transformator/ trafo

Download Transformator/ trafo

Post on 15-Apr-2017

1.360 views

Category:

Engineering

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

BAB IILANDASAN TEORIA. Pengertian Transformator (Trafo)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 220Volt.Berikut ini adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :

B. Prinsip Kerja Transformator (Trafo)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 LaminationDibawah ini adalah Fluks pada Transformator :

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.C. Cara Kerja TransformatorCara Kerja Transformator mungkin menjadi sebuah pertanyaan yang cukup umum bagi orang awam yang kurang menguasai ilmu di bidang teknologi. Sudah umum untuk diketahui bahwa transformator adalah suatu perantara atau media untuk menyalurkan tenaga listrik dari tegangan rendah ke tegangan yang lebih tinggi bisa juga terjadi sebaliknya dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Transformator diibaratkan sebagai sebuah jantung dalam transisi tegangan listrik. Penggunaan dari transformator pun sudah sering kita rasakan dalam berbagai aktivitas sehari-hari yang kita lakukan. Namun mungkin hanya sebagian diantara kita yang mengerti tentang cara transformator bekerja. Tidakah kalian tahu bahwa dalam sebuah transformator terdapat dua hukum yang bekerja yaitu hukum induksi faraday dan hukum Lorenz dalam menyalurkan daya. Kedua hukum ini bekerja bersamaan dalam sebuah transformator.

Secara sederhana cara kerja transformator adalah seperti perputaran tegangan arus bolak balik (AC). Lebih detailnya tentang cara kerja ini adalah ketika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan arus bolak balik maka menimbulkan perubahan arus listrik pada lilitan primer yang mempengaruhi medan magnet. Medan magnet yang telah berubah ini semakin diperkuat dengan adanya inti besi dan inti besi tersebut menghantarkannya ke lilitan sekunder. Hal ini akan mengakibatkan timbulnya ggl induksi pada masing-masing ujung lilitan sekunder. Efek dari peristiwa ini dinamakan induktansi timbal balik (mutual inductance). Prinsip kerja ini sama dengan induksi elektromagnetik dimana kesamaan ini adalah terdapat penghubung magnetik diantara sisi primer dan sisi sekunder.Seperti yang telah diungkapkan pada paragraf pertama bahwa terdapat dua prinsip hukum dalam sebuah cara kerja transformator yaitu hukum induksi faraday dan hukum Lorenz. Dalam hukum induksi faraday menjelaskan bahwa gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dimana arus induksi dilingkari oleh lengkungan itu. Sedangkan hukum Lorentz menjelaskan bahwasanya arus bolak balik yang beredar mengelilingi inti besi berakibat pada berubahnya inti besi tersebut menjadi magnet. Kemudian apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu lilitan, maka lilitan tersebut akan mempunyai perbedaan tegangan pada kedua ujung lilitannya. Dari kedua hukum ini dapat disimpulkan bahwa baik hukum induksi faraday maupun hukum Lorenz diterapkan dalam bagaimana transformator bekerja.D. Jenis dan Fungsi Trafo ( Transformator )Berkaitan dengan topic yang dikaji yakni kegunaan transformator adalah alat untuk mengubah tegangan arus bolak balik menjadi lebih tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik dan dililitkan pada inti besi lunak. Inti besi lunak dibuat dari pelat yang berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang karena arus pusar. Kumparan primer dan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang terpisah. Bagian fluks magnetic bocor tampak bahwa pada pasangan kumparan terdapat fluks magnetic bocor disisi primer dan sekunder.

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.

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah: = x t Dan untuk rumus GGL induksi yang terjadi dililitan sekunder adalah = N /tKarena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka/t = Vp/Np = Vs/Ns (3)Dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapatVp/Np = Vs/Ns (4)Sedemikian sehinggaVp.Ip = Vs.Is (5)Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.E. Jenis Transformator1. Trafo step UpTransformator Step Up untuk sebagian orang yang mendalami bidang elektro bukanlah hal baru. Transformator atau biasa disebut dengan trafo merupakan salah satu komponen penyusun perangkat elektronik yang membutuhkan listrik sebagai tenaganya. Fungsi digunakannya trafo pada peralatan tertentu bertujuan sebagai pengendali tegangan untuk mencapai taraf tertentu. Sebenarnya, trafo ini terdiri dari banyak jenisnya, tidak hanya terbatas pada trafo jenis step up dan step down. Terdapat pula trafo jenis lainnya seperti trafo autotransformator, trafo pulsa, trafo tiga fase dan jenis-jenis lainnya. Tapi, dua trafo yang sangat populer di masyarakat kini adalah jenis step up dan step down. Dimana keduanya memiliki fungsi yang berbeda. Pada trasformator jenis step up berfungsi untuk menaikkan tegangan dari tegangan rendah menuju tegangan tinggi, sedangkan trafo step down berfungsi untuk menurunkan tegangan dari tinggi menuju rendah.

Dalam penyusunan dari transformator ini selalu memiliki tiga komponen utama dengan sifat semikonduktornya. Yakni terdiri dari sejumah lilitan sekunder dan primer yang melilit sebuat inti yang biasanya terbuat dari besi. Biasanya, dalam inti besi teesbut terdapat cairan yang mampu mendinginkan suhu. Pada transformator step up memiliki jumlah kumparan primer lebih sedikit dibandingkan jumlah kumparan sekundernya. Karena tujuan dari trafo jenis step up adalah untuk menaikkan tegangan, maka jumlah lilitan sekunder menjadi lebih banyak agar tegangan yang dihasilkan menjadi lebih tinggi.

Dengan menggunakan jumlah lilitan primer yang lebih sedikit, arus yang masuk menuju lilitan primer akan diputarkan menuju lilitan sekunder. Dengan jumlah yang lebih banyak pada sisi sekundernya, arus listrik ini akan keluar dari lilitan sekunder dengan tegangan yang lebih tinggi. Contoh dari penggunaan dari trafo step up ini bisa anda temui dalam penggunaan lampu jenset ketika lampu rumah padam dari pusat PLN. Penggunaan jenset pada saat padam ini akan menaikkan tegangan yang ada agar tercipta cahaya yang cukup untuk penerangan.

Selain pada mesin seperti jenset, penggunaan trafo step up juga telah digunakan dalam berbagai rangkaian elektronika. Dengan mengatahui bagaimana cara kerja dari transfo jenis step up ini bekerja, tentu akan lebih memudahkan anda dalam menggunakannya. Tapi, mengetahui fungsi dan ciri-ciri dari trafo jenis step up yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari juga tidak salah. Karena dengan memahami cara kerja transformator step up, anda bisa lebih mengatahui bagaimana suatu perangkat elektronik dapat bekerja dan berguna untuk manusia.2. Trafo Step DownTransformator (Trafo) Step Down dirancang untuk mengurangi tegangan listrik. Tegangan Primer adalah lebih besar dari tegangan sekunder

Recommended

View more >