Transformator atau kerap juga disebut trafo merupakan salah satu komponen penting dalam rangkaian kelistrikan. Ada beberapa komponen dan jenis-jenis transformator yang dibagi berdasarkan faktor-faktor tertentu. Agar lebih jelas terkait komponen tersebut, Anda bisa menyimak seluruh penjelasan lengkap di bawah ini.
Apa Itu Transformator?
Trafo merupakan sebuah komponen kelistrikan yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi bentuk energi listrik lain. Pada umumnya, tegangan dari trafo dipengaruhi oleh kebutuhan energi. Jika dilihat, bentuk komponen ini adalah seperti kumparan berbahan kawat lalu dililitkan pada sebuah besi.
Terdapat beberapa bagian yakni kumparan primer dan sekunder. Kumparan primer merupakan lilitan di satu besi saja dengan fungsi sebagai tempat masuk arus listrik. Selanjutnya, kumparan sekunder merupakan lilitan yang berperan sebagai tempat keluar masuk arus kelistrikan.
Apa Saja Fungsi Trafo?
Secara garis besar, fungsi utama trafo adalah mengubah besaran listrik dalam sebuah rangkaian, terutama adalah tegangan. Jadi, dengan kata lain bisa dikatakan bahwa komponen ini berperan dalam menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Untuk menurunkan disebut trafo step down, sedangkan step up berfungsi menaikkan.
Karakteristik Trafo
Hal tidak kalah penting untuk diketahui adalah Anda harus mengenali karakteristik trafo. Berikut ini adalah beberapa gambaran karakteristik dari komponen tersebut.
- Tidak terdapat gesekan pada perangkat listrik karena tak ada pergerakan yang diperlukan
- Frekuensi output dan input sama besar
- Transformator memakai hukum induksi elektromagnetik
- Tidak ada sambungan listrik pada kumparan sekunder maupun primer
Kegunaan dan Aplikasinya
Mengingat fungsinya yang cukup banyak, hal tersebut membuat aplikasi trafo juga bermacam-macam. Pertama, trafo jenis step down biasanya diaplikasikan pada rangkaian pengisi daya baterai, amplifier, TV, penyearah, dan lain-lain. Kemudian, trafo step up dipakai dalam kontrol industri, stabilisator, serta mesin berat.
Ketiga, trafo isolasi diaplikasikan pada rangkaian sistem kontrol industri, elektronika daya, dan sebagainya. Trafo tegangan dan arus dipakai di dalam panel kontrol listrik, alat ukur, dan sistem otomatisasi. Terakhir, trafo audio kerap dipakai dalam rangkaian penyeimbang maupun penguat.
Prinsip Kerja
Selanjutnya, Anda perlu mempelajari bagaimana prinsip kerja dari komponen kelistrikan ini. Seperti telah disinggung di bagian sebelumnya, transformator mempunyai prinsip kerja berupa induksi elektromagnetik. Komponen ini memakai kumparan kawat dan akan terjadi induksi elektromagnetik ketika mendapatkan aliran arus bolak-balik.
Dengan kata lain, arus listrik yang terdapat di kawat melingkar nantinya akan menghasilkan medan magnet. Inti besi dapat meningkatkan medan magnet hasil induksi. Sementara itu, arus listrik AC bolak-balik menghasilkan fluks terus berubah. Fluks tersebut mempengaruhi kumparan sekunder dan hasilnya akan muncul arus listrik dari adanya gaya gerak.
Jumlah lilitan yang terdapat pada kawat akan berpengaruh dalam menurunkan atau menaikkan tegangan listrik. Sebagai contoh, ketika lilitan primer lebih sedikit dari lilitan sekunder, maka tegangan akan naik. Kemudian, ketika lilitan primer lebih banyak dibandingkan lilitan sekunder, maka tegangan akan diturunkan.
Komponen-Komponen Pembentuknya
Transformator mempunyai beberapa komponen pembentuk. Setiap komponen mempunyai fungsi masing-masing hingga bisa bekerja secara optimal. Berikut adalah beberapa di antaranya.
1. Inti besi
Inti besi atau kerap disebut dengan inti magnetik merupakan komponen di mana kumparan primer dan sekunder mengalami wounded. Fungsi utama dari inti besi adalah mengantarkan fluks magnet menuju kumparan sekunder dari kumparan primer. Pada umumnya, inti besi dibuat menggunakan laminasi guna menghilangkan rugi arus.
2. Kumparan primer
Kumparan primer merupakan lilitan yang dihubungkan ke bagian input power suplai. Pada transformator step up, kumparan ini akan mempunyai lebih sedikit lilitan dibandingkan kumparan sekunder dengan ketebalan lebih besar. Sementara itu, pada transformator step down, lilitan lebih banyak dibandingkan kumparan sekunder dengan ketebalan lebih kecil.
3. Kumparan sekunder
Kumparan sekunder merupakan komponen yang akan dihubungkan kepada beban. Pada jenis step up, lilitan akan lebih banyak dibandingkan primer dengan ketebalan lebih kecil. Kemudian, pada jenis step down kumparan mempunyai lilitan lebih sedikit dengan ketebalan lebih besar.
Jenis-Jenis Trafo
Ada berbagai macam trafo yang dibagi berdasarkan faktor tertentu seperti level tegangan, media inti, susunan gulungan, dan juga lokasi pemasangan. Berikut ini adalah penjelasan masing-masing jenis tersebut.
1. Trafo step up
Sesuai dengan namanya, jenis trafo step up memiliki fungsi meningkatkan level tegangan level tegangan ke taraf yang lebih tinggi. Tegangan tersebut akan dibuat naik menggunakan metode memperbanyak lilitan kumparan sekunder. Pada umumnya, jenis ini kerap dipakai untuk penghubung trafo generator ke arah grid dalam tegangan listrik.
2. Trafo step down
Berikutnya adalah jenis step down. Bisa dibilang ini merupakan kebalikan dari sebelumnya, yakni berfungsi menurunkan tegangan listrik. Biasanya jenis tersebut kerap diaplikasikan pada berbagai peralatan rumah tangga seperti penurunan tegangan dari PLN sekitar 220V diubah menjadi lebih kecil sesuai peralatan elektronik di rumah.
3. Satu fasa
Bisa dikatakan bahwa trafo ini merupakan daya dengan penggunaan arus bolak-balik satu fasa. Artinya, jenis tersebut bergantung pada siklus tegangan dalam satu fasa waktu. Ketika level tegangan dan variasi frekuensi konstan, maka trafo akan mentransfer daya dari sebuah rangkaian menuju rangkaian lain.
Jenis satu fasa mempunyai dua kumparan, yakni kumparan primer dan sekunder. Kumparan primer mendapatkan suplai arus AC, sementara itu kumparan sekunder akan dihubungkan pada beban. Contoh aplikasinya adalah pada inverter domestik serta power suplai di beberapa daerah.
4. Tiga fasa
Selanjutnya ada jenis tiga fasa yang kerap dipakai dalam mengubah tegangan elektronik arus listrik tiga fasa. Trafo ini memiliki beberapa konfigurasi seperti delta-start, start-delta, delta-delta, atau start-start. Jenis tersebut kerap diaplikasikan pada pembangkit listrik untuk didistribusikan sesuai penggunaan daya. Hal tersebut dikarenakan terdapat tiga set kumparan dalam sebuah unit.
5. Transformator daya
Jenis transformator daya akan mengubah daya yang berasal dari sebuah rangkaian menuju rangkaian lain, hanya saja tidak akan mengubah frekuensinya. Ukuran jenis ini biasanya cenderung besar. Selain itu, tidak akan terlihat bagian yang bergerak. Prinsip kerja jenis ini adalah sesuai prinsip induksi timbal balik serta memerlukan suplai arus AC.
Rating trafo ini biasanya sekitar 33 kv hingga 400 kv. Tegangan arus dalam rangkaian akan diubah namun tidak akan mempengaruhi daya listrik keseluruhan. Oleh karena itu, dibutuhkan listrik bertegangan tinggi dengan arus kecil. Aplikasi jenis ini kerap ditemui pada jaringan listrik untuk transmisi beban berat.
6. Transformator distribusi
Jenis berikutnya menyediakan perubahan tegangan di dalam sebuah sistem distribusi listrik. Salah satu contohnya adalah trafo step down dengan fungsi mengubah tegangan tinggi menjadi sesuai kebutuhan penggunanya. Ukurannya cenderung kecil dan kerap ditemui pada bagian drop layanan, tepatnya di mana kabel dialirkan dari tiang listrik menuju penggunanya.
Itulah tadi penjelasan terkait pengertian, komponen dan jenis-jenis transformator. Bisa dikatakan komponen kelistrikan ini memiliki peran penting sehingga harus dipelajari dengan sungguh-sungguh.
