Prinsip dan Cara Kerja Transpormator Tegangan
Prinsip dan Cara Kerja Transpormator Tegangan - Transformer adalah perangkat listrik yang terdiri dari dua atau lebih gulungan kawat yang digunakan untuk mentransfer energi listrik dengan cara mengubahnya menjadi medan magnet
Transformator Tegangan (trafo) dapat dianggap sebagai komponen listrik dari pada komponen elektronik. Sebuah transformator pada dasarnya adalah alat elektro-magnetik pasif elektrik magnetik atau stasioner yang sangat sederhana yang bekerja berdasarkan prinsip hukum induksi Faraday dengan mengubah energi listrik dari satu nilai ke nilai lainnya.
Transformator melakukan proses ini dengan menghubungkan bersama dua atau lebih rangkaian listrik menggunakan rangkaian magnetik berosilasi umum yang dihasilkan oleh transformator itu sendiri. Sebuah transformator beroperasi pada prinsip "induksi elektromagnetik", dalam bentuk Mutual Induction.
Mutual induction adalah proses dimana kumparan kawat magnetis menginduksi tegangan ke kumparan lain yang terletak di dekatnya.
Transformer mampu meningkatkan atau menurunkan tegangan dan tingkat arus suplai mereka, tanpa memodifikasi frekuensi, atau jumlah daya listrik yang ditransfer dari satu kumparan ke kumparan yang lain melalui sirkuit magnetik.
Trafo tegangan satu fasa pada dasarnya terdiri dari dua kumparan kawat listrik, yang disebut “kumparan primer” dan kumparan yang lain disebut “ kumparan sekunder”. Untuk tutorial ini kita akan mendefinisikan sisi "primer" dari transformator sebagai sisi yang biasanya mengambil kekuasaan, dan "sekunder" sebagai sisi yang biasanya memberikan kekuatan. Dalam transformator tegangan fase tunggal yang utama biasanya sisi dengan tegangan yang lebih tinggi.
Kedua koil ini tidak bersentuhan listrik dengan satu sama lain tetapi malah dibungkus bersama di sekitar sirkuit besi magnetik tertutup yang disebut "inti". Inti besi lunak ini tidak solid tetapi terbuat dari laminasi individual yang dihubungkan bersama untuk membantu mengurangi kerugian inti.
Dua gulungan kumparan secara elektrik terisolasi satu sama lain tetapi secara magnet terhubung melalui inti umum yang memungkinkan daya listrik untuk ditransfer dari satu kumparan ke kumparan lainnya. Ketika arus listrik melewati belitan primer, medan magnet dikembangkan yang menginduksi tegangan ke gulungan sekunder seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Dengan kata lain, pada sebuah transformator tidak ada sambungan listrik antara gulungan dua kumparan tersebut, sehingga disebut juga transformator isolasi. Pada umumnya, gulungan primer transformator terhubung ke input tegangan suplai dan mengkonversi atau mengubah daya listrik ke Medan magnet. Sementara pekerjaan gulungan sekunder adalah untuk mengubah Medan magnet bolak balik ini menjadi energi listrik untuk menghasilkan tegangan keluaran yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.
Where:
VP - is the Primary Voltage
VS - is the Secondary Voltage
NP - is the Number of Primary Windings
NS - is the Number of Secondary Windings
Φ (phi) - is the Flux Linkage
Perhatikan bahwa gulungan dua kumparan elektrik tidak terhubung tetapi hanya terhubung secara magnetis. Sebuah transformator fase tunggal dapat beroperasi untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan yang diterapkan pada gulungan primer.
Ketika trafo digunakan untuk "meningkatkan" tegangan pada lilitan sekundernya, maka disebut trafo Step-up. Namun ketika digunakan untuk "menurunkan" tegangan pada gulungan sekundernya, trafo disebut dengan istilah Transformator Step-down.
Namun, ada suatu kondisi di mana transformator menghasilkan tegangan yang sama pada bagian sekundernya seperti yang diterapkan pada gulungan primernya. Dengan kata lain, outputnya identik dengan tegangan, arus dan daya yang ditransfer. Jenis trafo ini disebut "Transformer Impedansi" . Trafo ini terutama digunakan untuk pencocokan impedansi atau isolasi rangkaian listrik yang berdampingan.
Perbedaan tegangan antara gulungan primer dan sekunder dicapai dengan mengubah jumlah lilitan kumparan dalam gulungan primer (NP) dibandingkan dengan jumlah kumparan pada gulungan sekunder (NS).
Karena transformator pada dasarnya adalah perangkat linier, rasio sekarang ada antara jumlah putaran kumparan primer dibagi dengan jumlah putaran kumparan sekunder. Rasio ini, disebut rasio transformasi, lebih dikenal sebagai transformer "turn ratio", (TR).
Nilai rasio yang berubah ini menentukan operasi trafo dan tegangan yang sesuai yang tersedia pada lilitan sekunder.
Besambung
Bagaimana Prinsip dasar Transformator tegangan?
Transformator melakukan proses ini dengan menghubungkan bersama dua atau lebih rangkaian listrik menggunakan rangkaian magnetik berosilasi umum yang dihasilkan oleh transformator itu sendiri. Sebuah transformator beroperasi pada prinsip "induksi elektromagnetik", dalam bentuk Mutual Induction.
Mutual induction adalah proses dimana kumparan kawat magnetis menginduksi tegangan ke kumparan lain yang terletak di dekatnya.
Transformer mampu meningkatkan atau menurunkan tegangan dan tingkat arus suplai mereka, tanpa memodifikasi frekuensi, atau jumlah daya listrik yang ditransfer dari satu kumparan ke kumparan yang lain melalui sirkuit magnetik.
Trafo tegangan satu fasa
Trafo tegangan satu fasa pada dasarnya terdiri dari dua kumparan kawat listrik, yang disebut “kumparan primer” dan kumparan yang lain disebut “ kumparan sekunder”. Untuk tutorial ini kita akan mendefinisikan sisi "primer" dari transformator sebagai sisi yang biasanya mengambil kekuasaan, dan "sekunder" sebagai sisi yang biasanya memberikan kekuatan. Dalam transformator tegangan fase tunggal yang utama biasanya sisi dengan tegangan yang lebih tinggi.
Kedua koil ini tidak bersentuhan listrik dengan satu sama lain tetapi malah dibungkus bersama di sekitar sirkuit besi magnetik tertutup yang disebut "inti". Inti besi lunak ini tidak solid tetapi terbuat dari laminasi individual yang dihubungkan bersama untuk membantu mengurangi kerugian inti.
Dua gulungan kumparan secara elektrik terisolasi satu sama lain tetapi secara magnet terhubung melalui inti umum yang memungkinkan daya listrik untuk ditransfer dari satu kumparan ke kumparan lainnya. Ketika arus listrik melewati belitan primer, medan magnet dikembangkan yang menginduksi tegangan ke gulungan sekunder seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Transformator tegangan fase tunggal
Dengan kata lain, pada sebuah transformator tidak ada sambungan listrik antara gulungan dua kumparan tersebut, sehingga disebut juga transformator isolasi. Pada umumnya, gulungan primer transformator terhubung ke input tegangan suplai dan mengkonversi atau mengubah daya listrik ke Medan magnet. Sementara pekerjaan gulungan sekunder adalah untuk mengubah Medan magnet bolak balik ini menjadi energi listrik untuk menghasilkan tegangan keluaran yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.
Transformer Construction (single-phase)
Where:
VP - is the Primary Voltage
VS - is the Secondary Voltage
NP - is the Number of Primary Windings
NS - is the Number of Secondary Windings
Φ (phi) - is the Flux Linkage
Perhatikan bahwa gulungan dua kumparan elektrik tidak terhubung tetapi hanya terhubung secara magnetis. Sebuah transformator fase tunggal dapat beroperasi untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan yang diterapkan pada gulungan primer.
Ketika trafo digunakan untuk "meningkatkan" tegangan pada lilitan sekundernya, maka disebut trafo Step-up. Namun ketika digunakan untuk "menurunkan" tegangan pada gulungan sekundernya, trafo disebut dengan istilah Transformator Step-down.
Namun, ada suatu kondisi di mana transformator menghasilkan tegangan yang sama pada bagian sekundernya seperti yang diterapkan pada gulungan primernya. Dengan kata lain, outputnya identik dengan tegangan, arus dan daya yang ditransfer. Jenis trafo ini disebut "Transformer Impedansi" . Trafo ini terutama digunakan untuk pencocokan impedansi atau isolasi rangkaian listrik yang berdampingan.
Perbedaan tegangan antara gulungan primer dan sekunder dicapai dengan mengubah jumlah lilitan kumparan dalam gulungan primer (NP) dibandingkan dengan jumlah kumparan pada gulungan sekunder (NS).
Karena transformator pada dasarnya adalah perangkat linier, rasio sekarang ada antara jumlah putaran kumparan primer dibagi dengan jumlah putaran kumparan sekunder. Rasio ini, disebut rasio transformasi, lebih dikenal sebagai transformer "turn ratio", (TR).
Nilai rasio yang berubah ini menentukan operasi trafo dan tegangan yang sesuai yang tersedia pada lilitan sekunder.
Perlu diketahui rasio jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dibandingkan dengan kumparan sekunder. TR ( turn ratio ) yang tidak memiliki unit, membandingkan dua gulungan dalam rangka dan ditulis dengan titik dua, seperti 3 : 1 (3-ke-1). Dalam contoh ini berarti, bahwa jika ada 3 volt pada gulungan primer akan ada 1 volt pada gulungan sekunder, 3 volt-ke-1 volt.
Besambung