Pemahaman Transformator Dan Cara Kerjanya

Pengertian Transformator atau sering disebut juga cuma disebut trafo yakni sebuah komponen listrik elektro yang berisikan inti, coil atau kumparan lilitan primer dan sekunder yang fungsinya untuk mengubah tegangan dinaikkan maupun diturunkan sesuai keperluan.

Daftar Isi :

Pengertian Transformator

Secara pengertian bahasa sesuai dengan namanya transformator ialah alat yang berfungsi untuk mentransformasikan atau memindahkan, dalam hal ini tentu saja arus dan tegangan. Contohnya yaitu untuk mengganti tegangan dari 220 VAC ke tegangan yang lebih kecil menjadi 12 VAC.

Kenapa tegangan perlu diturunkan ? untuk peralatan listrik rumahan seperti kulkas, mesin basuh, setrika tegangan kerjanya yakni 220 VAC sehingga sudah sesuai dengan PLN.

Tetapi untuk peralatan kecil seperti charger handphone, tablet atau Ipod mempunyai tegangan kerja yang kecil misalnya 12 Volt – 24 volt sehingga perlu diturunkan dengan trafo.

Fungsi transformator sungguh penting apalagi untuk arus berpengaruh contohnya pada proses distribusi listrik oleh PLN yang bersumber dari pembangkit listrik disalurkan ke gardu listrik hingga kesannya sampai ke tempat tinggal pengguna listrik.

Pada postingan kali ini akan dibahas secara sederhana mengenai :

Prinsip Kerja Transformator

Sebuah transformator melakukan pekerjaan dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik sesuai hukum faraday dan hukum lorenzt :

Hukum Faraday
Gaya listrik yang lewat garis lengkung tertutup berbanding lurus dengan perubahan arus induksi persatuan waktu pada garis lengkung tersebut, sehingga bila ada sebuah arus yang lewat suatu kumparan maka akan timbul medan magnet pada kumparan tersebut

Hukum Lorenzt
Arus bolak-balik (AC) yang beredar mengelilingi inti besi menyebabkan inti besi tersebut berubah menjadi magnet, kalau magnet tersebut dikelilingi oleh suatu lilitan maka lilitan tersebut akan memiliki perbedaan tegangan pada kedua ujung lilitannya

Sesuai aturan lorenzt maka pada ketika kumparan primer diberi arus tegangan AC maka akan menjadikan medan magnet pada inti trafo yang besarnya tergantung dari besar arus listrik yang diberikan.

Medan magnet yang terbentuk ini menjadi kian besar lengan berkuasa dengan adanya core inti besi dan menghantarkan medan magnet ke bagian kumparan sekunder sehingga pada bagian sekunder akan timbul induksi gaya gerak listrik yang bekerjsama ialah pelimpahan daya dari sisi primer trafo.

Hukum Lorenzt ini juga yang menerangkan bagaimana prinsip kerja trafo step up dan step down. Untuk pemahaman yang lebih gampang mampu mengamati gambar di bawah ini :

Cara kerja transformator mirip ini tidak beda jauh dengan motor listrik, perbedaanya yaitu pada motor listrik terjadi perubahan tenaga listrik menjadi medan magnet lalu diubah ke energi kinetik/ gerak.

Inti besi trafo yang umum disebut core bila diperhatikan ialah berbentuklempengan logam yang disusun berbentuk E dan I berlapis lapis yang membentuk mirip inti trafo, fungsinya yakni semoga membuat lebih mudah jalannya medan magnet serta untuk menyalurkan suhu panas dari kabel tembaga ke bab inti logam

Fungsi Transformator

Fungsi transformator yakni sebagai pengubah tegangan dan arus listrik dari level tertentu ke level lainnya sesuai keperluan, sehingga fungsi trafo bisa sebagai penaik tegangan (step up) atau penurun tegangan (step down)

Transformator sangat banyak digunakan baik di teknik listrik (arus besar lengan berkuasa) dan teknik elektronik (arus lemah), tentunya jenis jenis trafo yang dipakai berlainan.

Pada teknik listrik arus kuat bentuk trafo bisa sangat besar yang berfungsi salah satunya adalah untuk memaksimalkan tegangan, sedangkan pada teknik elektronik arus lemah biasanya banyak dipakai pada blok power supply selaku penurun tegangan sebagai supply rangkaian.

Salah satu fungsi transformator yang dipergunakan di rumah ialah selaku trafo step down/ penurun tegangan misalnya pada perangkat audio atau alat listrik lainnya yang terdapat trafo, ketika ini tidak semua perangkat elektronika menggunakan trafo alasannya adalah sudah banyak yang menggunakan power supply switching.

Sedangkan penggunaan transformator pada arus kuat misalnya penggunaan oleh PLN yang menggunakan trafo di gardu milik PLN, bisa di gardu induk berupa trafo daya (Power Transformer) maupun di gardu distribusi berupa trafo distribusi (Distribution Transformer).

Jaringan listrik pada gardu distribusi bisa dibilang adalah ujung tombak dari PLN alasannya paling erat dengan konsumen. Trafo PLN yang dipakai untuk jaringan distribusi primer mempunyai tegangan menengah hingga 20kV sedangkan pada distribusi sekunder yaitu jaringan tegangan yang langsung terkoneksi dengan konsumen dengan tegangan 220V/380V.

Simbol Transformator

Karena jenis jenis transformator sungguh banyak maka bahwasanya simbol transformator atau lambang di circuit juga sungguh beraneka ragam, namun di bawah ini ditampilkan yang paling sering dipakai terutama berdasarkan jenis inti yang dipakai

Jenis Jenis Transformator

Sangat berbagai jenis dan macam tranformator dengan berbagai fungsi, tetapi jikalau dibedakan menurut penggunaan secara lazim maka bisa dibedakan selaku berikut :

a. Trafo Daya

Trafo Daya atau transformator daya yaitu jenis trafo yang fungsinya untuk mengalirkan daya listrik dari tegangan rendah ke tinggi atau sebaliknya untuk kebutuhan mendistribusikan listrik ke pelanggan, trafo daya biasanya dipakai oleh perusahaan listrik seperti misalnya PLN untuk mampu mengalirkan listriknya ke tempat tinggal rumah.

Prinsip kerja trafo daya yaitu menaikkan atau menurunkan sebuah tegangan, kenapa perlu dinaikkan ? pada jarak yang jauh tidak efisien mengalirkan arus listrik yang besar alasannya adalah akan terjadi rugi daya.

Solusinya yaitu dengan memaksimalkan tegangan apalagi dahulu untuk lalu diturunkan lagi sehingga rugi daya bisa dihemat. Kurang lebih cara kerjanya seperti gambar dibawah ini :

Arus listrik (dengan tegangan rendah) yang sungguh besar maka berarti kabel tembaga yang dibutuhkan juga mesti dengan ukuran besar dan ini berarti biaya yang lebih besar apalagi untuk distribusi listrik yang jauh

Sedangkan kalau arus listrik yang kecil (dengan tegangan tinggi) tidak membutuhkan kabel dengan ukuran besar sehingga lebih hemat

Dengan demikian maka fungsi transformator penaik tegangan pada proses penyaluran energi listrik yakni untuk memaksimalkan tegangan yang mau didistribusikan ke jaringan distribusi primer yang lain sehingga penggunaan kabel mampu lebih efisien.

b. Trafo IF

Trafo IF atau trafo Intermediate Frequency, sesuai namanya penggunaan trafo ini yaitu untuk penguat frekuensi menengah ialah 10,7 MHz yang umumnya dipakai pada radio akseptor baik AM atau FM, teman teknisi mampu mendapatkan jenis trafo IF di radio konvensional.

c. Trafo Adaptor / Power Supply

Trafo adaptor atau power supply adalah berfungsi untuk mengganti tegangan dari arus AC ke arus DC, jenis ini sungguh banyak dipakai dengan pilihan tegangan dan arus yang beraneka ragam. Trafo yang digunakan pada adaptor termasuk jenis step down yaitu yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari jala listrik PLN ke perangkat elektronika sesuai kebutuhan.

d. Trafo OT

Trafo OT digunakan pada rangkaian penguat di perangkat audio contohnya sepaker TOA, receiver dll

Sedangkan jikalau dibedakan berdasarkan jumlah lilitan antara primer dan sekundernya maka bisa dibedakan menjadi 2 ialah :

a. Transformator Step down

Trafo step down adalah trafo yang fungsinya untuk menurunkan tegangan dari primer ke sekunder. Sehingga tegangan di sekunder lebih kecil, yang berarti jumlah lilitan di primer lebih banyak (Np > Ns). Salah satu acuan nya yakni trafo yang berfungsi menurunkan tegangan dari 220 VAC menjadi 110 VAC, kenapa perlu diturunkan ?

Pada beberapa peralatan listrik utamanya yang bukan berasal dari Indonesia mungkin saja tegangan kerjanya berkisar antara 110 – 120 VAC. Sedangkan jika pribadi dihubungkan ke stop kontak PLN rumah bisa menghancurkan alasannya perbedaan tegangan yang cukup besar.

b. Transformator Step Up

Trafo step up adalah trafo yang fungsinya menaikkan tegangan dari tegangan primer ke sekundernya sehingga jumlah lilitan di bagian primer lebih sedikit (Ns > Np).

Transformator step up banyak dan nyaris digunakan di semua jenis UPS yang merupakan suatu backup / cadangan saat listrik PLN mati ialah dengan memanfaatkan baterai aki kering yang dikombinasikan dengan osilator tak stabil sehingga mampu mengkonversi dari DC ke AC.

Silahkan datangi juga link pengertian dan cara kerja inverter untuk lebih jelasnya.

Konstruksi Transformator

Sebuah transformator umumnya terdiri dari bab bagian selaku berikut :

a. Inti Trafo

Inti pada trafo mampu terbuat dari berbagai jenis bahan, bahkan udara pun bisa dijadikan selaku inti trafo, tetapi biasanya yang dijadikan inti ialah berbentukbesi.

Fungsi inti besi ini sendiri yakni untuk mempermudah jalannya flux / medan magnet yang timbul saat coil/ kumparan diberi arus listrik. Yang paling banyak dipakai yakni yang dibuat dari lempeng besi lazimdisebut juga kern yang disusun sedemikian rupa.

Penggunaan besi sebagai inti trafo juga memberi keuntungan adalah biar panas dari lilitan tembaga mampu terbakar dan trafo tidak terbakar alasannya overheat.

b. Kumparan Trafo / Coil / Lilitan

Lilitan pada trafo mempunyai arti bagian primer dan sekunder yang secara terpisah, biasanya dipakai kabel tembaga yang terisolasi bisa dengan pertinax atau materi yang lain.

Ukuran kawat bab primer umumnya selalu lebih kecil dengan jumlah lilitan yang lebih banyak, sedangkan bab sekunder mempunyai ukuran diameter kawat lebih besar dengan jumlah lilitan yang lebih minim. Kapasitas dari sebuah trafo sangat ditentukan dari ukuran kawat diamerer lilitannya.

Sebagai info pada trafo daya dengan kapasitas besar, bagian lilitan atau kumparan direndam dalam sejenis minyak/ oli fungsinya ialah untuk mempermudah pemindahan panas dari kawat tembaga.

Rumus Transformator

Seperti disampaikan sebelumnya bahwa kapasitas trafo sangat ditentukan dari ukuran diameter kawat transformator, begitu pun juga dengan tegangan pada primer dan sekunder trafo terdapat rumus tersendiri, secara teori bertambah banyak jumlah lilitan maka semakin besar juga tegangan dan berpengaruh arus yang bisa dialirkan. Dengan desain perbandingan senilai maka berikut ini rumus cara menghitung jumlah lilitan pada transformator :

Vp = Tegangan bab primer dalam satuanVolt
Vs = Tegangan bab sekunder dalam satuan Volt
Np = Jumlah lilitan primer
Ns = Jumlah lilitan sekunder
Ip = Besaran arus bab primer/ input dalam Ampere
Is = Besaran arus bagian sekunder/ output dalam Ampere

Demikian artikel ini tentang Pengertian Transformator biar mampu bermanfaat