������������

����������������������������������������������������

������������������

��������������������������������������������������������

������

������� ��

���������

������

�����

������

��������������

���������

���

����������

���������

���������� ������

���������

�����

�����

������

�����

�����

����� ���

���

��

���

���

����

����������

����������

• ����������

• ���������

� � ��� � �• � � ��� � �

• � � ���� �� �� � ���

• ���������

���������

• ��� � ������

• ��� � ���������

• ��������

����� ������

����� �!

� "�#

�!$"�%#&" ����� �!�

&#��!'#

���������� ���� !���

"!#!���"!�!�

�����$���!�%����

%�����! ���&!�

$���$!'��$!'

���"!�!�������!

%�����! ���&!�

$���$!'��$!'

����� ������

�����$���!�%����

�! ���&!� $���$!'�

�$!'

$���$!'��$!'

��� !���"!#!����

$���

$���$!'��$!'

�����$���!�

�� !� !���#���� �

��(!�!������)�! �����

*��������! ���+

��(!�!��#����

������)�! �����

*�! ����������+

��(��)��(��

• ��!%)!�#�),"!#!�!� �!�!�!�"��%���

• ��!%)�!#�),"!#!�!� �!�!�"��!�-!�

• ��!%)�!�-'�� ��"�#!��,"!#!�"�!���.')��

• ��!%)#!&!/%!��,!#!"�)�0(!��� !��������/%!��

• ��!%)#!&!1%!��, !�#���#��0(!��� !��������1%!��

• ��)��!%),�� !� !�)��"���&!2!��!$��

• ��!%)"�� ����!�,��!%)!���#!���!%)�� !� !�

� � ��� � �

��!%)/%!����!%)1%!��

��)��!��%)����

*����������������������

• ��!%)�#�!�

��������

��� �

)��"�����"��

������ ��� ��� ������� �� ��

(�������

��!%)#!&!��$�!'!�"��%��� #� ��!�!�

�������������!� �� !� !�#!��334 2)��

���(!#�14 2)��5 ���&!� ��� !���#!��

��!%)����(�!�"��%��������$��34!�"���5

���!�%���������!%)6470'���� �!',

–�!&!��"�� ��!%)�����$��5

– �����"����!%)�����$��5

1

JENIS-JENIS DAN PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

Disadur dari tulisan: Gizha Ardizha Efendi Nasution

Jurusan Teknik Industri, Universitas Gunadarma, Jakarta

Email : Giya_kumeh@yahoo.com

I. Pendahuluan

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan

dan mengubah energy listrik satu atau lebih rangkaian listrik satu

atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui

suatu gendeng magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet.

Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah

tegangan bolak balik (ac) dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita

inginkan terdiri dari kumparan primer dan sekunder.

Gambar 1. Transformator

Perkembangan dan penerapan system transformator pada

perumahan, perkantoran maupun pada kendaran yaitu mobil dewasa

ini mengalami peningkatan yang pesat. Buktinya adalah banyak

industry, perkantoran maupun kendaran dilengkapi dengan

penggunaan transformator yang bertujuan untuk mengetahui

informasi dan dapat menambah pengetahuan.

System pesawat telepon yang paling sederhana memiliki komponen

utama yaitu ISDN EXCHANGE, ISDN PRA, ISDN BRA, ISDN PHONE,

ISDN PBX dan ISDN DATA TERMINAL.

2

II. Jenis-jenis Transformator

Berkaitan dengan topic yang dikaji yakni kegunaan transformator

adalah alat untuk mengubah tegangan arus bolak balik menjadi le

tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumpara

primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik dan

dililitkan pada inti besi lunak. Inti besi lunak dibuat dari pelat yan

berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang karena arus pu

Kumparan primer dan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang

terpisah. Bagian fluks magnetic bocor tampak bahwa pada pasang

kumparan terdapat fluks magnetic bocor disisi primer dan sekund

Secara lebih lengkap bisa dicermati pada gambar 2.[1]

Gambar 2. Bagan fluks magnetic bocor pada pasangan kumparan

Hasil diatas untuk mengurangi fluks magnet bocor pada pasangan

kumparan digunakan pasangan kumparan seperti gambar diatas.

Kumparan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang sama (kaki

yang tengah), dengan lilitan kumparan sekunder terletak diatas

lilitan kumparan primer, ditunjukkan pada fluks magnet bocornya

maka dapat dicermati pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Hubungan primer dan sekunder

sformator

menjadi lebih

kumparan

trik dan

i pelat yang

na arus pusar.

i besi yang

da pasangan

an sekunder.

umparan

pasangan

ar diatas.

ama (kaki

k diatas

t bocornya,

3

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer

adalah[2]:

δΦ = Є x δt (1)

Dan untuk rumus GGL induksi yang terjadi dililitan sekunder adal

Є = N δΦ/δt (2)

Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, m

δΦ/δt = Vp/Np = Vs/Ns (3)

Dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat

Vp/Np = Vs/Ns (4)

Sedemikian sehingga

Vp.Ip = Vs.Is (5)

Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan

tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan

primer dengan lilitan sekunder.

Jenis-jenis transformator adalah [3]:

1. Step-Up

Gambar 4. Lambang transformator step-up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan

sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungs

sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada

pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilka

generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transm

jarak jauh.

2. Step-down

Gambar 5. Skema transformator step-down

nder adalah

g sama, maka

ah lilitan

iliki lilitan

berfungsi

ui pada

dihasilkan

m transmisi

4

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit

daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun

tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutam

dalam adaptor AC-DC.

3. Autotransformator

Gambar 6. Skema transformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanj

secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini,

sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa aru

dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer,

sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat

dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa.

Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang

kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan.

Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi sec

listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu,

autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik teganga

lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

4. Autotransformator Variabel

Gambar 7. Skema Autotransformator Variabel

ih sedikit

i, terutama

ng berlanjut

ator ini,

. Fasa arus

rimer,

sa dibuat

tor biasa.

nya yang

lilitan.

isolasi secara

itu,

ik tegangan

1,5 kali).

5

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator

biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan

perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

5. 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

dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian.

Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang.

Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak

digantikan oleh kopling kapasitor.

6. Transformator Pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus

untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis

ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah

arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah.

Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika

terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan

keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer

berbalik arah.

7. Transformator Tiga Fasa

Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang

dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya

dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan

secara delta (Δ).

III. Prinsip Kerja Transformator

Komponen Transformator (trafo)

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan

atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri

6

dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang

bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak

sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat

medan magnet yang dihasilkan.[4]

Gambar 8. Bagian-Bagian Transformator

Gambar 9. Lambang Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut.

Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan

bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer

menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang

berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke

kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder

akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik

(mutual inductance).[5]

7

Gambar 10. Skema transformator kumparan primer dan kumparan

sekunder terhadap medan magnet

Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber

tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah

(berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah

arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder

akan berubah polaritasnya.

Gambar 11. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer,

tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan

sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam

persamaan[6]:

Vp/Vs = Np/Ns (6)

Vp = tegangan primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt)

Np = jumlah lilitan primer

8

Ns = jumlah lilitan sekunder

Simbol Transformator

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah

lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu[7]:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah

tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini

mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada

jumlah lilitan primer (Ns > Np).

2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah

tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini

mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada

jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh

kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).

2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).

3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Vs ~ 1/Np (7)

Sehingga dapat dituliskan: Vs = Ns/Np x Vp (8)

Penggunaan transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama

yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan

bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik

dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah

tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-

balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator

adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan

sebagainya.[8]

IV. Kesimpulan

Kesimpulan dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa

9

energy dipindahkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder

oleh magnetisasi dalam inti.

NOTASI

Vı tegangan primer (ggl induksi

V2 tegangan sekunder (ggl induksi)

Nı jumlah lilitan primer

N2 jumlah lilitan sekunder

V. Referensi

[2, 3] wiki. Rumus yang digunakan, dan Jenis-jenis transformator.

Wikipedia; Jakarta.

Rumus yang digunakan yaitu fluks magnet yang ditimbulkan lilitan

primer. Jenis-jenis transformator adalah step-up, step-down,

autotransformator, autotransformator variabel, transformator

isolasi, transformator pulsa, dan transformator tiga fasa.

[4, 5, 7, 8] edukasi.net. Prinsip kerja transformator, dan Penggunaan

transformator. Edukasi.net; Jakarta.

Prinsip kerja transformator adalah kumparan primer yang

dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, sehingga terjadi

perubahan arus listrik pada kumparan primer yang menimbulkan

medan magnet berubah. Penggunaan transformator pada kehidupan

sehari-hari adalah transformator yang dapat mengubah tegangan

listrik bolak-balik yang dari 220volt menjadi 120volt.

[1, 6] Kanginan, Marthen. Fisika 2B, Erlangga; Jakarta, 1994.

Kegunaan transformator adalah suatu alat yang berguna untuk

mengubah tegangan arus bolak balik menjadi lebih tinggi atau

rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan

sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik. Mejelaskanp

persamaan hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer,

tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder.