1. Transformator

Transformator (trafo) ialah alat listrik/e

lektronika yang berfungsi meminda

hkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik

maupun turun.

Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (step up transformer) dan trafo penurun tegangan (step down transformer). Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo step up. Tetapi jika tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo step down.

Gambar 9. Simbol Trafo

Pada setiap trafo mempunyai input yang din

amai gulungan primer dan output yang dinamai gulungan sekunder. Trafo mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferri

t untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti (intinya udara).

Gambar 10. Bagan Trafo yang dilalui Arus Listrik

Bila pada lilitan primer diberi arus bolak-balik (AC), maka gulungan primer akan menjadi magnit yang arah medan magnitnya juga bolak-balik. Medan magnit ini akan menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC). Dimisalkan pada gulungan primer mengalir arus berfasa positip (+), maka pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatip (-). Karena arus yang mengalir digulungan primer bolak-balik, maka pada gulungan sekunderpun mengalir arus bolak-balik. Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang diberikan pada lilitan sekunder.

Jadi Pp = Ps atau Up.Ip = Us.Is

Dimana:

Pp = Daya primer dalam watt

Ps = Daya sekunder dalam watt

Up = Tegangan primer dalam volt

Us = Tegangan sekunder dalam volt

Ip = Arus primer dalam amper

Is = Arus sekunder dalam amper

Contoh:

Sebuah trafo daya dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220 V, arus yang mengalir pada lilitan primer 0,2 amper. Jika tegangan sekundernya 12 V. Hitunglah besarnya arus sekunder.

Penyelesaian:

Up.Ip = Us.Is 220.0,2 = 12. Is Is = 44/12 Is = 3,66 amper

Perbandingan Transformasi:

Pada umumnya jumlah lilitan primer tidak sama dengan jumlah lilitan sekunder. Untuk trafo stepup jumlah lilitan primer lebih sedikit dari jumlah lilitan sekunder, sebaliknya untuk trafo stepdown jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan sekunder. Banyaknya lilitan primer dan banyaknya lilitan sekunder menunjukkan besarnya tegangan primer dan besarnya tegangan sekunder. Semakin besar tegangannya semakin banyak pula lilitannya. Jadi banyaknya lilitan berbanding lurus dengan besarnya tegangan dimasing-masing sisi. Jika lilitan sekunder= Ns dan lilitan primer = Np, maka perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder disebut perbandingan transformasi dan dinyatakan dengan T = Np/Ns. Pada transformator berlaku persamaan: Up/Us = Np/Ns atau T = Up/Us

Contoh:

Sebuah trafo daya tegangan primernya 220 V, tegangan sekundernya 30 V. Jumlah lilitan primernya 1100 lilit. Hitunglah banyaknya lilitan sekundernya.

Penyelesaian:

Up/Us = Np/Ns 220/30 = 1100/Ns 7,33 = 1100/Ns

Ns = 1100/7,33 Ns = 150.06 lilit

Pada teknik elektronika dikenal bermacam-macam trafo, baik untuk frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah. Contoh trafo untuk frekuensi tinggi yaitu trafo osilator, trafo frekuensi menengah (IF), trafo spull antena (tuner). Sedangkan trafo yang dipakai untuk frekuensi rendah yaitu trafo input, trafo output, trafo filter (choke).

1. Induktor

Induktor adalah komponen listrik/elektronika yang digunakan sebagai beban induktif. Simbol induktor dapat dilihat pada gambar di bawah i

ni

Gambar 6. Simbol

Induktor

Nilai induktansi sebuah induktor dinyata

kan dalam satuan Henry. 1 Henry = 1000 mH (mili Henry). Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh panjangnya induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya.

Induktor dapat disamakan dengan kondensator

, karena induktor dapat dipakai sebagai pe

nampung energi listrik. Di dalam induktor disimpan energi, bila ada arus yang mengalir melalui induktor itu. Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi.

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor gulungan tunggal ialah:

L = 4 x ( x r x (2xr/d + 0,33) 10^-9 x n

Dimana: L = Induksi sendiri dalam satuan

Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

Gambar 7. Induktor Gulungan Tunggal

Contoh:

Berapakah besarnya induksi diri sebuah induktor tunggal dengan jari-jari koker 0,5 cm sebanyak 100 lilitan dengan diameter kawat 1 mm?

Jawab: L = 4 x ( x r x (2r/d + 0,33) x 10^-9 x n

L = 4 x 3,14 x 0,5 x (2x0,5/0,1 + 0,33) x 10^-9 x 100

L = 6,48 uH

Induktor dengan gulungan berlapis nilai induksi diri dapat dicari dengan rumus: L = n² x d x ( x 10^-9

Dimana: L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

n = jumlah lilitan

d = diameter koker dalam

cm

l = panjang gulungan dalam cm

( = nilai perbandingan

h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm

1 – (2xh/(d+h))

Nilai perbandingan: ( = 20 x -----------

-----------

1 + (2xl/(d+h))

Gambar 8. Gulungan berlapis

Contoh:

Sebuah spull trafo IF radio listrik mempunyai data-data sebagai berikut, n = 100, d = 2 cm, h = 1 cm, l = 2 cm. Hitunglah besarnya nilai induksi diri.

Jawab:

1 – (2xh/(d+h))

Nilai perbandingan : ( = 20 x ----------------------

1 + (2xl/(d+h))

1 – (2x1/(2+1))

Nilai perbandingan : ( = 20 x ----------------------

1 + (2x2/(2+1))

1 – 0,66

Nilai perbandingan : ( = 20 x ------------- ( = 20 x 0,14 ( = 2,8

1 + 1,33

L = 100² x 2 x 2,8 x 10^-9 L = 56 uH

Komponen elektronik yang termasuk induktor karena memakai lilitan kawat antara lain:

• Trafo daya yang dikenal dengan trafo step up dan trafo step down
• Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan output
• Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull osilator
• Trafo frekuensi menengah antara dikenal dengan trafo IF
• Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil.
• Gulungan pada relay
• Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke)
• Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik
• Gulungan pada head playback, head rekam dan head hapus (erase head)