Transformatoarele cu multiple înfășurări au în general o singură înfășurare în primară cu una sau mai multe înfășurări în secundar.

Dar frumusețea transformatoarelor este că ne permit să avem mai mult decât o singură înfășurare în partea de primar sau de secundar. Transformatoarele care au mai mult de o înfășurare sunt cunoscute în mod obișnuit ca transformatoare cu înfășurări multiple.

Principiul de funcționare al unui transformator cu înfășurări multiple nu este diferit de cel al unui transformator obișnuit. Tensiunile, curenții din primar și secundar și rapoartele de spire sunt toate calculate la fel, diferența fiind faptul că trebuie să acordăm o atenție deosebită polarităților de tensiune ale fiecărei înfășurări de bobină, convenția punctului marcând polaritatea pozitivă (sau negativă) a înfășurării, când le conectăm împreună.

Deoarece transformatoarele funcționează pe principiul inducției mutuale, fiecare înfășurare individuală a unui transformator cu înfășurări multiple suportă același număr de volți per spiră, prin urmare produsul volt-amperi în fiecare înfășurare este același, adică NP/NS = VP/VS cu orice raport de spire între înfășurările individuale fiind relativ la alimentarea primară.

În circuitele electronice, un transformator este adesea utilizat pentru a furniza o varietate de niveluri de tensiune mai scăzute pentru diferite componente ale circuitelor electronice. O aplicație tipică a transformatoarelor cu multiple înfășurări este în sursele de alimentare și convertoarele de comutare cu triac. Deci, un transformator poate avea un număr de diferite înfășurări secundare, fiecare fiind izolată electric de celelalte, la fel cum este izolată electric de primar. Atunci, fiecare dintre bobinele secundare va produce o tensiune care este proporțională cu numărul său de spire, de exemplu.

Transformator cu înfășurări multiple

Mai sus este prezentat un exemplu de tipic, care are un număr de diferite înfășurări secundare care furnizează diferite nivele de tensiune. Înfășurările primare pot fi utilizate individual sau conectate împreună pentru a acționa transformatorul de la o tensiune mai mare de alimentare.

Înfășurările secundare pot fi conectate împreună în diferite configurații, producând o tensiune mai mare sau o sursă de curent mai mare. Trebuie remarcat faptul că conectarea împreună a bobinele transformatoarelor în paralel este posibilă numai dacă cele două înfășurări sunt identice din punct de vedere electric. Deci, curentul și tensiunea nominale sunt aceleași.

Transformatoare cu tensiune dublă

Există transformatoare disponibile care au două înfășurări de primar cu tensiuni și curenți nominali identici și două înfășurări secundare, de asemenea, cu tensiuni și curenți nominali identici. Aceste transformatoare sunt proiectate astfel încât să poată fi utilizate într-o varietate de aplicații, cu înfășurările conectate împreună fie în serie, fie în combinații paralele pentru tensiuni mai mari în primar sau curenți mai mari în secundar. Aceste tipuri de transformatoare sunt mai des numite transformatoare de tensiune dublă așa cum se aratămai jos.

Transformator cu primar dublu și secundar dublu

Aici transformatorul are două înfășurări primare și două înfășurări secundare, patru în total. Conexiunile la înfășurările primare sau secundare trebuie realizate corect la transformatoare cu dublă tensiune. Dacă se conectează necorespunzător, este posibil să se creeze un scurtcircuit, care va distruge de obicei transformatorul atunci când este alimentat.

Am spus anterior că transformatoarele cu dublă tensiune pot fi conectate pentru a funcționa din surse de alimentare de diferite nivele de tensiune, de unde și numele lor de "transformatoare cu tensiune dublă". Atunci, de exemplu, să spunem că înfășurarea din primar ar putea avea o tensiune nominală de 240/120V iar cea din secundar 12/24V. Pentru a realiza acest lucru, fiecare din cele două înfășurări din primar este, prin urmare, evaluată la 120V, iar fiecare înfășurare din secundar este evaluată la 12V. Transformatorul trebuie să fie conectat astfel încât fiecare înfășurare din primar să primească tensiunea corespunzătoare. Considerați circuitul de mai jos.

Transformator cu secundare conectate în serie

Aici, în acest exemplu, cele două înfășurări din primar de 120V sunt conectate împreună în serie la o sursă de 240V și deoarece cele două înfășurări sunt identice, jumătate din tensiunea de alimentare, și anume 120V, cade pe fiecare înfășurare și același curent din primar circulă prin ambele. Cele două înfășurări secundare, de 12V și 2,5A fiecare, sunt conectate în serie, iar tensiunea finală din secundar este suma celor două tensiuni individuale pe înfășurări care dau 24 volți.

Deoarece cele două înfășurări sunt conectate în serie, aceeași cantitate de curent circulă prin fiecare înfășurare, atunci curentul secundar este același de 2,5 amperi. Deci, pentru un secundar conectat serie, ieșirea din exemplul de mai sus este evaluată la 24 Volți, 2,5 amperi. Considerați transformatorul conectat paralel de mai jos.

Transformator cu secundare conectate în paralel

Aici am păstrat aceleași două înfășurări din primar, dar cele două înfășurări din secundar sunt acum conectate într-o combinație paralelă. Ca și înainte, cele două înfășurări din secundar sunt evaluate la 12V, 2,5A fiecare, deci tensiunea finală a secundarului va fi aceeași de 12V, dar curentul se adună. Atunci, pentru o conexiune paralelă în secundar, ieșirea din exemplul de mai sus este evaluată la 12 Volți, 5 amperi.

Desigur, transformatoarele cu două tensiuni diferite vor produce cantități diferite de tensiune și curent în secundar, dar principiul este același. Înfășurările din secundar trebuie să fie conectate corect pentru a produce ieșirea de tensiune sau curent necesară.

Punctul de orientare este utilizat pe înfășurări pentru a indica terminalele care au aceeași relație de fază. De exemplu, conectarea a două înfășurări în secundar împreună cu puncte de orientare opuse va determina ca cele două fluxuri magnetice să se anuleze reciproc, rezultând o ieșire zero.

Un alt tip de transformator cu dublă tensiune, care are doar o singură înfășurare secundară, care are "priză" la punctul său central electric, se numește transformer cu priză centrală.

Transformatoare cu priză centrală

Un transformator cu priză centrală este proiectat pentru a furniza două tensiuni separate în secundar, VA și VB cu o conexiune comună. Acest tip de configurație a transformatorului produce o sursă de alimentare cu trei fire în două faze. Tensiunea din secundar este aceeași și proporțională cu tensiunea de alimentare VP, prin urmare, puterea în fiecare înfășurare este aceeași. Tensiunile produse pe fiecare dintre înfășurările din secundar sunt determinate de raportul de spire așa cum este arătat.

Transformator cu priză centrală

Mai sus este prezentat un transformator tipic cu priză centrală. Punctul de priză este în centrul exact al înfășurării din secundar, asigurând o conexiune comună pentru două tensiuni din secundar egale, dar opuse. Cu priza centrală pusă la masă, ieșirea VA va fi pozitivă în raport cu masa, în timp ce tensiunea la celălalt secundar VB va fi negativă și opusă, adică ele sunt defazate cu 180° grade electrice.

Dar, există un dezavantaj al utilizării unui transformator cu priză centrală nepus la masă, care poate produce tensiuni neechilibrate în cele două înfășurări din secundar datorate curenților asimetrici care circulă în cea de-a treia conexiune comună, ca urmare a sarcinilor neechilibrate.

Putem să producem un transformator cu priză centrală cu ajutorul transformatorului cu dublă tensiune de mai sus. Prin conectarea înfășurărilor din secundar în serie, putem folosi legătura centrală ca priză, așa cum este arătat. Dacă ieșirea din fiecare secundar este V, tensiunea de ieșire totală pentru înfășurarea din secundar va fi egală cu 2V după cum se arată.

Transformator cu priză centrală folosind un transformator de tensiune dublă

Transformatoarele cu multiple înfășurări au multe utilizări în circuitele electrice și electronice. Acestea pot fi utilizate pentru a alimenta diferite tensiuni din secundar la sarcini diferite. Au înfășurările lor conectate împreună în serie sau în combinații paralele pentru a furniza tensiuni sau curenți mai mari sau au înfășurările lor din secundar conectate împreună în serie pentru a produce un transformator cu priză centrală.

În următorul tutorial despre Transformatoare vom analiza modul în care funcționează autotransformatoarele și vom vedea că au doar o singură înfășurare în primar și nici o înfășurare separată în secundar.