Hijaz.id, Wawasan — Jika Anda pernah belajar atau bekerja di bidang elektronik atau berkaitan dengan listrik, tentu tidak asing dengan nama transformator. Alat yang dapat dengan mudah ditemukan di setiap rumah, yakni pada berbagai peralatan elektronik. Alat ini memiliki peran penting dalam distribusi listrik dari pembangkit hingga para pemakai.
Lantas apa sebenarnya transformator, apa fungsi, jenis dan bagaimana cara kerjanya. Simak ulasan berikut.
Daftar Isi
Pengertian Transformator
Transformator adalah suatu alat listrik. Alat ini memiliki fungsi yakni dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain.
Pemindahan dilakukan melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).
Transformator atau juga disebut trafo dapat mudah ditemukan karena digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika.
Di rumah misalnya, trafo dapat ditemukan pada tv, mesin cuci dan aneka barang elektronik lainnya.
Sementara dalam skala lebih besar transformator digunakan PLN (perusahaan listrik negara) untuk mendistribusikan listrik dari pembangkit listrik hingga ratusan kilo volt ke pengguna listrik.
Bisa dikatakan Trafo di sini memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik.
Cara kerjanya transformator menaikkan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan,
dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan pengguna baik rumah maupun perkantoran.
Fungsi Transformator
1. Distribusi dan Transmisi Listrik
Seperti dijelaskan di atas, transformator berperan untuk mendistribusikan listrik jarak jauh.
Sebab diketahui jarak antara pembangkit listrik dengan beban listrik yang digunakan oleh pelanggan relatif terlalu jauh. Sehingga bisa terjadi drop tegangan.
Agar drop tegangan tidak terlalu besar, harus menaikkan tegangan sebelum distribusi dan transmisi listrik jarak jauh.
Sebagai mana hukum kekekalan energi yang berbunyi, semakin besar tegangan besar maka arus semakin kecil.
Katakanlah pada PLN, Tegangan yang di hasilkan oleh pembangkit sebesar 13,8 KV lalu di naikkan menjadi 150 KV lalu diturunkan ke 380 V untuk di distribusikan ke rumah. Untuk menaik dan turunkan tegangan inilah transformator bekerja.
Transformator yang sering kali digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan adalah transformator daya.
2. Rangkaian Kontrol
Fungsi rangkaian kontrol berlaku pada peralatan elektronik seperti tv, komputer dan peralatan elektronik lainnya.
Trafo kerap digunakan untuk menurunkan tegangan agar dapat digunakan pada tegangan kontrol, 5 Volt, 12 Volt dan besaran lainnya.
Begitu juga rangkaian kontrol motor pabrik, Trafo dipakai untuk mengenergize dan meng dienergize kontraktor yang dipakai untuk menghidupkan dan mematikan motor induksi.
3. Rangkaian Pengatur Frekuensi
Fungsi trafo yang tidak banyak diketahui adalah mengair frekuensi. Hal ini dapat dimanfaatkan dalam dunia radio frekuensi.
Transformator juga berfungsi digunakan untuk mengatur besaran frekuensi yang dihasilkan. Tentu saja bentuknya berbeda jauh lebih kecil dibandingkan transformator lainnya.
Jenis Transformator
Secara garis besar , berdasarkan kerjanya transformator dibagi menjadi dua yaitu transformator step up dan step down. Simak penjelasannya:
1. Transformator Step UP
Trafo Step Up adalah Trafo yang berfungsi untuk menaikkan level tegangan AC atau taraf dari rendah ke taraf yang lebih tinggi.
Trafo step up ini digunakan sebagai penghubung trafo generator ke grid di dalam tegangan listrik.
Secara fisik, trafo ini dapat dilihat dari lilitan kumparan pada trafo. Komponen tegangan sekunder dijadikan tegangan Output yang lebih tinggi yakni dapat ditingkatkan dengan cara memperbanyak lilitan di kumparan sekundernya sehingga jumlah lilitan kumparan primer lebih sedikit.
2. Transformator Step Down
Trafo Step Down adalah Trafo yang berfungsi menurunkan taraf level tegangan AC dari taraf yang tinggi ke rendah.
Trafo step down digunakan untuk mengubah tegangan grid yang tinggi menjadi yang lebih rendah di mana dapat digunakan untuk peralatan rumah tangga.
Secara fisik dapat dilihat perbedaan dengan trafo step up dari jumlah lilitan atau bisa dikatakan kebalikannya.
Pada Trafo step down rasio untuk jumlah lilitan pada kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan pada kumparan yang sekunder.
Sementara dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban; untuk memisahkan satu rangkaian dari rangkaian yang lain; dan untuk menghambat arus searah melalukan atau mengalirkan arus bolak-balik.
Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan menjadi:
- Frekuensi daya, 50 sampai 60Hz
- Frekuensi pendengaran, 50Hz sampai 20kHz
- Frekuensi radio, di atas 30kHz.
Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.
Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi:
- Transformatror daya
- Transformatror distribusi
- Transformatror pengukuran, yang terdiri dari atas transformator arus dan Transformator tegangan.
Prinsip Kerja Transformator (Trafo)
Bagaimana bisa rangkaian trafo menjadi penyalur aliran listrik dapat dilihat dengan prinsip kerjanya.
Sebuah Trafo yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi. Dua kumparan ini yang disebut kumparan primer dan kumparan sekunder.
Pada kebanyakan trafo, kumparan kawat terisolasi tersebut dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan Inti Besi (Core).
Inti besi pada tersebut pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis.
Fungsinya adalah untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.
Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik di sekitarnya.
Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya.
Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi Gaya Gerak Listrik dalam kumparan kedua (sekunder).
Selanjutnya akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder.
Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun sebaliknya dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.