Fungsi dan Cara Kerja Trafo Step Up

Pengertian Transformator Step Up

Transformator Step Up merupakan trafo yang memiliki fungsi untuk menaikkan tegangan dari tegangan primer menjadi tegangan sekunder. Walau tegangan dinaikan akan tetapi frekuensi dan daya listrik akan tetap sama.

Trafo step up merupakan salah satu jenis dari trafo yang sering digunakan selain dari trafo step down yang mempunyai fungsi kebalikan dari step up yaitu untuk menurunkan tegangan.

Pengertian menurut Bahasa, step up memiliki arti menaikkan atau meperbesar sehingga dari namanya kita sudah tahu fungsi trafo step up ini.

Secara sederhana agar lebih jelas tentang bedanya trafo step up dan step down dapat dilihat dari gambar yang ada dibawah ini, perhatikan juga level dari lilitannya yaitu untuk mengetahui tegangan dari lilitan primer dan sekundernya.

Cara Kerja Trafo
Sumber: Youtube.com

Prinsip Kerja Transformator Step Up

Prinsip dasar kerja transformator adalah Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik atau induksi timbal balik antara dua kumparan. Cara kerja trafo akan dijelaskan di bawah ini. Trafo terdiri dari dua lilitan terpisah yang ditempatkan di atas inti baja silikon laminasi.

Lilitan yang dihubungkan dengan suplai AC disebut lilitan primer dan yang bebannya dihubungkan disebut lilitan sekunder seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Ia bekerja pada arus bolak – balik hanya karena fluks bolak-balik diperlukan untuk induksi timbal balik antara dua lilitan.

Secara fisik, tidak ada sambungan listrik antara kedua lilitan tersebut, tetapi keduanya terhubung secara magnetis. Oleh karena itu, daya listrik ditransfer dari rangkaian primer ke rangkaian sekunder melalui induktansi timbal balik.

Ggl yang diinduksi pada lilitan primer dan sekunder bergantung pada laju perubahan hubungan fluks yaitu (N dϕ / dt).

dϕ / dt adalah perubahan fluks dan sama untuk lilitan primer dan sekunder. Ggl yang diinduksi E 1 pada lilitan primer sebanding dengan jumlah lilitan N 1 dari lilitan primer (E 1 ∞ N 1 ). Ggl yang diinduksi serupa pada lilitan sekunder sebanding dengan jumlah lilitan pada sisi sekunder. (E 2 ∞ N 2 ).

Cara Kerja Trafo Step Up

Cara kerja dari trafo step up sama halnya dengan step down, nah untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut ini

Cara Kerja Trafo
Sumber: Youtube.com

Tegangan yang akan dihasilkan pada lilitan sekunder tergantung pada besaran arus dan tegangan lilitan primer dan tentunya jumlah lilitan primer dan sekunder, terdapat rumus dalam menghitung sebuah tegangan trafo yang dapat anda lihat sebagai berikut ini:

Fungsi dan Cara Kerja Trafo Step Up 1

Dimana :

  • Vp = Tegangan bagian primer dalam satuanVolt
  • Vs = Tegangan bagian sekunder dalam satuan Volt
  • Np = Jumlah lilitan primer
  • Ns = Jumlah lilitan sekunder
  • Ip = Besaran arus bagian primer/ input dalam Ampere
  • Is = Besaran arus bagian sekunder/ output dalam Ampere

Dengan mengetahui rumus tersebut maka cara kerja dari trafo step up yaitu dengan memperbesar rasio lilitan primer dan sekunder, maka bisa didapatkan bahwa lilitan sekunder harus lebih banyak daripada lilitan primernya sehingga berbentuk seperti gambar dibawah ini

Cara Kerja Trafo
Sumber: Youtube.com

Trafo dengan tegangan keluaran (sekunder) lebih besar dari tegangan masukan (primer) disebut transformator step-up. Trafo step-up menurunkan arus keluaran untuk menjaga daya masukan dan keluaran sistem tetap sama.

Dianggap sebagai trafo step-up yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. E 1 dan E 2 adalah tegangan, dan T 1  dan T 2 adalah jumlah lilitan pada lilitan primer dan sekunder transformator.

step-down-transformer Jumlah lilitan pada trafo sekunder lebih besar dari pada primer yaitu T 2 > T 1. Dengan demikian rasio putar tegangan pada trafo step up adalah 1: 2. Gulungan primer transformator step-up terdiri dari kawat tembaga berinsulasi tebal karena arus dengan magnitudo rendah mengalir melaluinya.

Fungsi Transformator Step Up

Pada dasarnya fungsi dari transformator yaitu mengubah level tegangan dari level tertentu ke level yang sudah ditentukan atau diinginkan, Transformator Step Up digunakan untuk mengubah level tegangan menjadi lebih tinggi.

Fungsi Trafo Step Up Pada Transmisi Listrik

Di dunia kelistrikan transformator step up memiliki fungsi untuk distribusi dan transmisi listrik PLN ke berbagai lokasi yang jauh. Menurut teori, dalam mengalirkan listrik yang besar dalam Megawatt (Jutaan Watt) sangat diperlukan sebuah penghantar yaitu sebuah kabel tembaga yang memiliki ukuran besar.

Semakin besar ukuran kabel maka semakin besar juga biaya yang akan dikeluarkan untuk menghantarkan listrik tersebut

Maka dari itulah digunakanlah jenis arus AC (bolak balik) karena dengan penggunaan trafo maka distribusi arus listrik akan menjadi lebih efektif, semakin kecl arus listriknya maka akan semakin kecil juga kabel tembaga yang diperlukan, akan tetapi memiliki resiko tegangannya harus dinaikkan. Hal ini sama dengan rumus daya listrik yaitu sebagai berikut :

P = V x I 

Dimana P merupakan daya (satuan dalam watt), V merupakan tegangan (satuan dalam volt) sedangkan I merupakan arus listrik (satuan dalam Ampere).

Daya listrik merupakan suatu energy yang bersifat kekal, dengan mengesampingkan nilai kehilangan daya maka listrik merupakan energy yang masuk pada coil primer dan akan sama dengan energi yang dikeluarkan dari coil sekunder.

Jika sobat belum memahami keterkaitan rumus diatas dengan fungsi trafo step up maka mari lakukan sedikit perhitungan matematika

Jika anda belum terlalu paham tentang rumus trafo step up maka akan kami berikan contoh perhitungannya

Contohnya perusahaan A memiliki daya listrik sebesar 10000 Watt yang akan dialirkan ke penghantar listrik gedung, agar lebih mudahnya dalam bentuk rumus misalnya kita memasukan tegangan 200 volt, maka nilai arus listrik yang akan dihantarkan sesuai dengan rumus daya listrik yaitu:

1000 Watt = 200 Volt . X 

Maka nilai X adalah 1000 dibagi dengan 200 yaitu 50, sehingga arus listrik memiliki nilai 5 Ampere

Dalam mentransmisikan arus besar hingga 50 Ampere pastinya diperlukan kabel tembaga besar bukan ? Maka sebuah solusi yang akan efektif yaitu dengan menurunkan arus listriknya misalnya anda ingin menyesuaikannya agar ukuran kabel tembaga dapat dialirkan dengan kapasitas arus 5 Ampere, maka jika dimasukkan ke rumus akan menjadi

10000 Watt = X . 5 

Yang mana angka 5 mewakilkan nilai ampere yang diingkan, untuk mendapatkan nilai X yang merupakan tegangan maka nilai X adalah 10000 dibagi dengan 5 sehingga nilai X adalah 2000 Volt

Dapat dilihat dari perbedaan perhitungan tersebut, bahwasanya listrik dapat didistribusikan dengan daya yang besar akan tetapi menggunakan arus yang keci dengan resiko yaitu menaikkan tegangan menjadi lebih besar.

Itulah kenapa sangat diperlukan SUTET ( Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) yang digunakan untuk transmisi daya listrik dari PLN untuk jarak yang jauh sehingga tegangannya dapat mencapai ratusan kilo.

Funsgi dari trafo step up bukan hanya digunakan untuk listrik jarak jauh saja, akan tetapi juga dapat digunakan untuk peralatan yang kita gunakan setiap harinya contohnya untuk menaikan tegangan pada Microwave dan menaikan tegangan pada UPS.

 


Baca juga :


Tinggalkan komentar