Transformator

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.

Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik.

Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220 Volt.

Prinsip Kerja Transformator

Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan Inti Besi (Core).

Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya.

Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder.

Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.

Sedangkan Inti besi pada Transformator atau Trafo pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.

Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti:

E – I Lamination
E – E Lamination
L – L Lamination
U – I Lamination

Rasio lilitan pada kumparan sekunder terhadap kumparan primer menentukan rasio tegangan pada kedua kumparan tersebut. Sebagai contoh, 1 lilitan pada kumparan primer dan 10 lilitan pada kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan 10 kali lipat dari tegangan input pada kumparan primer.

Jenis Transformator ini biasanya disebut dengan Transformator Step Up. Sebaliknya, jika terdapat 10 lilitan pada kumparan primer dan 1 lilitan pada kumparan sekunder, maka tegangan yang dihasilkan oleh Kumparan Sekunder adalah 1/10 dari tegangan input pada Kumparan Primer. Transformator jenis ini disebut dengan Transformator Step Down.

Jenis-jenis Transformator

Transformator Step Up

Transformator Step Up adalah transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan bolak-balik (AC). Pada transformator ini, jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada lilitan kumparan primer.

Transformator Step Down

Transformator Step Down adalah transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Pada transformator ini, jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan kumparan sekunder.

Autotransformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlangsung secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, beberapa lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder dapat dihasilkan dengan kawat yang semakin tipis dibandingkan transformator biasa.

Keuntungan dari autotransformator yaitu ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang semakin rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak mampu memberikan isolasi secara listrik sela lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Selain itu, autotransformator tidak mampu dipakai sebagai penaik tegangan semakin dari beberapa kali lipat (biasanya tidak semakin dari 1,5 kali).

Autotransformator variabel

Autotransformator variabel sebenarnya yaitu autotransformator biasa yang sadapan tengahnya dapat diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang selalu berganti.

Transformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dihasilkan sedikit banyakan untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi sela dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak dialihkan oleh kopling kapasitor.

Transformator Pulsa

Transformator pulsa yaitu transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer sampai titik tertentu, fluks magnet selesai berganti. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran masa inti tidak jenuh, yaitu masa arus pada lilitan primer berbalik arah.

Transformator Tiga Fase

Transformator tiga fase sebenarnya yaitu tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer kebanyakan dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Delta).

Rumus Transformator

Vp/Vs = Np/Ns

Keterangan

Vp: Tegangan primer
Vs: Tegangan sekunder
Np: Jumlah lilitan primer
Ns: Jumlah lilitan sekunder

Referensi