En transformator ändrar en växelströms (AC) spänning från en nivå till en annan utan att använda några rörliga delar. Förmodligen det enklaste av alla elektriska apparater, transformatorn finns i små batteriladdare eller massiva kraftgenereringsstationer. Den toroidformiga transformatorn, formad som en munk, har speciella fördelar jämfört med andra formade transformatorer.

Växelström

Växelströmseffekt förändrar riktningar i det som kallas ett sinusvågmönster. Standard växelspänning startar vid noll volt och stiger till dess positiva topp som går i en riktning längs ledningen och faller sedan till noll volt under den första halvan av en cykel. Det stiger sedan till sin topp i motsatt riktning och faller tillbaka till noll igen. Det gör det 60 gånger i sekundet, vilket skapar 60 kHz eller 60 Hz (Hz).

Primärspolen

Ingången till en toroidformad transformator kopplas till primären, en trådspole viklade runt en munkformad ferromagnetisk kärna. När elen passerar genom spolen bygger den ett positivt magnetfält som ökar till en topp. Magnetfältet kollapser när spänningen minskar till noll, under den första halvan av cykeln. Strömmen bygger då ett negativt magnetfält, eftersom elen passerar genom spolen i motsatt riktning. Det negativa magnetfältet kollapsar när spänningen återvänder igen till noll.

Sekundärspolen

När de positiva och negativa magnetfälten bygger och kollapserar, passerar de genom en andra trådspole omslagen runt samma kärna, kallad sekundären. Eftersom dessa magnetfält passerar genom sekundärlindningen, producerar de utspänningen. Mängden spänning som de producerar beror på antalet trådspolar i sekundären jämfört med primärt. Ett spolförhållande på 2: 1 kommer att halvera spänningen och ett förhållande på 1: 2 kommer att fördubbla det.

Kärnan

Kärnan eller en toroidformad transformator använder en tätt omslagen stålremsa något som en klockfjäder. Denna specialtillverkade spole förbättrar byggnaden och sammandragningen av magnetfälten och hjälper dem att inducera spänningen i sekundäret, vilket gör transformatorn effektivare eftersom mer spänning faktiskt blir inducerad från primär till sekundär. En solid ferromagnetisk kärna i form av en "E" eller en kvadrat och i en traditionell transformator skulle ha mycket mindre effektivitet.

Toroidal fördelar

På grund av dess högre effektivitet, för motsvarande applikationer , den toroidala transformatorn kan vara upp till 50 procent mindre, lättare. Den fungerar också tystare och producerar mindre brusande ljud. Som en följd av sin runda form skapar de magnetfält som det förblir kvar inne i transformatorn, vilket orsakar mindre störningar i intilliggande kretsar. Detta gör det till ett idealiskt val för transformatorer i högkoncentrerade miljöer där störningar kan vara kritiska. Det monteras också lättare på kretskort.