Penjelasan tentang Transformator

Transformator atau yang biasa disebut dengan trafo merupakan peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah bentuk energi listrik menjadi suatu bentuk energi listrik lainnya. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh transformator ditentukan oleh kebutuhan energi listrik.

Pada dasarnya, transformator berbentuk kumparan dari kawat y ang dililitkan pada suatu inti besi. Selain itu, ada dua jenis kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer merupakan lilitan pada satu sisi inti besi dan menjadi tempat masuknya arus listrik. Sedangkan kumparan sekunder merupakan lilitan sisi lainnya dari inti besi dan menjadi tempat keluar masuknya arus listrik.

Fungsi Transformator

Transformator berfungsi untuk mengubah besaran listrik suatu rangkaian. Adapun besaran utama yang diubah oleh sebuah transformator yaitu tegangan. Fungsi lain dari transformator yaitu untuk menurunkan atau menaikkan tegangan listrik. Transformator step up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik. Sedangkan transformator step down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik.

Kegunaan Transformator

• Transformator step down digunakan pada rangkaian penyearah, TV, amplifier, rangkaian pengisi daya baterai, dan lain sebagainya.

• Transformer step up digunakan dalam kontrol industri, stabilisator,  mesin berat dan lain-lain.

• Trafo isolasi digunakan dalam sistem kontrol industri, rangkaian elektronika daya dan lain-lain.

• Trafo arus dan tegangan digunakan dalam panel kontrol listrik, alat ukur, sistem otomasi dan lain sebagainya.

• Trafo audio digunakan dalam rangkaian penyeimbang, rangkaian penguat, dan lain sebagainya.

Prinsip Kerja Transformator

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Trafo menggunakan kumparan kawat yang ketika dialiri arus bolak-balik, maka akan menciptakan induksi elektromagnetik. Artinya, arus listrik pada kawat melingkar menghasilkan medan magnet. Inti besi atau tempat melilitnya kumparan kawat akan meningkatkan medan magnet yang dihasilkan dari induksi. Arus listrik AC menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik bisa mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik dan juga arus listrik. Transformator bisa menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya. Untuk menaikkan tegangan, maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih sedikit dari jumlah lilitan sekundernya. Apabila ingin menurunkan tegangan, maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih banyak dari jumlah lilitan sekundernya.

Komponen Transformator

1. Kumparan Primer (Np)

Kumparan primer merupakan kumparan atau lilitan trafo yang dihubungkan ke input power supply. Pada transformator step down, kumparan primer memiliki banyak kumparan jika dibandingkan dengan sekunder trafo. Namun, ketebalannya lebih kecil daripada kumparan sekunder. Dalam transformator step up, kumparan yang dimiliki kumparan primer lebih sedikit daripada kumparan sekunder. Namun, ketebalannya lebih dari kumparan sekunder.

2. Kumparan Sekunder (Ns)

Kumparan sekunder merupakan kumparan yang akan dihubungkan ke beban. Kumparan sekunder pada trafo step down memiliki lilitan yang lebih sedikit daripada kumparan primer, namun memiliki ketebalan yang lebih banyak. Lilitan sekunder pada trafo step up memiliki banyak lilitan daripada belitan primer namun memiliki ketebalan yang lebih sedikit.

3. Inti Besi (Inti Magnetik)

Inti besi merupakan kondisi dimana kumparan primer dan sekunder trafo terluka (wounded). Fungsi trafo yaitu untuk mengantarkan fluks magnet dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Sifat inti transformator merupakan low reluctance dan high resistance. Umumnya, semua inti trafo dibuat dengan laminasi untuk menghilangkan rugi arus.

Jenis - jenis Transformator

Trafo Step Up

Trafo step up merupakan jenis transformator yang berfungsi untuk meningkatkan level tegangan AC atau menaikkannya dari taraf rendah menuju ke taraf yang lebih tinggi. Tegangan ini dapat ditingkatkan dengan cara memperbanyak lilitan pada kumparan sekundernya, sehingga jumlah lilitan kumparan sekundernya lebih sedikit. Biasanya transformator step up ini digunakan untuk penghubung trafo generator menuju grid yang ada di dalam tegangan listrik.

Trafo Step Down

Trafo step down merupakan jenis transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik. Trafo step down memiliki fungsi untuk menurunkan taraf level tegangan AC dari tinggi ke rendah. Hal ini bisa digunakan pada peralatan rumah tangga. Misalnya, dalam menurunkan taraf tegangan listrik dari PLN yang sebesar 220V menjadi taraf tegangan yang bisa disesuaikan dengan peralatan elektronik yang ada di masing-masing rumah penduduk.

Trafo Satu Fasa

Trafo satu frasa merupakan jenis transformator daya yang menggunakan arus bolak-balik satu fasa. Artinya, bergantung pada siklus tegangan yang beroperasi dalam satu fasa waktu yang terintegrasi. Pada variasi frekuensi dan level tegangan yang konstan, transformator mentransfer daya AC dari satu rangkaian ke rangkaian lainnya. Trafo satu fasa ini memiliki dua jenis kumparan yaitu kumparan primer yang diberikan suplai AC dan kumparan sekunder yang dihubungkan dengan beban. Trafo listrik digunakan untuk inverter domestik dan untuk power supply di daerah non perkotaan.

Transformator Tiga Fasa

Transformator tiga fasa digunakan untuk mengubah tegangan sistem elektronik dengan arus listrik tiga fasa. Transformator tersedia dalam berbagai konfigurasi seperti start-start delta-delta, star-delta, dan delta-start. Trafo ini digunakan untuk membangkitkan listrik dan mendistribusikannya sesuai dengan penggunaan daya. Hal ini dikarenakan trafo tiga fasa memiliki tiga set kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder yang akan digabungkan untuk membentuk satu unit lengkap dalam konfigurasi start atau delta.

Transformator Daya

Transformator daya digunakan untuk mengubah daya dari satu rangkaian ke rangkaian lain tanpa mengubah frekuensinya. Biasanya trafo ini berukuran besar dan tidak memiliki bagian yang berputar atau bergerak. Trafo bekerja berdasarkan prinsip induksi timbal balik dan memerlukan suplai AC. Biasanya rating trafo yaitu sekitar 400 kv, 200 kv, 110 kv, 66 kv dan 33 kv. Trafo daya mengubah tegangan untuk arus dalam rangkaian dan tidak mempengaruhi daya listrik total. Oleh karena itu dibutuhkan listrik tegangan tinggi dengan arus yang kecil dan mengubahnya menjadi  listrik bertegangan rendah dengan arus yang besar. Biasanya trafo daya ini terlihat pada jaringan listrik yang umumnya digunakan untuk tujuan transmisi beban berat.