Macam macam Transformator beserta Fungsinya
Trafo atau transformator merupakan sebuah alat listrik yang sangat penting peranannya dalam dunia listrik baik dalam penggunaan listrik tegangan tinggi hingga pada listrik tegangan rendah. Trafo yang bekerja menggunakan prinsip induksi elektromagnetik ini dapat sangat mudah kita temukan di lingkungan sekitar kita. Pasalnya seluruh proses pendistribusian energi listrik terdapat titik-titik tempat dimana di tempat tersebut diletakkan alat listrik trafo ini. Jika kita amati, sebenarnya begitu juga pada peralatan-peralatan yang membutuhkan energi listrik di sekitar kita seperti televisi, komputer, sound sistem dan speaker aktif, charger perangkat, serta peralatan-peralatan elektronik lainnya dengan tegangan yang stabil, seluruh peralatan tersebut menggunakan transformator untuk dapat beroperasi maksimal. Seluruh transformator tersebut memiliki perbedaan ukuran, bentuk, dan nilai antara yang satu dengan yang lainnya, tetapi dengan prinsip yang sama.
MACAM MACAM TRAFO
Terdapat beberapa macam trafo yang digunakan untuk kebutuhan yang berbeda. Trafo tersebut dapat digunakan untuk berbagai macam kebutuhan mulai dari penggunaan pada tegangan tinggi seperti sistem transmisi energi listrik dari pembangkit ke jaringan dan distribusi energi listrik dari jaringan listrik ke pengguna hingga penggunaan trafo pada rangkaian elektronik yang menggunakan listrik tegangan rendah. Macam macam trafo tersebut dibedakan berdasarkan beberapa kategori seperti macam macam trafo berdasarkan taraf tegangan, macam macam trafo berdasarkan frekuesi operasi, macam macam trafo berdasarkan bahan inti yang digunakan, serta macam macam trafo berdasarkan penggunaannya.Berikut adalah penjabaran macam macam trafo sesuai kategori-kategori diatas :
1. MACAM MACAM TRAFO BERDASARKAN TARAF TEGANGAN
Secara umum, macam macam trafo yang paling sering digunakan pada transmisi dan distribusi listrik tegangan listrik adalah transformator step dan transformator step down.TRANSFORMATOR STEP UP
Transformator step up adalah transformator yang digunakan untuk menaikkan taraf tegangan listrik. Pada trafo ini jumlah lilitan di kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan di kumparan primer (Ns > Np). Akibatnya, induksi elektromagnetik yang terjadi pada kumparan sekunder akan lebih besar daripada di kumparan primer. Hal tersebut yang menyebabkan tegangan pada output trafo ini lebih tinggi dibanding inputnya. Trafo jenis ini juga biasa disebut dengan trafo penaik tegangan. Transformator step up biasa digunakan pada daerah pembangkit untuk menaikkan tegangan sebelum ditransmisikan ke jaringan listrik. Tujuannya adalah untuk meminimalisir kerugian daya yang terjadi ketika daya ditransmisikan ke jaringan listrik. Trafo ini juga banyak ditemui pada rangkaian inverter, televisi, komputer, dan lainnya yang membutuhkan listrik tegangan lebih tinggi.TRANSFORMATOR STEP DOWN
Transformator step down adalah transformator yang digunakan untuk menurunkan taraf atau level tegangan listrik. Tegangan yang dihasilkan pada terminal output trafo ini akan lebih rendah daripada tegangan di terminal inputnya. Hal tersebut karena pada trafo ini jumlah lilitan di kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan di kumparan sekunder (Np>Ns). Akibatnya, induksi elektromagnetik yang terjadi pada kumparan sekunder akan lebih kecil daripada di kumparan primer. Dengan demikian taraf tegangan pada kumparan sekunder akan lebih rendah dibandingkan pada kumparan primer. Trafo ini juga biasa disebut sebagai trafo penurun tegangan. Transformator step down sering kita jumpai pada distribusi energi listrik dari tegangan tinggi menjadi tegangan menengah atau tegangan rendah milik PLN seperti yang kita lihat pada tiang-tiang listrik dipinggir jalan.
2. MACAM MACAM TRAFO BERDASARKAN FREKUENSI OPERASI
TRAFO FREKUENSI RENDAH
Trafo frekuensi rendah merupakan trafo yang beroperasi pada frekuensi audio rendah (20 Hz - 20 kHz) dan frekuensi diatasnya selama masih dalam cakupan operasi frekuensi rendah. Trafo jenis ini biasanya menggunakan inti besi yang lunak, terutama pada penggunaan amplifier audio untuk range frekuensi audio. Contoh transformator yang beroperasi pada frekuensi rendah adalah seperti trafo adaptor dan trafo output/input (OT/IT).Trafo adaptor adalah semacam trafo step down yang ditambahkan dengan rangkaian rectifier (penyearah gelombang) dengan tujuan untuk menghasilkan tegangan dengan arus searah (DC) yang kemudian disebut dengan adaptor. Dalam adaptor juga biasanya telah ditambahkan rangkaian regulator dengan tujuan agar tegangan yang dihasilkan mendekati DC murni (arus searah tanpa noise). Sedangkan trafo output/input lebih sering digunakan untuk keperluan kopling audio pada rangkaian amplifier karena trafo output/input memberikan hasil yang lebih maksimal.
TRAFO FREKUENSI MENENGAH
Sesuai dengan namanya trafo ini beroperasi pada frekuensi menengah. Trafo ini juga memiliki nama lain yaitu trafo IF (Intermediate Frequency). Trafo IF banyak digunakan pada radio-radio penerima AM/FM. Pada trafo IF sudah terdapat lilitan primer dan lilitan sekunder yang telah dihubungkan secara paralel dengan kapasitor khusus dengan tujuan penggunaan frekuensi menengah sehingga membentuk rangkaian resonansi L-C. Intermediate Frequency (IF) sudah ada standarisasinya, yang mana untuk kebutuhan Amplitudo Modulation (AM) frekuensi menengah yang digunakan adalah 455 kHz, sedangkan untuk kebutuhan Frequency Modulation (FM) frekuensi menengah yang dibutuhkan adalah 10,7 MHz.TRAFO FREKUENSI TINGGI
Trafo jenis ini beroperasi pada frekuensi yang tinggi dan banyak digunakan untuk pembangkit frekuensi (osilator), rangkaian resonansi, serta flyback pada televisi tabung. Trafo frekuensi tinggi yang digunakan untuk osilator disebut dengan spul osilator. Lilitan osilator yang umum digunakan biasanya terdapat 2 macam yaitu osilator Hartley dan osilator Coolpits. Selain itu, trafo frekuensi tinggi juga banyak digunakan sebagai trafo resonansi dimana trafo resonansi ini digunakan untuk menyesuaikan impedansi antara antena dan pemancarnya. Trafo resonansi ini biasa disebut juga dengan spul resonansi.TRAFO SWITCHING
Trafo switching merupakan salahsatu komponen yang digunakan pada power supply yang menggunakan teknologi switching. Power supply jenis ini menggunakan pembangkitan frekuensi tinggi yang memiliki efisiensi lebih baik dibandingkan power supply biasa yang hanya menggunakan trafo dengan frekuensi rendah. Trafo switcing memiliki kelebihan dibandingkan trafo step down yang digunakan pada power supply biasa, yaitu terletak pada dimensinya yang jauh lebih kecil. Dengan menggunakan trafo siwitching, dimensi power supply dapat dipangkas hingga 75% dibandingkan power supply biasa. Trafo ini dapat dikatakan sebagai transformator ideal. Trafo switching yang digunakan pada power supply switching banyak digunakan pada peralatan elektronika modern seperti printer, DVD player, receiver televisi, power supply komputer, charger laptop, charger hp dan banyak lagi.
3. MACAM MACAM TRAFO BERDASARKAN BAHAN INTI YANG DIGUNAKAN
TRAFO INTI UDARA
Trafo inti udara tidak menggunakan bahan apapun sebagai inti. Jadi proses induksi elektromagnetik hanya merambat melalui medium udara sepenuhnya.Trafo semacam ini memiliki kelemahan yaitu daya yang dihasilkan lebih lemah jika dibandingkan dengan trafo inti besi. Hal itu karena induksi elektromagnetik yang lebih lemah. Trafo jenis ini banyak digunakan pada peralatan elektronik portabel seperti radio frekuensi. Selain itu, trafo ini juga dapat digunakan sebagai komponen charger wireless yang dimana kumparan primer berada pada sumber listrik dan kumparan sekunder berada pada perangkat yang dicharger.TRAFO INTI BESI
Trafo berinti besi menggunakan plat-plat yang terbuat dari besi lunak sebagai intinya. Bahan besi lunak tersebut dicampur dengan magnet yang dimaksudkan agar induksi elektromagnetik yang terjadi semakin besar dan efisiensi trafo juga meningkat. Plat-plat besi yang digunakan tersebut memiliki bentuk dan ukuran yang beragam pada trafo yang berbeda. Beberapa bentuk plat inti besi yang sering ditemui di pasaran yaitu berbentuk E, U, I, dan L. Karena konstruksi trafo ini dominan dari besi sehingga memiliki bobot berat.4. MACAM MACAM TRAFO BERDASARKAN PENGGUNAANNYA
TRAFO DAYA
Transformator daya adalah jenis trafo yang berukuran besar dan digunakan pada sistem transimisi daya listrik bertegangan tinggi yang mencapai 33 kilo volt. Trafo daya sering digunakan pada area pembangkit dan gardu transmisi.TRAFO DISTRIBUSI
Trafo distribusi digunakan untuk mendistribusikan energi listrik yang berasal jaringan listrik ke daerah perumahan dan lokasi industri. Trafo ini biasanya bekerja pada tegangan rendah yang kurang dari 33 kilo volt dan disalurkan untuk keperluan rumah-rumah dan lokasi industri yang umumnya dengan kisaran 220-440 volt.TRAFO PROTEKSI
Trafo proteksi digunakan untuk melindungi alat listrik. Trafo ini harus memiliki tingkat akurat yang lebih tinggi pada penggunaannya sebagai proteksi.TRAFO PENGUKURAN
Trafo pengukuran digunakan untuk mengukur kuantitas tegangan, arus listrik dan daya yang biasanya dibedakan menjadi trafo tegangan, trafo arus listrik dan yang lainnya.