Empat Pilar – Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik : Penjelasan Lengkap. Jika Kalian mengenal dunia elektronika, pasti tidak asing lagi dengan istilah transformator atau trafo.
Trafo adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk mengubah tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Trafo memiliki banyak fungsi dalam rangkaian elektronik, mulai dari mengurangi tegangan, meningkatkan tegangan, hingga memisahkan jalur listrik.
Dalam artikel ini, kita akan membahas secara detail mengenai fungsi trafo pada rangkaian elektronik.
Pengertian Trafo
Transformator atau trafo adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk memindahkan energi listrik dari satu rangkaian arus bolak-balik ke rangkaian lainnya dengan menaikkan atau menurunkan tegangan.
Transformator terdiri dari kumparan kawat yang dililitkan pada inti besi. Kumparan tersebut terbagi menjadi dua jenis, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder.
Kumparan primer merupakan lilitan pada satu sisi inti besi dan berfungsi sebagai tempat masuknya arus listrik. Sementara kumparan sekunder adalah lilitan pada sisi lain inti besi dan menjadi tempat keluarnya arus listrik.
Karakteristik Trafo
Untuk lebih mudah dalam memahami trafo, maka kamu juga perlu mengetahui karakteristik transformator. Semua transformator memiliki karakteristik seperti:
- Frekuensi daya input dan output adalah sama
- Semua trafo menggunakan hukum induksi elektromagnetik
- Kumparan primer dan sekunder tidak memiliki sambungan listrik (kecuali untuk trafo otomatis). Perpindahan daya terjadi melalui fluks magnet.
- Tidak ada bagian yang bergerak diperlukan untuk mentransfer energi, sehingga tidak ada gesekan atau kerugian seperti perangkat listrik lainnya.
Kegunaan Trafo
Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik, setelah membahas tentang karakteristik transformator, maka pembahasan selanjutnya adalah mengenai kegunaan transformator. Transformator memiliki beragam kegunaan dalam dunia teknologi dan elektronika, khususnya di dalam sistem listrik. Beberapa kegunaan utama transformator listrik adalah sebagai berikut:
1. Transformator step down
Digunakan pada rangkaian penyearah, rangkaian pengisi daya baterai, TV, amplifier, dan sebagainya. Kegunaan dari transformator step down ini adalah untuk menurunkan tegangan listrik sehingga dapat digunakan untuk peralatan elektronik dengan daya rendah.
2. Transformer step up
Digunakan dalam stabilisator, kontrol industri, mesin berat, dan lain-lain. Transformator jenis ini berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik, sehingga cocok digunakan pada peralatan dengan daya besar seperti mesin berat dan sistem kontrol industri.
3. Trafo isolasi
Digunakan dalam rangkaian elektronika daya, sistem kontrol industri, dan lain-lain. Trafo isolasi ini berfungsi untuk memisahkan dua sirkuit listrik yang saling terhubung tanpa adanya kontak fisik, sehingga dapat mencegah terjadinya korsleting atau gangguan listrik lainnya.
4. Trafo arus dan tegangan
Digunakan dalam alat ukur, panel kontrol listrik, sistem otomasi, dan sebagainya. Trafo jenis ini berfungsi untuk mengukur atau memantau arus dan tegangan listrik pada suatu sirkuit listrik.
5. Tafo audio
Digunakan dalam rangkaian penguat, rangkaian penyeimbang, dan sebagainya. Trafo audio ini berfungsi untuk memproses sinyal audio sehingga menghasilkan suara yang jernih dan berkualitas tinggi.
Dengan beragam kegunaannya, transformator menjadi salah satu komponen penting dalam sistem listrik dan elektronika. Oleh karena itu, pemilihan jenis dan ukuran transformator yang tepat sangat penting untuk mendukung kinerja peralatan listrik atau elektronik yang digunakan.
Prinsip Kerja Transformator
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Dalam transformator, terdapat dua kumparan kawat yang saling terhubung melalui inti besi atau tempat melilitnya kumparan. Ketika arus listrik bolak-balik mengalir melalui kumparan primer, maka akan terjadi perubahan medan magnet di sekitar inti besi. Medan magnet ini kemudian menghasilkan arus listrik di kumparan sekunder.
Prinsip ini memungkinkan transformator untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya. Jika ingin menaikkan tegangan, maka jumlah lilitan pada kumparan sekunder harus lebih banyak dari kumparan primer. Sebaliknya, jika ingin menurunkan tegangan, maka jumlah lilitan pada kumparan primer harus lebih banyak dari kumparan sekunder.
Inti besi atau tempat melilitnya kumparan kawat sangat penting dalam transformator. Fungsi inti besi adalah untuk meningkatkan medan magnet yang dihasilkan dari induksi elektromagnetik. Semakin besar inti besi, maka semakin besar pula medan magnet yang dihasilkan, sehingga efisiensi transformator semakin meningkat.
Dalam transformator, arus listrik pada kumparan melingkar menghasilkan medan magnet. Arus listrik AC yang bolak-balik menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik ini dapat mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik dan arus listrik. Dengan prinsip ini, transformator dapat digunakan pada berbagai aplikasi, seperti dalam sistem kelistrikan, elektronika, industri, dan lain sebagainya.
Fungsi Trafo pada Rangkaian Elektronik
Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik, transformator memiliki banyak fungsi dalam rangkaian elektronika, namun pada dasarnya yang paling umum digunakan adalah untuk menurunkan tegangan, menaikkan tegangan, sebagai penyelaras impedansi, untuk keperluan radio dan video, dan lain sebagainya.
Transformator step down merupakan jenis transformator yang paling sering digunakan untuk menurunkan tegangan. Dalam rangkaian elektronika, catu daya tegangan yang digunakan biasanya memiliki nilai yang relatif kecil.
Namun, pada jaringan listrik PLN, tegangan yang tersedia bisa mencapai 220V atau bahkan lebih tinggi. Tegangan sebesar ini terlalu tinggi untuk digunakan sebagai sumber daya dalam rangkaian elektronika.
Oleh karena itu, tegangan dari jaringan PLN harus diturunkan terlebih dahulu menggunakan transformator step down menjadi tegangan yang lebih rendah sehingga dapat digunakan dalam rangkaian elektronika dengan aman dan efektif.
Dalam sebuah transformator step down, jumlah lilitan pada kumparan sekunder lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah lilitan pada kumparan primer.
Sebaliknya, pada transformator step up, jumlah lilitan sekunder lebih banyak dibandingkan dengan jumlah lilitan primer.
Semakin sedikit jumlah lilitan pada kumparan sekunder, maka tegangan output yang dihasilkan akan semakin rendah.
Arus keluaran dari sebuah transformator dipengaruhi oleh diameter kawat lilitannya. Semakin besar diameter kawat lilitan, maka arus yang dihasilkan juga akan semakin besar.
Oleh karena itu, transformator dengan arus besar umumnya memiliki bentuk fisik yang besar dan berat. Bahkan untuk transformator dengan arus keluaran sebesar 30 Ampere, beratnya bisa mencapai 20-30kg.
Namun, dengan perkembangan teknologi, transformator yang besar dan berat dapat dipangkas menggunakan teknik transformator switching.
Teknik ini tidak hanya menggunakan sebuah transformator, namun dirangkai dengan beberapa komponen seperti transistor, resistor, kapasitor, dioda, dan lain sebagainya.
Transformator yang digunakan pada rangkaian power supply dengan menggunakan sistem switching disebut juga dengan Power Supply Switching.
Jika pada transformator step down biasa menggunakan frekuensi rata-rata 50-60Hz, maka pada transformator switching biasanya menggunakan frekuensi yang jauh lebih tinggi, antara 500Hz hingga 2kHz.
Selain itu, inti yang digunakan pada transformator switching bukanlah terdiri dari besi lunak seperti transformator pada umumnya, melainkan menggunakan inti ferit.
Selain fungsi transformator step down, penggunaan transformator step up juga cukup banyak dalam rangkaian elektronika.
Penggunaan transformator step up tidak dapat dipisahkan dari peralatan elektronika rumah tangga, terutama dengan semakin berkembangnya teknologi elektronika.
Salah satu contohnya adalah pada TV LCD, di mana transformator step up digunakan untuk catu daya rangkaian inverter pada lampu backlight TV LCD.
Transformator step up juga banyak digunakan pada peralatan kelistrikan cadangan (backup), seperti pada perangkat UPS. Di dalam UPS, tegangan baterai dari Aki 12VDC diubah menjadi tegangan 220VAC yang dapat digunakan untuk menghidupkan peralatan elektronika seperti komputer, TV, lampu, dan lain sebagainya.
Kemudian pada rangkaian radio, fungsi trafo sangat berperan penting agar perangkat radio dapat bekerja dengan baik.
Penggunaan transformator pada rangkaian radio ini adalah sebagai trafo osilator (pembangkit frekuensi), atau penyelaras impedansi antara pemancar radio dengan antena.
Perlu diketahui bahwa sebuah transformator dapat bekerja jika tegangan yang digunakan adalah arus AC, karena untuk bisa mentransfer medan elektromagnetik ini diperlukan arus bolak-balik. artinya, jika sebuah trafo dialiri arus DC tidak akan memberikan pengaruh apa-apa pada outputnya.
Rumus Transformator
Setelah mengatahui Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik selanjutnya kalian bisa melihat rumus dari trafo, transformator bekerja menggunakan prinsip induksi elektromagnetik GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi.
Ini dia rumusnya:
Keterangan:
N = Jumlah lilitan
DF = Fluks magnetik
Dt = Perubahan waktu/selang waktu
V = GGL Induksi
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, arus yang bekerja pada transformator adalah arus AC (arus yang bolak-balik). Arus tersebut akan menciptakan medan magnet, karena sebuah kawat lurus yang dialiri dengan arus listrik akan menghasilkan medan magnet. Jika arus tersebut berubah-ubah, maka medan magnet yang dihasilkan juga akan berubah-ubah.
Menurut Faraday, perubahan medan magnet yang berubah-ubah ini akan menciptakan arus induksi. Yang perlu dipahami adalah bahwa tegangan (V) pada transformator sebanding dengan jumlah lilitannya, semakin banyak lilitan maka tegangan (V) yang dihasilkan akan semakin besar.
Maka dari itu, rumus transformator dapat disimpulkan seperti ini:
Keterangan:
Vp = tegangan primer
Vs = tegangan sekunder
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Bagian-Bagian Transformator
Setelah mengetahui mengenai Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik, Berikutnya adalah bagian-bagian transformator yang dapat diidentifikasi, yaitu:
- Kumparan Primer (Np) merupakan tempat dimana tegangan awal masuk ke transformator.
- Kumparan Sekunder (Ns) merupakan tempat dimana tegangan hasil keluar dari transformator.
- Inti Besi (iron core) terbuat dari lapisan plat dinamo yang tersusun berlapis-lapis. Fungsi dari iron core ini adalah untuk memastikan bahwa medan magnetik fluks mengalir dengan tepat sasaran dan meningkatkan efisiensi transformator.
Baca juga artikel terkait lainnya :
- Perbedaan Trafo Step Up dan Step Down : Fungsi & Komponennya
- √ Rangkaian Mixer Sederhana : dan Cara Kerjanya Lengkap
- √ Skema Inverter DC To AC : UPDATE Terbaru dan Pengertiannya
- Cara Merakit Ampli : Panduan Untuk Pemula (150 Watt, 300 Watt)
Penutup
Nah itulah ulasan dari kami mengenai Fungsi Trafo Pada Rangkaian Elektronik : Penjelasan Lengkap.
Dengan demikian, artikel ini dapat menjadi referensi bagi pembaca yang ingin mempelajari lebih dalam tentang fungsi trafo pada rangkaian elektronik.
Semoga informasi yang disajikan dapat bermanfaat bagi pembaca dan membantu meningkatkan pemahaman tentang dunia elektronik.
