Anda pasti pernah mendengar kata transformator atau trafo bukan? Benar, Penggunaan transformator seperti trafo step up biasa kita temukan dikehidupan sehari hari, misalnya pada aliran listrik antara pembangkit listrik dan garda induk. Trafo step up juga biasa diimplementasukan di alat alat elektronika seperti inverter, baterai dan stabilizer.

Lantas, apa itu trafo step up dan bagaimana cara kerja dan fungsinya? oke, simak berikut ini pembahasan lengkapnya.

Pengertian Trafo Step Up

Trafo step up adalah jenis transformator yang memiliki fungsi untuk menaikkan tegangan dari tegangan primer ke tegangan sekunder, walaupun teganganya naik tetapi daya listrik dan frekuensinya akan tetap sama. Kata step up sendiri memiliki makna menaikkan atau memperbesar, sehingga dari namanya saja sudah dapat ditebak fungsi dari trafo ini. Sama seperti trafo step down, trafo step up merupakan jenis trafo yang paling banyak digunakan.

Tegangan pada bagian primer (Vp) disebut juga sebagai tegangan sumber, dan tegangan pada bagian sekunder (Vs) disebut dengan tegangan yang dihasilkan. Jadi sederhananya, transformator step up adalah trafo yang menghasilkan tegangan sekunder lebih besar dari tegangan primernya.

Secara umum transformator terdiri dari bagian inti besi yang tak berujung pangkal dan terdiri dari beberapa lapis yang saling disekat satu dengan yang lainnya, berikutnya adalah bagian dua buah kawat kumparan yang dililitkan pada besi (lilitan sekunder dan lilitan primer). Pada transformator step up jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer.

Fungsi Transformator Step Up

Transformator secara umum mempunyai fungsi untuk mengubah tegangan dari level tertentu ke level yang diinginkan, sedangkan transformator step up memiliki fungsi untuk merubah tegangan menjadi lebih tinggi atau menaikan tegangan. Karena fungsinya tersebut, maka transformator step up banyak digunakan di dunia elektronika diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Fungsi Transformator Step Up pada Sebuah Pembangkit Listrik

Pembangkit listrik memerlukan transformator step up sebelum proses pendistribusian listriknya, tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator pembangkit listrik perlu dinaikan dengan bantuan transformator step up. Tujuannya untuk menekan perubahan jumlah energi listrik yang berubah jadi energi kalor pada saat proses pendistribusiannya.

2. Fungsi Transformator Step Up pada Sebuah Rangkaian Inverter

Pada rangkaian inverter push-pull, transformator step up berfungsi untuk menaikan tegangan. Dengan bantuan dari trafo maka inverter dapat menghasilkan tegangan listrik sesuai dengan besaran yang diperlukan.

3. Fungsi Transformator Step Up pada Sebuah Televisi

Pada televisi tabung membutuhkan tegangan yang sangat tinggi untuk menghasilkan gambar. Pada televisi tabung untuk menghasilkan gambar, dipelukan tegangan yang sangat tinggi untuk memancarkan sinar katode. Oleh karena itu diperlukan trafo step up untuk menaikan sumber tegangan pada televisi.

4. Fungsi Transformator Step Up pada Microwave

Microwave mempunyai bagian yang disebut dengan magnetron. Magnetron adalah bagian yang merubah energi listrik menjadi bentuk gelombang mikro frekuensi tinggi. Untuk menjalankan magnetron diperlukan tegangan yang sangat tinggi, oleh karenanya dibutuhkan transformator step up pada microwave.

Cara Kerja Transformator Step Up

Cara kerja dari transformator step up adalah dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik sesuai dengan hukum lorentz dan faraday. Cara kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik yang terjadi ketika lilitan primer diberikan tegangan AC, selanjutnya akan timbul flux magnet pada bagian inti trafo yang akhirnya akan menginduksi gaya gerak listrik (GGL) pada lilitan sekunder. Idealnya daya yang diterima coil primer akan sepenuhnya diteruskan ke coil sekunder. Tegangan yang dihasilkan oleh bagian sekunder sangat tergantung oleh besaran tegangan dan arus bagian primer, dan juga bergantung pada jumlah lilitan primer-sekundernya.

Rumus Transformator Step Up

Terdapat rumus yang bisa digunakan untuk menghitung tegangan pada transformator, berikut adalah rumusnya:

Keterangan:

• Vp = Tegangan primer dalam satuan volt
• Vs = Tegangan sekunder dalam satuan volt
• Np = Jumlah lilitan bagian primer
• Ns = Jumlah lilitan bagian sekunder
• Ip = Besaran arus bagian primer atau input dalam satuan ampere
• Is = Besaran arus bagian sekunder atau output dalam satuan ampere

Dari rumus diatas, Anda dapat mengetahui bahwa cara kerja trafo step up adalah memperbesar rasio dari lilitan primer dan sekundernya. Sehingga lilitan sekunder menjadi lebih banyak daripada lilitan primer.

1. Rumus Hubungan Tegangan dan Lilitan

Hubungan antara tegangan dan lilitan pada sebuah transformator dapat dirumuskan dengan persamaan matematis berikut:

2. Rumus Hubungan Kuat Arus dan Lilitan

Hubungan antara kuat arus dan lilitan pada sebuah transformator dapat dirumuskan dengan persamaan matematis berikut:

3. Rumus Hubungan Tegangan dan Kuat Arus

Hubungan antara tegangan dan kuat arus pada sebuah transformator dapat dirumuskan dengan persamaan matematis berikut:

4. Rumus Efisiensi Transformator Step Up (ɳ)

Efisiensi pada transformator step up dapat dihitung dengan persamaan matematis sebagai berikut:

Ciri-ciri Transformator Step Up

Transformator step up secara fisik akan sulit dibedakan dengan transformator step down, karena keduanya memiliki bentuk yang sama dan sulit dibedakan jika tidak melihat spesifikasi dari trafonya. Secara umum transformator step up memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Jumlah lilitan bagian primer transformator lebih sedikit daripada bagian sekundernya, persamaannya adalah Np < Ns.
• Tegangan bagian primer lebih kecil daripada bagian sekunder, maka persamaannya adalah Vp < Vs.
• Dan besaran kuat arus primer lebih besar daripada bagian sekunder, maka persamaannya adalah Ip > Is.