TRANSFORMATOR
Pengertian Transformator
Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet
yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.
Prinsip kerja
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.
Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks
magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks
bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika
efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke
lilitan sekunder.
Kerugian dalam transformator
Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder
sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa
kerugian yaitu:
- Kerugian tembaga. Kerugian
dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
- Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling
primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang
diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat
dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer
dan sekunder.
- Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh
kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator.
Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi
tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer
dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
- Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer
AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat
mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat
dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
- Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri
arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan
konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah
resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan
menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat
kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat
geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
- Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh
GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan
perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks
magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material
inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.
Jenis-jenis transformator
Step-Up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan
sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi
sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit
tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator
menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Step-Down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada
lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan.
Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor
AC-DC.
Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut
secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian
lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus 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 secara listrik antara lilitan primer
dengan lilitan sekunder.
Selain itu, autotransformator tidak dapat
digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat
(biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa
yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan
primer-sekunder yang berubah-ubah.
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.
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.
Transformator tiga fase
Transformator tiga fase sebenarnya adalah tiga transformator yang
dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya
dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara
delta (

).
Sumber : Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas