Trafo (Transformator) : Pengertian, Fungsi, Komponen, Karakteristik, Prinsip kerja dan kegunaannya

Pada artikel kali ini saya akan membahas perihal trafo atau transformator, yang meliputi dari pengertian, Fungsi, Komponen, Karakteristik, Prinsip kerja dan kegunaannya. Langsung saja berikut pembahasan lengkapnya ..

Pengertian Trafo (Transformator)

Transformator atau disebut juga dengan trafo adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet tanpa mengubah frekuensinya.

Pada dasarnya transformator terdiri dari sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan skunder. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembaga yang dibelit seputar ”kaki” inti transformator.

Baca juga : Dioda : Pengertian, Fungsi, Jenis, Cara Kerja Dan Karakteristik

Menurut konstruksinya trafo atau transformator dapat dibedakan dua jenis yaitu tipe inti dan tipe cangkang. Pada tipe inti terdapat dua kaki dan masing-masing kaki dibelit oleh satu kumparan. Sedangkan tipe cangkang mempunyai tiga buah kaki, dan hanya kaki yang tengah-tengah dibelit oleh kedua kumparan.

Fungsi Transformator

Secara umum, trafo atau transformator berfungsi untuk mengubah besaran listrik suatu rangkaian. Adapun besaran utama yang diubah oleh sebuah transformator adalah tegangan. Transformator berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan tegangan listrik. Adapun berdasarkan jenisnya, fungsi dari trafo adalah :

  • Menaikkan tegangan, Untuk menaikkan tegangan, suatu trafo harus memiliki lilitan kumparan sekunder yang lebih banyak dari pada jumlah lilitan pada kumparan primer. Trafo yang berfungsi untuk menaikkan tegangan ini disebut dengan trafo step up.
  • Menurunkan tegangan, Trafo yang berfungsi untuk menurunkan tegangan disebut dengan trafo step down. Trafo ini harus memiliki jumlah lilitan pada kumparan sekunder yang lebih sedikit dari pada jumlah lilitan pada kumparan primer.
  • Mengubah daya, jenis trafo yang dapat mengubah daya ini disebut sebagai transformator daya. tranformator ini digunakan untuk mengubah daya dari satu sirkuit ke sirkuit lainnya tanpa mengubah frekuensinya. Selain menaikkan daya, ada juga trafo yang dapat menurunkan daya yaitu trafo distribusi.
  • Mengisolasi tegangan, isolasi tegangan perlu dilakukan untuk keamanan dan untuk mengisolasi peralatan dari sumber listrik. Trafo isolasi biasanya memiliki jumlah lilitan sekunder dan primer yang sama. Sehingga, trafo ini hanya berfungsi mengisolasi tanpa menaikkan ataupun menurunkan tegangan listrik.
  • Mencocokan impedansi. Fungsi trafo selanjutnya adalah mencocokan impedansi yang timbul pada arus AC yang diakibatkan oleh resistansi dan reaktansi. Trafo impedansi bisa mencocokkan impedansi dari sumber dengan bebannya, jika sumber terhubung langsung ke beban tanpa adanya trafo impedansi, akan terjadi banyak disipasi daya internal pada sumber. Akhirnya, terjadi banyak kerrugian dan aliran listrik yang tidak efisien.

Komponen Transformator

Setelah mengetahui fungsi dari trafo atau transformator, maka kita juga perlu mengetahui komponen atau bagian-bagian dari transformator itu sendiri.

Komponen utama trafo terdiri dari tiga bagian penting yaitu:

1. Kumaran Primer (Np)

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

2. Kumparan Sekunder (Ns)

Kumparan sekunder adalah kumparan yang akan dihubungkan ke beban. Pada trafo step down kumparan sekunder memiliki lilitan yang lebih sedikit daripada kumparan primer tetapi memiliki ketebalan yang lebih banyak. Pada trafo step up, lilitan sekunder memiliki banyak lilitan daripada belitan primer tetapi memiliki ketebalan yang lebih sedikit.

3. Inti Besi (Inti Magnetik)

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

Karakteristik Transformator

Untuk lebih memudahkan dalam memahami trafo, maka anda perlu mengetahui karakteristik transformator. Setiap trafo atau transformator memiliki karakteristik diantaranya :

  • Frekuensi daya input dan output adalah sama
  • Semua trafo menggunakan hukum induksi elektromagnetik
  • Tidak ada bagian yang bergerak diperlukan untuk mentransfer energi, sehingga tidak ada gesekan atau kerugian seperti perangkat listrik lainnya.
  • Terdiri dari sebuah inti yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder.
  • Kumparan primer dan sekunder tidak memiliki sambungan listrik (kecuali untuk trafo otomatis). Perpindahan daya terjadi melalui fluks magnet.
  • Kumparan pada transformator terbuat dari tembaga dan melilit kaki inti transformator.
  • Jumlah kumparan dan tegangan pada bagian input dan output transformator berbeda, sesuai dengan fungsinya untuk menaikkan jumlah tegangan atau menurunkan.
  • Pada transformator terdapat inti besi untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan arus listrik melewati kumparan.
  • Dalam transformator juga terdiri dari pendingin trafo, perubah tap, alat pernapasan, dan indikator.

Prinsip Kerja trafo (Transformator)

Cara kerja dari trafo atau transformator didasarkan oleh prinsip induksi elektromagnetik. Trafo menggunakan kumparan kawat yang jika 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 yang bolak-balik menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik ini dapat mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik juga arus listrik.

Transformator atau trafo dapat menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya. Untuk menaikkan tegangan maka jumlah lilitan primer atau trafo harus lebih sedikit dari jumlah lilitan sekundernya. Sedangkan jika ingin menurunkan tegangan maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih banyak dari jumlah lilitan sekundernya.

Apabila salah satu kumparan pada transformator dihubungkan ke sumber tegangan bolak balik, akan timbul fluks bolak balik di dalam inti besi dan kumparan yang lainnya pun akan terhubung, sehingga menimbulkan GGL (gaya gerak listrik) induksi. GGL induksi yang dihasilkan transformator sesuai dengan induksi elektromagnet dari hukum Faraday.

Kirchoff juga memberitahukan bahwa ggl induksi persis sama dengan input voltase. Sehingga, didapatkan persamaan transformator sebagai berikut:

Vp/Vs = Np/Ns

Dimana :

  • Vp: tegangan kumparan primer
  • Vs: tegangan kumparan sekunder
  • Np: jumlah lilitan kumparan primer
  • Ns: jumlah lilitan kumparan sekunder

Persamaan rumus transformator diatas menggambarkan hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada trafo.

Kegunaan trafo (Transformator)

Berikut kegunaan trafo atau transformator yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari :

  • Sumber daya listrik rumah: semua peralatan listrik di rumah tangga, seperti televisi, kulkas, lampu, dan sebagainya menggunakan trafo step down. Trafo ini digunakan untuk menurunkan tegangan listrik dari 220 Volt menjadi lebih rendah (misalnya 12 Volt) yang diperlukan oleh peralatan elektronik.
  • Sistem tenaga listrik: Trafo digunakan dalam pembangkit listrik menggunakan Transformer step up. Trafo ini biasanya untuk menaikkan tegangan listrik dari generator 13,8 kV ke tegangan yang lebih tinggi (misalnya 500 kV) sehingga listrik dapat ditransmisikan melalui jaringan transmisi.
  • Industri: Trafo digunakan dalam industri untuk menyediakan tegangan yang dibutuhkan oleh mesin dan peralatan listrik. Trafo juga digunakan untuk mengendalikan arus listrik dalam sistem kontrol dan monitoring.
  • Transportasi: Trafo digunakan pada sistem transportasi listrik di kereta api dan sistem listrik pada mobil listrik untuk menurunkan atau menaikkan tegangan listrik pada baterai.
  • Komunikasi: Trafo digunakan dalam perangkat komunikasi seperti pemancar radio dan televisi untuk mengubah tegangan listrik yang diperlukan dalam sistem penguatan sinyal.

Contoh peralatan yang menggunakan trafo antara lain: charger HP, TV, lampu LED, box, speaker, kulkas, dan sebagainya. Sedangkan dalam dunia industri, contoh peralatan yang menggunakan trafo diantaranya: motor listrik, peralatan mesin, sistem kontrol dan pemantauan, serta sistem listrik pada gedung lain-lain.

Begitulah pembahasan mengenai trafo atau transformator, yang meliputi dari pengertian, Fungsi, Komponen, Karakteristik, Prinsip kerja dan kegunaannya. Untuk selanjutnya masih sekitar pembahasan trafo yaitu : Jenis jenis dan Klasifikasi Trafo (Transformator)

Sekian untuk artikel kali ini semoga bermanfaat…

Tinggalkan Balasan

Scroll to Top