jednakże, ponieważ uzwojenie wtórne ma mniej zwojów, indukowane napięcie jest niższe niż napięcie wejściowe, co powoduje zmniejszenie napięcia na wyjściu. Transformatory współpracujące służą do obniżania poziomu napięcia w różnych zastosowaniach, takich jak zasilanie urządzeń gospodarstwa domowego, urządzeń elektronicznych i urządzeń przemysłowych.