Rumus Cara Menghitung Efisiensi Trafo

Rumus Cara Menghitung Efisiensi Trafo – Tranformator atau dapat kita sebut juga dengan istilah trafo merupakan peralatan listrik yang dapat mengubah nilai tarafa dari suatu tegangan AC ke nilai tarad lain. Perubahan taraf yang dimaksud sabagai berikut terajadi penurunan tegangan AC dari 220 VAC ke 12 VAC ataupun terjadi penaikan tegangan dari 110 VAC ke 220 VAC.

Trafo ini dapat bekerja menggunakan prinsip dari medan elektromagnet dan hanya dapat bekerja apabila tegangan yang digunakan memiliki arus bolak – balik (tegangan AC). Trafo sendiri memiliki dua jenis yang berdasarkan pada bentuknya. Pada artikel kali ini akan dibahas tentang efisiensi trafo beserta cara perhitungannya.

Baca juga: Jumlah Lilitan Trafo Step Up Dan Step Down

Efisiensi trafo merupakan tingkan efisiensi dari sebuah transformator ketika melakukan konversi daya dari primer ke sekunder. Umumnya trafo memiliki 100% efisiensi yaitu didalam trafo tersebut tidak terjadi kehilangan daya sama sekali. Namun untuk nila trafo yang ideak seperti itu sangat susah untuk dicapai.

Hal tersebut dapat dikarenakan adanya beberapa daktor yang dapat menyebabkan terjadinya kerugian atau kehilangan daya dari trafo tersebut. faktor yang dimaksudkan diantaranya adalah faktor yang disebabkan oleh inti besi atau dapat disebut dengan core loss atau iron loss dan juga ada faktor yang disebabkan oleh kumparan atau lilitan yang terdapat pada trafo tersebut dan faktor ini juga dapat disebut dengan copper loss.

Baca juga: Kode Dioda Dan Voltase Dioda

Baca juga: Cara Memperbaiki Lampu Led Mati atau Berkedip

Jenis – Jenis Trafo

Berdasarkan bentuknya trafo dapat dibagi menjadi dua yaitu:

Trafo Konvensional

Trafo jenis ini juga sering disebut dengan trafo EI karena trafo ini terbuat dari inti besi yang lunak dan berbentuk huruf E dan I. nilai efisiensi dari trafo jenis ini adalah dibawah 90% yang dapat digolongkan dengan nilai efisiensi yang rendah.

Trafo Torodial

Trafo ini sering juga disebut dengan trafo donat karena bentuknya yang menyerupai dengan donat (bulat). Trafo jenis ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan jenis trafo sebelumnya. Nilai efisiensi dari trafo ini dapat mencapai 90% sampai 95%.

Baca juga: Contoh Rangkaian Inverter DC to AC

Kerugian Daya Atau Kehilangan Daya pada Trafo

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa efisiensi dari sebuah trafo dapat dipengaruhi oleh dua faktor yaitu core losses dan juga copper losses. Kerugian ini juga dapat disebut dengan Power Loss. Berikut penjelasan dari kedua faktor tersebut.

Core Losses atau Iron Losses

Core Losess atau dapat juga disebut dengan Iron Losses merupakan kehilangan daya yang terdapat pada tranformator yang dapat disebabkan oleh inti besi dari tranformator itu sendiri. Pada jenis kerugaian ini terdapat dua faktor hal yang menyebabkannya yaitu kerugian arus Eddy (Eddy Curent) dan juga kerugian histeris (Hysteresis Loss). Kedua faktor tersebut terjadi berdasarkan pada sifat magnetik bahan yang digunakan untuk kontruksi inti dari tranfomator tersebut. berikut adalah penjelasan dari kedua faktor tersebut:

• Kerugian Arus Eddy (Eddy Curent). Faktor ini terjadi pada trafo akibat adanya arus listrik AC yang dipasok menuju ke kumparan primer yang akan membentuk fluks medan magnet secara bergantian. Jika fluks dari medan magnet tersebut terhubung dengan kumparan sekunder maka dapat menyebabkan induksi gaya gerak listrik atau dapat disebut dengan induksi GGL. Akan tetapi juga terdapat fluks yang menginduksi pada bagian konduktor lainnya yaitu menuju ke inti besi dari trafo tersebut (Tranformer Core) yang kemudaian akan dapat menyebabkan sirkulasi arus dengan nilai kecil yang terjadi didalamnya. Arus yang terjadi karena hal tersebut dapat disebut dengan arus Eddy (Eddy Curent). Hal itu terjadi dikarenakan adanya arus Eddy ini lah yang menyebabkan beberapa energi akan terdisipasi kedalam bentuk panas
• Kerugian Histeris (Hysteresis Loss). Faktor kerugian jenis ini dapat disebabkan oleh adanya pembalikan magnetisasi yang terjadi didalam inti tranformator. Kerugian ini juga terjadi berdasarkan pada volume dan kadar besi yang digunakan pada kontruksi inti besi trafo, dan juga berdasarkan dari frekuensi pembalikan magnetik dan nilai kerapatan fluks

Copper Losses

Jenis kehilangan ini dapat terjadi akibat adanya resistansi kumparan atau disbut juga dengan lilitan yang ada pada trafo itu sendiri.  Copper Loss pada Kumparan Primer adalah I₁²R₁ dan Copper Loss pada Kumparan Sekunder adalah I₂²R₂. Dimana I₁ dan I₂ adalah arus pada masing-masing kumparan primer dan kumparan sekunder sedangakn R₁ dan R₂ merupakan nilai resistansi dari masing – masing kumparan primer maupun kumparan sekunder. Adanya kehilangan daya yang diakibatkan oleh copper loss ini memiliki nilai yang sebanding dengan kuadrat arus dan arus tersebuh harus bergantung pada nilai bebannya. Dikarenakan oleh hal tersebut sehingga dapat menyebabkan kehilangan copper trafo pada tranformator ini memiliki nilai yang bervariasi tergantung pada nilai beban yang diberikan pada trafo.

Baca juga: Rumus Dan Cara Menghitung Induktor

Bagian – Bagian Trafo

Pada umumnya tranformator terdiri dari tiga bagian utama. Berikut adalah ketiga bagian utamanya yaitu:

• Bagian yang pertama yaitu kumparan primer atau dapat disebut juga dengan Np. Pada bagian ini merupakan perangkat kumparan yang digunakan sebagai tempat masuknya tegangan awal atau tegangan mula – mula
• Bagian kedua adalah kumparan sekunder yang dapat disebut dengan Ns. Pada bagian ini memiliki fungsi sebagai perangkat yang digunakan untuk tempat dialirkan tegangan hasil.
• Bagian ketiga adalah inti besi atau dapat disebut dengan magnetik (terdapat pada trafo EI atau inti besi)

Baca juga: Cara Membuat Lilitan Induktor Dengan Mudah

Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Trafo

Nilai dari efisiensi tranformator dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Berikut adalah faktor – faktor yang dapat memperngaruhi nilai efisiensi dari tranformator yaitu:

• Perbandingan arus kuat sekunder dengan primer
• Perbandingan jumlah lilitan sekunder terhadap primer
• Perbandingan antara tegangan sekunder dengan primer

Faktor yang dapat mempengaruhi nilai efisiensi dari trafo ini sangat penting untuk diperhatikan agar dalam melakukan perancangan sebuah tranformator dapat menghasilkan nilai presentase efisiensi yang baik.

Rumus Efisiensi Trafo

Nilai efisiensi dari trafo dapat dijelaskan sebagai nilai perbandingan antara daya listrik keluaran (Pout) dengan daya listrik masukan (Pin). Berikut adalah rumus untuk mencari nilai efisiensi dari trafo yaitu:

ɳ = (Pout / Pin) x 100%

Dimana:

ɳ: Efisiensi Trafo

Pout: Daya listrik Keluaran (Output) atau Daya pada Kumparan Sekunder

Pin: Daya listrik Masukan (Input) atau Daya pada Kumparan Primer

Dimana perbandingan dari nilai input dan output tersebut yang nantinya dinyatakan dalam persen, nilai tersebut yang disebut dengan nilai efisiensi dari tranformator. Atau dapat dijelaskan yaitu nilai hasil bagi dari nilai ouput dengan nilai input yang dinyatakan dalam pernsen.

Rumus-rumus turunan untuk Efisiensi Trafo lainnya:

ɳ = (Vs x Is / Vp x Ip) x 100%

atau

ɳ = (Pout / (Pout + Copper loss + Core loss) x 100%

atau