Dokumen tersebut membahas tentang jenis-jenis transformator seperti step-up, step-down, autotransformator, dan transformator isolasi. Juga dijelaskan prinsip kerja transformator yaitu perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang menginduksi arus pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dan jumlah lilitan kumparan primer dan sekunder juga diuraikan.

1. JENIS-JENIS DAN PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR
JENIS-JENIS DAN PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR
Gizha Ardizha Efendi Nasution
Jurusan Teknik Industri, Universitas Gunadarma, Jakarta
Email : Giya_kumeh@yahoo.com
Abstraksi: Paper ini berkaitan dengan jenis-jenis transformator. Jenis-jenis transformator disini
menjelaskan step-up, step-down, autotransformator, autotransformator variabel, transformator
isolasi, dan transformator pulsa. Penggunaan transformator yang digunakan untuk pengiriman
tenaga listrik yang terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah)
secara listrik dan lilitan pada inti besi lunak. Arus induksi pada transformator mengalir melalui
rangkaian sekunder ketika saklar pada rangkaian primer ditutup atau dibuka. Prinsip kerja pada
transformator, apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber), maka akan
mengalir arus bolak-balik pada kumparan tersebut. Oleh karena itu kumparan mempunyai inti,
arus yang menimbulkan fluks magnet yang juga berubah-ubah, akibatnya pada kumparan primer
akan timbul GGL induksi ep.
Kata Kunci : transformator, jenis-jenis transformator, prinsip kerja transformator
I. Pendahuluan
Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energy listrik
satu atau lebih rangkaian listrik satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain,
melalui suatu gendeng magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator adalah
alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak balik (ac) dari suatu nilai tertentu ke nilai
yang kita inginkan terdiri dari kumparan primer dan sekunder.

2. Gambar 1. Transformator
Perkembangan dan penerapan system transformator pada perumahan, perkantoran maupun pada
kendaran yaitu mobil dewasa ini mengalami peningkatan yang pesat. Buktinya adalah banyak
industry, perkantoran maupun kendaran dilengkapi dengan penggunaan transformator yang
bertujuan untuk mengetahui informasi dan dapat menambah pengetahuan.
System pesawat telepon yang paling sederhana memiliki komponen utama yaitu ISDN
EXCHANGE, ISDN PRA, ISDN BRA, ISDN PHONE, ISDN PBX dan ISDN DATA
TERMINAL.
II. Jenis-jenis Transformator
Berkaitan dengan topic yang dikaji yakni kegunaan transformator adalah alat untuk mengubah
tegangan arus bolak balik menjadi lebih tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan
kumparan primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik dan dililitkan pada inti besi
lunak. Inti besi lunak dibuat dari pelat yang berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang
karena arus pusar. Kumparan primer dan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang terpisah.
Bagian fluks magnetic bocor tampak bahwa pada pasangan kumparan terdapat fluks magnetic
bocor disisi primer dan sekunder. Secara lebih lengkap bisa dicermati pada gambar 2.[1]

3. Gambar 2. Bagan fluks magnetic bocor pada pasangan kumparan
Hasil diatas untuk mengurangi fluks magnet bocor pada pasangan kumparan digunakan pasangan
kumparan seperti gambar diatas. Kumparan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang sama
(kaki yang tengah), dengan lilitan kumparan sekunder terletak diatas lilitan kumparan primer,
ditunjukkan pada fluks magnet bocornya, maka dapat dicermati pada gambar dibawah ini.
Gambar 3. Hubungan primer dan sekunder
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah[2]:
δΦ = Є x δt (1)
Dan untuk rumus GGL induksi yang terjadi dililitan sekunder adalah
Є = N δΦ/δt (2)
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka
δΦ/δt = Vp/Np = Vs/Ns (3)
Dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat
Vp/Np = Vs/Ns (4)
Sedemikian sehingga
Vp.Ip = Vs.Is (5)
Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh
perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.

4. Jenis-jenis transformator adalah [3]:
1. Step-Up
Gambar 4. Lambang transformator step-up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak
daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa
ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator
menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
2. Step-down
Gambar 5. Skema transformator step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga
berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama
dalam adaptor AC-DC.
3. Autotransformator
Gambar 6. Skema transformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan
tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa
arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya
yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator
biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang
lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan
isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator
tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak
lebih dari 1,5 kali).
4. Autotransformator Variabel

5. Gambar 7. Skema Autotransformator Variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya
bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
5. Transformator Isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer,
sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain,
gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator
seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator
jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.
6. Transformator Pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran
gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga
setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi
pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya
memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
7. Transformator Tiga Fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus
satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder
dihubungkan secara delta (Δ).
III. Prinsip Kerja Transformator
Komponen Transformator (trafo)
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan
bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama
(primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output,
dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.[4]

6. Gambar 8. Bagian-Bagian Transformator
Gambar 9. Lambang Transformator
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer
dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer
menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya
inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan
sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual
inductance).[5]
Gambar 10. Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan
magnet
Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada
kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan
berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah

7. polaritasnya.
Gambar 11. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan
jumlah lilitan sekunder
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan
sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan[6]:
Vp/Vs = Np/Ns (6)
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator
ada dua jenis yaitu[7]:
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah
menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak
daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi
menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak
daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
Vs ~ 1/Np (7)
Sehingga dapat dituliskan:
Vs = Ns/Np x Vp (8)
Penggunaan transformator

8. Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan
atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt
padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan
listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang
memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan
sebagainya.[8]
IV. Kesimpulan
Kesimpulan dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa energy dipindahkan dari
kumparan primer ke kumparan sekunder oleh magnetisasi dalam inti.
NOTASI
Vı tegangan primer (ggl induksi
V2 tegangan sekunder (ggl induksi)
Nı jumlah lilitan primer
N2 jumlah lilitan sekunder
V. Referensi
[2, 3] wiki. Rumus yang digunakan, dan Jenis-jenis transformator. Wikipedia; Jakarta.
Rumus yang digunakan yaitu fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer. Jenis-jenis
transformator adalah step-up, step-down, autotransformator, autotransformator variabel,
transformator isolasi, transformator pulsa, dan transformator tiga fasa.
[4, 5, 7, 8] edukasi.net. Prinsip kerja transformator, dan Penggunaan transformator. Edukasi.net;
Jakarta.
Prinsip kerja transformator adalah kumparan primer yang dihubungkan dengan sumber tegangan
bolak-balik, sehingga terjadi perubahan arus listrik pada kumparan primer yang menimbulkan
medan magnet berubah. Penggunaan transformator pada kehidupan sehari-hari adalah
transformator yang dapat mengubah tegangan listrik bolak-balik yang dari 220volt menjadi
120volt.
[1, 6] Kanginan, Marthen. Fisika 2B, Erlangga; Jakarta, 1994.
Kegunaan transformator adalah suatu alat yang berguna untuk mengubah tegangan arus bolak
balik menjadi lebih tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan
sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik. Mejelaskanp persamaan hubungan antara
tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder.