Transformator atau yang lebih dikenal dengan nama trafo merupakan suatu komponen elektronika yang sangat penting.
Oleh sebab itu, jangan heran jika ada banyak sekali jenis trafo yang dikenal di pasaran. Apa sajakah itu? Berikut adalah penjelasannya.
Fungsi dan karakteristik trafo
Secara umum sebuah trafo merupakan alat yang mampu mengubah energi listrik menjadi bentuk energi listrik yang lain sesuai dengan kebutuhan. Alat ini umumnya digunakan untuk mengubah tegangan listrik suatu rangkaian entah itu menaikan atau menurunkannya.
Trafo sendiri terbuat dari 2 jenis kumpulan kawat yang dililitkan pada suatu inti yaitu lilitan atau kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer merupakan tempat masuknya arus listrik (input) sedangkan kumparan sekunder adalah tempat keluarnya arus listrik (output).
Terdapat banyak sekali jenis trafo yang tersedia di pasaran. Namun, meski berbeda tapi semua trafo memiliki karakteristik yang sama yaitu sebagai berikut.
- Frekuensi input dan output sama.
- Semua trafo bekerja berdasarkan hukum induksi elektromagnetik.
- Semua perpindahan daya dilakukan melalui fluks elektromagnetik sehingga tidak terdapat sambungan listrik di antara kumparan primer dan sekunder kecuali untuk jenis trafo otomatis.
- Tidak ada perangkat yang bergerak ketika mentransfer energi listrik sehingga tidak akan ada gesekan dan kerugian seperti pada perangkat listrik pada umumnya.
Prinsip kerja trafo
Sebenarnya cara kerja trafo lumayan sederhana yaitu induksi elektromagnetik. Seperti yang kamu tahu, trafo terdiri dari 2 komponen utama berupa kumparan primer dan sekunder. Kedua kumparan inilah yang mengubah energi listrik yang dialirinya.
Sederhana, kumparan primer trafo menerima tegangan listrik bolak-balik (AC) sehingga tercipta suatu fluks elektromagnetik yang berubah-ubah. Fluks tersebut selanjutnya memengaruhi kumparan sekunder sehingga menghasilkan arus listrik dan gaya gerak listrik (GGL).
Trafo biasanya digunakan pada berbagai bidang termasuk dalam jaringan distribusi listrik, pembangkit listrik, transmisi dan sebagainya. Ada banyak sekali tipe dan jenis trafo yang beredar di pasaran. Meski sekilas terlihat sama tapi trafo sebenarnya dibedakan berdasarkan beberapa faktor di bawah ini.
- Dibedakan berdasarkan level tegangan.
- Material inti yang digunakan.
- Susunan gulungan/kumparan.
- Lokasi pemasangan trafo
Jenis-jenis trafo yang umum ditemukan
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya jika ada banyak sekali jenis trafo yang tersedia di pasaran. Namun, hanya beberapa jenis saja yang umum dikenal masyarakat karena mudah ditemukan di berbagai tempat. Apa sajakah jenis-jenis trafo yang dimaksud? Berikut adalah penjelasannya.
Trafo step up
Sesuai namanya, jenis trafo ini digunakan untuk meningkatkan tegangan listrik AC dari rendah ke tinggi. Tegangan listrik dapat dinaikkan dengan memperbanyak jumlah lilitan kumparan sekunder dibandingkan dengan kumparan primernya.
Biasanya trafo step up digunakan oleh pembangkit listrik sebagai penghubung antara trafo generator menuju ke grid.
Trafo step down
Jenis trafo ini merupakan kebalikan dari trafo step up. Trafo step down digunakan untuk menurunkan tegangan AC dari level tinggi ke level yang lebih rendah. Tegangan listrik dapat diturunkan dengan memperbanyak jumlah lilitan kumparan primer dibandingkan dengan kumparan sekundernya.
Trafo jenis ini umumnya digunakan untuk jaringan distribusi listrik dimana tegangan listrik dari PLN akan diturunkan sehingga bisa digunakan untuk peralatan elektronik rumah tangga.
Trafo isolasi
Trafo jenis ini punya jumlah lilitan kumparan sekunder yang sama dengan kumparan primernya. Tidak hanya itu, tegangan sekunder yang dihasilkan juga sama dengan tegangan primernya. Biasanya, trafo ini digunakan pada rangkaian inverter dimana tegangan DC akan diubah menjadi tegangan AC.
Sesuai namanya, trafo isolasi berfungsi untuk mengisolasi tegangan input dan juga tegangan output agar perangkat elektronik lebih aman saat digunakan. Proses isolasi berfungsi untuk melindungi kamu dari sengatan listrik serta meminimalisir noise listrik pada perangkat elektronik yang sensitif seperti komputer, alat-alat instrumentasi, dan sebagainya.
Trafo otomatis (auto transformator)
Pada jenis ini, kumparan sekunder dan kumparan primer digabung menjadi 1 rangkaian kumparan yang terhubung secara magnetis dan juga fisik. Trafo ini sangat berbeda dengan trafo standar berdasarkan jenis kumparannya. Trafo otomatis bisa digunakan sebagai trafo step up dan juga trafo step down.
Trafo inti udara (air core transformator)
Untuk trafo semacam ini, kedua kumparan sekunder dan kumparan primer dililitkan pada sebuah inti berbentuk tabung yang memiliki rongga serta terbuat dari bahan non magnetik. Bahan non magnetik yang sering digunkan bbiasanya adalh kertas atau karton yang menyebabkan fluks antara kumparan sekunder dan primer dihubungkan lewat udara.
Karena menggunakan inti udara maka tingkat induktansi mutual diantara lilitan-lilitan kumparan tersebut jauh lebih kecil dibandingkan dengan trafo biasa yang memiliki inti besi. Namun, kerugian arus yang biasanya terjadi pada trafo biasa bisa dihilangkan jika menggunakan trafo jenis ini.
Trafo semacam ini hanya digunakan untuk rangkaian listrik frekuensi tinggi seperti pada peralatan komunikasi seperti sistem transmisi radio karena bahan intinya bersifat portable.
Trafo inti besi (iron core transformator)
Untuk trafo semacam ini, kedua kumparan sekunder dan kumparan primer dililitkan pada sebuah inti berbentuk lempengan-lempengan tipis terbuat dari besi yang dilaminasi. Tingkat efisiensi trafo jenis ini lebih tinggi dibandingkan dengan trafo inti udara karena inti besi yang dimilikinya.
Selain dikenal memiliki sifat magnetik, besi juga bersifat konduktor (mengalirkan listrik) sehingga membuat fluks magnet yang dihasilkan bisa dihantarkan lebih mudah sekaligus mengurangi panas yang ditimbulkan.
Trafo jenis ini biasanya digunakan pada rangkaian berfrekuensi rendah sehingga sangat mudah ditemukan di pasaran dalam berbagai macam jenis dan ukuran.
Trafo daya
Umumnya dipakai untuk transfer daya listrik berkapasitas tinggi yaitu mencapai 33 kilovolt. Ukurannya lumayan besar dan memiliki tingkat insulasi yang sangat tinggi. Trafo jenis ini bisa kamu temukan pada gardu transmisi atau stasiun pembangkit listrik PLN.
Trafo pengukuran (measurement transformer)
Alat ini kadang disebut juga dengan instrument transformer dan sesuai namanya digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap arus listrik, daya, dan kuantitas tegangan listrik.
Trafo proteksi
Sesuai namanya, trafo ini berfungsi untuk memproteksi atau melindungi komponen-komponen listrik. Trafo proteksi merupakan jenis trafo dengan tingkat keakuratan yang sangat tinggi bahkan melebihi keakuratan trafo pengukuran.
Trafo indoor
Trafo yang diletakkan pada ruangan tertutup alias indoor. Biasanya trafo indoor digunakan dalam pabrik atau untuk industri besar.
Trafo outdoor
Trafo yang diletakkan pada ruangan terbuka alias outdoor. Biasanya trafo indoor digunakan dalam jaringan distribusi listrik milik PLN seperti di gardu induk atau sejenisnya.
Berikut merupakan penjelasan tentang seluk-beluk dan berbagai jenis trafo yang umum ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Trafo atau transformator memang merupakan komponen elektronika yang umum dipergunakan baik dalam rangkain kecil dan sederhana maupun rangkaian yang rumit dan berukuran besar.