Memprediksi Kualitas Trafo Daya
Transformer atau yang lebih dikenal sebagai trafo adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mentransformasikan besaran energi listrik umumnya adalah tegangan atau arus. Trafo bekerja berdasarkan fluks magnetik bersama. Secara fisik, trafo terdiri dari dua buah kumparan kawat penghantar dengan inti kumparan berupa material ferromagnetik.
Dalam bidang teknik kelistrikan yang berurusan dengan trafo daya, sebenarnya ada cukup banyak patokan yang digunakan sebagai standarisasi untuk menentukan bagus tidaknya sebuah trafo daya. Akan tetapi agar supaya anda bisa dengan cepat dan tidak binggung dalam memahami bagaimana caranya memprediksi kualitas sebuah trafo daya, saya akan merangkum cara memprediksi kualitas trafo dalam tiga langkah singkat yang saya yakin akan sangat mudah bagi anda untuk memahaminya.
Namun sebelum masuk kedalam topik bahasan utama anda harus memahami dulu bagaimana cara menghitung daya output total dari sebuah trafo. Dua buah contoh di bawah ini adalah contoh cara menghitung daya keluaran sebuah trafo seperti yang saya uraikan di bawah ini.
A. Menghitung daya trafo sekunder tunggal
Gb. Trafo Dengan Sekunder Tunggal
Menghitung daya keluaran dari trafo ini adalah sangat mudah Yaitu = 15V x 1A = 15VA atau bisa juga disebut 15 watt dengan Asumsi beban yang digerakkan oleh trafo ini adalah beban resistif dengan faktor daya = 1
Selanjutnya dalam uraian berikut akan diasumsikan bahwa beban yang digerakkan oleh trafo adalah resisitif, sehingga kita bisa menggunakan satuan watt.
B. Menghitung daya trafo multi sekunder
Gb. Trafo Dengan Multi Sekunder
Menghitung daya keluaran total dari trafo semacam ini jelas berbeda dengan trafo sekunder tunggal. Daya total dari trafo ini adalah penjumlahan daya dari masing-masing sekunder.Berikut adalah uraian cara perhitungannya :
Daya sekunder 1 = 2 x 350V x 0.1 A = 70 watt ---> (dikali 2 jika Ct atau simetris)
Daya sekunder 2 = 5V x 3A = 15 watt
Daya sekunder 3 = 6.3V x 3A = 18.9 watt
Daya sekunder 4 = 12V x 0.5A = 6 watt
------------------------------------------------------
Total daya keluaran = 109.9 watt
Dalam kasus trafo dengan multi sekunder seperti yang ada pada gambar Diatas maka daya keluaran adalah penjumlahan total dari daya seluruh sekunder.Setelah selesai dengan uraian mengenai cara menghitung daya total trafo sekarang saya akan mulai dengan langkah langkah memprediksi kualitas trafo. Ada tiga hal yang ingin saya sharing dengan anda satu per satu dalam uraian berikut.
1. Memprediksi kualitas trafo dari beratnya
Cara ini adalah cara yang paling mudah dan akurasi kebenarannya adalah sangat tinggi, karena kejujuran seorang pembuat trafo, terukur dari kemurnian bahan yang ia gunakan dalam hal ini adalah inti besi/ keren dan juga kawat tembaga, dan hal ini bisa diukur dari berat trafonya berkaitan dengan daya keluaran yang tertulis pada trafonya. Berikut adalah uraian langkah2nya :
a) Sebagai langkah awal dari cara ini tentunya anda harus menimbang terlebih dahulu trafo yang ingin anda cek kualitasnya.
Perlu saya tekankan di sini, bahwa trafo yang mau ditimbang harus dalam keadaan telanjang atau tanpa casingnya ( jika trafonya dalam casing). Jika ditimbang bersama casingnya tentu akurasi dari prediksi akan tidak akurat.
b) Setelah anda menimbang trafo tsb, kemudian konversikan berat trafo tsb dalam gram, sbg contoh berat trafo 3 kg adalah sama dengan 3000 gram. Lalu berat trafo yang anda dapat tsb dibagi dengan daya keluaran trafo yang sudah anda dapat dengan perhitungan daya keluaran yang sudah saya uraikan di atas.
Sebagai contoh :
Anda menimbang sebuah trafo dan mendapatkan bahwa beratnya adalah 3.5 kg atau sama dengan 3500 gram, berdasarkan perhitungan daya keluaran yang tertera pada trafo, didapat bahwa trafo tersebut berdaya keluaran 100 watt.
Kemudian dapat kan koefisien berat Vs daya dengan cara membagi berat terhadap daya sbb :
Koefisien beratVs daya = berat trafo / daya trafo
= 3500 gram / 100 watt
= 35 gram/watt
C) Kemudian sesuaikan koefisien beratVsdaya dengan tabel berikut :
Trafo yang baik akan memiliki nilai koefisien berat Vs daya yang sama atau lebih besar dari nilai yang tertera di atas dengan nilai toleransi maksimum minus 10% dari nilai yang tertera pada tabel diatas.Jika nilai koefisienya lebih dari minus 10% bisa dipastikan trafonya tidak/kurang baik.
2. Memprediksi Kualitas Trafo dari resistansi gulungan sekunder
Cara kedua ini cukup akurat walaupun tidak seakurat cara pertama di atas, Sebagai langkah awal dari cari ini anda perlu mengukur nilai resistansi lilitan sekunder dari trafo tsb.
Setelah selesai mengukur akan didapat nilai resistansi sekunder, kita sebut saja Rs, sedangkan tegangan sekunder dan arus sekunder yang tertera pada trafo kita sebut Vs dan Is.
Berikutnya kita tinggal mengukur load regulation dari trafo dengan formula sbb :
Load Regulation = (Is x Rs)/Vs x 100%
Nilai Load Regulation yang normal adalah sekitar 2 % - 3.5 %
Jika lebih kecil dari 2 % kemungkinan trafo kurang lilitannya dan pada saat dinyalakan akan cepat panas walau tidak diberi beban, akan tetapi bisa juga ini adalah kondisi yang normal, dengan asumsi bahwa pabrik pembuat trafo menggunakan kawat dan inti besi yang sangat bagus.
Jika nilai load regulation lebih besar dari 3.5%, kemungkinan trafonya menggunakan kawat yang berkualitas buruk atau kawatnya kekecilan. Ketika dihubungkan dengan beban biasanya drop tegangan sekunder dari trafo ini akan besar, sehingga rangkaian yang disupply oleh trafo ini tidak bisa bekerja dengan baik.
3. Memprediksi kualitas trafo dari kondisi operasi tanpa beban
Cara ketiga yang bisa dilakukan untuk memprediksi kualitas trafo adalah dengan menguhubungkan primer dari trafo ke PLN namun sekundernya tidak tersambung beban.Jika trafo menjadi panas, berarti trafo berkualitas jelek karena ratio lilitan yang kurang, sedangkan jika trafo tetap dingin atau hangat, trafo tersebut mungkin saja baik tapi mungkin juga jelek.
* )Diantara ketiga cara memprediksi yang saya uraikan di atas, cara memprediksi No 1 adalah yang akurasinya paling baik, sedangkan cara No 2 dan 3 cenderung sebagai pelengkap dari cara No. 1, karena hasil dari prediksi No 2 dan No 3 keakuratannya tidak tinggi.
Transformator Center Tap - CT
Yang membedakan trafo CT ini dengan trafo biasa adalah adanya titik center tap yang bersifat sebagai ground pada lilitan sekunder trafo CT. Untuk lebih mudahnya, jika pada trafo biasa yang mempunyai spesifikasi tegangan primer 220VAC dan rasio lilitan 10:1 maka akan menghasilkan tegangan sekunder sebesar 22VAC pada kedua ujung lilitan sekundernya.
Bagaimana jika spesifikasi tersebut dipakai pada trafo CT?Sebetulnya apakah center tap itu? Titik center tap adalah titik tengah lilitan sekunder pada trafo CT yang dihubungkan keluar lilitan dan bersifat sebagai sebagai ground. Jadi, semisal terdapat 10 lilitan kawat pada bagian sekundernya maka diantara lilitan ke-5 dan ke-6 dihubungkan pada sebuah kawat yang terhubung keluar lilitan.
Tegangan sekunder yang dihasilkan oleh trafo CT ini ada 2 macam, mempunyai amplitudo yang sama namun saling berlawanan fasa, masing2 sebesar 11VAC atau setengah dari tegangan sekunder pada trafo biasa seperti contoh diatas. Tegangan sekunder trafo CT ini diukur dari salah satu ujung lilitan terhadap titik center tap-nya.
Dalam perancangan sebuah power supply, jenis transformator step down yang dipakai biasanya berhubungan dengan penentuan jenis penyearah yang akan digunakan. Untuk jenis trafo biasa dibutuhkan penyearah jembatan dioda (dioda bridge) yang dapat dibuat dari 4 dioda. Sedangkan untuk jenis trafo CT hanya dibutuhkan penyearah dengan menggunakan 2 dioda saja. Artikel mengenai penyearah ini akan dibahas lain waktu
Memprediksi Kualitas Trafo DayaTransformer atau yang lebih dikenal sebagai trafo adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mentransformasikan besaran energi listrik umumnya adalah tegangan atau arus. Trafo bekerja berdasarkan fluks magnetik bersama. Secara fisik, trafo terdiri dari dua buah kumparan kawat penghantar dengan inti kumparan berupa material ferromagnetik.
Dalam bidang teknik kelistrikan yang berurusan dengan trafo daya, sebenarnya ada cukup banyak patokan yang digunakan sebagai standarisasi untuk menentukan bagus tidaknya sebuah trafo daya. Akan tetapi agar supaya anda bisa dengan cepat dan tidak binggung dalam memahami bagaimana caranya memprediksi kualitas sebuah trafo daya, saya akan merangkum cara memprediksi kualitas trafo dalam tiga langkah singkat yang saya yakin akan sangat mudah bagi anda untuk memahaminya.
Namun sebelum masuk kedalam topik bahasan utama anda harus memahami dulu bagaimana cara menghitung daya output total dari sebuah trafo. Dua buah contoh di bawah ini adalah contoh cara menghitung daya keluaran sebuah trafo seperti yang saya uraikan di bawah ini.
A. Menghitung daya trafo sekunder tunggal
Gb. Trafo Dengan Sekunder Tunggal
Menghitung daya keluaran dari trafo ini adalah sangat mudah Yaitu = 15V x 1A = 15VA atau bisa juga disebut 15 watt dengan Asumsi beban yang digerakkan oleh trafo ini adalah beban resistif dengan faktor daya = 1
Selanjutnya dalam uraian berikut akan diasumsikan bahwa beban yang digerakkan oleh trafo adalah resisitif, sehingga kita bisa menggunakan satuan watt.
B. Menghitung daya trafo multi sekunder
Gb. Trafo Dengan Multi Sekunder
Menghitung daya keluaran total dari trafo semacam ini jelas berbeda dengan trafo sekunder tunggal. Daya total dari trafo ini adalah penjumlahan daya dari masing-masing sekunder.Berikut adalah uraian cara perhitungannya :
Daya sekunder 1 = 2 x 350V x 0.1 A = 70 watt ---> (dikali 2 jika Ct atau simetris)
Daya sekunder 1 = 2 x 350V x 0.1 A = 70 watt ---> (dikali 2 jika Ct atau simetris)
Daya sekunder 2 = 5V x 3A = 15 watt
Daya sekunder 3 = 6.3V x 3A = 18.9 watt
Daya sekunder 4 = 12V x 0.5A = 6 watt
------------------------------------------------------
Total daya keluaran = 109.9 watt
Dalam kasus trafo dengan multi sekunder seperti yang ada pada gambar Diatas maka daya keluaran adalah penjumlahan total dari daya seluruh sekunder.Setelah selesai dengan uraian mengenai cara menghitung daya total trafo sekarang saya akan mulai dengan langkah langkah memprediksi kualitas trafo. Ada tiga hal yang ingin saya sharing dengan anda satu per satu dalam uraian berikut.
1. Memprediksi kualitas trafo dari beratnya
Cara ini adalah cara yang paling mudah dan akurasi kebenarannya adalah sangat tinggi, karena kejujuran seorang pembuat trafo, terukur dari kemurnian bahan yang ia gunakan dalam hal ini adalah inti besi/ keren dan juga kawat tembaga, dan hal ini bisa diukur dari berat trafonya berkaitan dengan daya keluaran yang tertulis pada trafonya. Berikut adalah uraian langkah2nya :
a) Sebagai langkah awal dari cara ini tentunya anda harus menimbang terlebih dahulu trafo yang ingin anda cek kualitasnya.
Perlu saya tekankan di sini, bahwa trafo yang mau ditimbang harus dalam keadaan telanjang atau tanpa casingnya ( jika trafonya dalam casing). Jika ditimbang bersama casingnya tentu akurasi dari prediksi akan tidak akurat.
b) Setelah anda menimbang trafo tsb, kemudian konversikan berat trafo tsb dalam gram, sbg contoh berat trafo 3 kg adalah sama dengan 3000 gram. Lalu berat trafo yang anda dapat tsb dibagi dengan daya keluaran trafo yang sudah anda dapat dengan perhitungan daya keluaran yang sudah saya uraikan di atas.
Sebagai contoh :
Anda menimbang sebuah trafo dan mendapatkan bahwa beratnya adalah 3.5 kg atau sama dengan 3500 gram, berdasarkan perhitungan daya keluaran yang tertera pada trafo, didapat bahwa trafo tersebut berdaya keluaran 100 watt.
Kemudian dapat kan koefisien berat Vs daya dengan cara membagi berat terhadap daya sbb :
Koefisien beratVs daya = berat trafo / daya trafo
= 3500 gram / 100 watt
= 35 gram/watt
C) Kemudian sesuaikan koefisien beratVsdaya dengan tabel berikut :
Trafo yang baik akan memiliki nilai koefisien berat Vs daya yang sama atau lebih besar dari nilai yang tertera di atas dengan nilai toleransi maksimum minus 10% dari nilai yang tertera pada tabel diatas.Jika nilai koefisienya lebih dari minus 10% bisa dipastikan trafonya tidak/kurang baik.
Trafo yang baik akan memiliki nilai koefisien berat Vs daya yang sama atau lebih besar dari nilai yang tertera di atas dengan nilai toleransi maksimum minus 10% dari nilai yang tertera pada tabel diatas.Jika nilai koefisienya lebih dari minus 10% bisa dipastikan trafonya tidak/kurang baik.
2. Memprediksi Kualitas Trafo dari resistansi gulungan sekunder
Cara kedua ini cukup akurat walaupun tidak seakurat cara pertama di atas, Sebagai langkah awal dari cari ini anda perlu mengukur nilai resistansi lilitan sekunder dari trafo tsb.
Setelah selesai mengukur akan didapat nilai resistansi sekunder, kita sebut saja Rs, sedangkan tegangan sekunder dan arus sekunder yang tertera pada trafo kita sebut Vs dan Is.
Setelah selesai mengukur akan didapat nilai resistansi sekunder, kita sebut saja Rs, sedangkan tegangan sekunder dan arus sekunder yang tertera pada trafo kita sebut Vs dan Is.
Berikutnya kita tinggal mengukur load regulation dari trafo dengan formula sbb :
Load Regulation = (Is x Rs)/Vs x 100%
Nilai Load Regulation yang normal adalah sekitar 2 % - 3.5 %
Jika lebih kecil dari 2 % kemungkinan trafo kurang lilitannya dan pada saat dinyalakan akan cepat panas walau tidak diberi beban, akan tetapi bisa juga ini adalah kondisi yang normal, dengan asumsi bahwa pabrik pembuat trafo menggunakan kawat dan inti besi yang sangat bagus.
Jika nilai load regulation lebih besar dari 3.5%, kemungkinan trafonya menggunakan kawat yang berkualitas buruk atau kawatnya kekecilan. Ketika dihubungkan dengan beban biasanya drop tegangan sekunder dari trafo ini akan besar, sehingga rangkaian yang disupply oleh trafo ini tidak bisa bekerja dengan baik.
3. Memprediksi kualitas trafo dari kondisi operasi tanpa beban
Cara ketiga yang bisa dilakukan untuk memprediksi kualitas trafo adalah dengan menguhubungkan primer dari trafo ke PLN namun sekundernya tidak tersambung beban.Jika trafo menjadi panas, berarti trafo berkualitas jelek karena ratio lilitan yang kurang, sedangkan jika trafo tetap dingin atau hangat, trafo tersebut mungkin saja baik tapi mungkin juga jelek.
* )Diantara ketiga cara memprediksi yang saya uraikan di atas, cara memprediksi No 1 adalah yang akurasinya paling baik, sedangkan cara No 2 dan 3 cenderung sebagai pelengkap dari cara No. 1, karena hasil dari prediksi No 2 dan No 3 keakuratannya tidak tinggi.
Transformator Center Tap - CT
Yang membedakan trafo CT ini dengan trafo biasa adalah adanya titik center tap yang bersifat sebagai ground pada lilitan sekunder trafo CT. Untuk lebih mudahnya, jika pada trafo biasa yang mempunyai spesifikasi tegangan primer 220VAC dan rasio lilitan 10:1 maka akan menghasilkan tegangan sekunder sebesar 22VAC pada kedua ujung lilitan sekundernya.
Bagaimana jika spesifikasi tersebut dipakai pada trafo CT?Sebetulnya apakah center tap itu? Titik center tap adalah titik tengah lilitan sekunder pada trafo CT yang dihubungkan keluar lilitan dan bersifat sebagai sebagai ground. Jadi, semisal terdapat 10 lilitan kawat pada bagian sekundernya maka diantara lilitan ke-5 dan ke-6 dihubungkan pada sebuah kawat yang terhubung keluar lilitan.Tegangan sekunder yang dihasilkan oleh trafo CT ini ada 2 macam, mempunyai amplitudo yang sama namun saling berlawanan fasa, masing2 sebesar 11VAC atau setengah dari tegangan sekunder pada trafo biasa seperti contoh diatas. Tegangan sekunder trafo CT ini diukur dari salah satu ujung lilitan terhadap titik center tap-nya.
Dalam perancangan sebuah power supply, jenis transformator step down yang dipakai biasanya berhubungan dengan penentuan jenis penyearah yang akan digunakan. Untuk jenis trafo biasa dibutuhkan penyearah jembatan dioda (dioda bridge) yang dapat dibuat dari 4 dioda. Sedangkan untuk jenis trafo CT hanya dibutuhkan penyearah dengan menggunakan 2 dioda saja. Artikel mengenai penyearah ini akan dibahas lain waktu
Tidak ada komentar:
Posting Komentar