Perbedaan Transformator Step Up dan Step Down, Fungsi, Cara Kerja, Rumus dan Contoh

Dalam dunia elektronika, sebenarnya transformator step up memiliki fungsi yang sama dengan transformator step down. Keduanya berfungsi untuk mengubah taraf tegangan yang masuk ke terminal trafo. Hanya saja yang membedakan keduanya adalah taraf tegangan yang dihasilkan masing-masing trafo. 

Seperti yang telah diketahui, transformator menjadi salah satu komponen krusial yang tidak boleh diabaikan dalam rangkaian elektronika. Bagi Anda yang ingin mengetahui hal-hal seputar transformator step up dan perbedaannya dengan transformator step down, yuk simak ulasannya berikut ini.

Pengertian Transformator Step Up

Transformator step up adalah jenis transformator yang jumlah lilitannya lebih banyak pada bagian output atau kumparan sekundernya. Jenis trafo ini cenderung menghasilkan tegangan listrik yang lebih besar pada terminal outputnya dibanding tegangan yang masuk. 

Tak heran jika trafo jenis ini kerap kali disebut sebagai trafo penaik tegangan. Meskipun tegangan di trafo ini naik, namun frekuensi dan daya listriknya konstan. Transformator step up menjadi salah satu jenis trafo yang banyak ditemui di berbagai rangkaian elektronika. 

Fungsi Transformator Step Up

Transformator memiliki peranan penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Oleh karenanya transformator ini harus dijaga dan dipelihara agar awet umurnya.

Adapun fungsi transformator step up adalah sebagai berikut:

1. Fungsi Trafo Step Up secara Umum

• Menaikkan Tegangan Listrik

Fungsi utama dari transformator step up adalah untuk mengubah tegangan listrik dari taraf tertentu menjadi lebih tinggi. Singkatnya, jenis trafo ini digunakan untuk menaikkan tegangan listrik pada suatu rangkaian. 

Misalnya, trafo step up 12V to 220V yang artinya trafo tersebut bisa menampung tegangan listrik sebesar 12 Volt lalu dinaikkan menjadi 220 Volt. Adapun tegangan listrik yang keluar adalah dari terminal output transformator step up. 

Biasanya jenis trafo step up seperti ini diterapkan pada rangkaian elektronika berupa inverter pembangkit listrik tenaga surya. 

• Mentransmisikan Energi Listrik

Dalam dunia kelistrikan, trafo step up berfungsi untuk mentransmisikan energi listrik agar terdistribusi dengan baik. 

Biasanya fungsi tersebut digunakan pada generator pembangkit listrik. Cara kerjanya tidak jauh berbeda dengan trafo step up PLN yang menambah tegangan listrik lalu ditransmisikan ke gardu induk. Proses ini bertujuan agar daya listrik yang ditransmisikan tidak lose power atau banyak yang hilang. 

2. Fungsi Trafo Step Pada Peralatan Tertentu

• Pada Microwave

Di sebuah microwafe, terdapat sebuah bagian yang disebut magnetron. Komponen ini berfungsi untuk mengkonversi energi listrik menjadi gelombang mikro dengan frekuensi tinggi. 

Agar dapat berfungsi dengan baik, magnetron memerlukan arus dan tegangan yang besar. Nah, salah satu sumbernya dari trafo step up. 

• Pada UPS (Inverter)

Fungsi trafo step up pada UPS (Uninterruptible Power Supply) adalah sebagai backup daya listrik dalam kondisi tertentu. Terutama ketika PC kehilangan sumber listrik utamanya. Oleh karena itu, dibutuhkan UPS yang di dalamnya terdapat sebuah trafo step up. 

Biasanya trafo step up yang diterapkan pada UPS juga disebut sebagai trafo inverter. Fungsi utamanya adalah sebagai step up maupun step down. Hal ini karena ketika kondisi listrik normal, maka perlu dilakukan pengisian daya pada baterai yang ada di UPS.

Cara Kerja Transformator Step Up

Transformator step up memiliki cara kerja dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik sesuai dengan hukum Faraday dan hukum Lorentz. Cara kerja alat ini didasarkan pada proses induksi elektromagnetik yang terjadi pada kumparan primer. 

Terutama ketika bagian lilitannya diberi tegangan dengan arus listrik bolak-balik (AC). Semakin besar tegangan yang diberikan, maka induksi elektromagnetik yang dihasilkan kumparan pun demikian. Nantinya, induksi elektromagnetik bisa menyebabkan terjadinya proses flux magnet. 

Biasanya hal tersebut terjadi pada inti trafo yang selanjutnya menginduksikan kumparan sekunder sehingga terjadi GGL (Gaya Gerak Listrik). Biasanya, daya yang dialirkan pada kumparan primer akan diteruskan ke kumparan sekunder di dalam suatu rangkaian. 

Rumus Transformator Step Up

Agar bisa mengalirkan daya listrik yang besar sampai satuan mega watt, dibutuhkan penghantar kabel tembaga yang besar pula. Semakin besar kabel penghantar, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengalirkan arus listrik pun tidak sedikit. 

Oleh karena itu, arus listrik dibuat bolak-balik (AC) agar proses distribusi arus listrik lebih merata dan efisien. Jika kabel penghantar kecil, maka arus listrik yang dialirkan pun kecil. Dalam kondisi ini, tegangan listrik harus dinaikkan. Hal ini sesuai dengan rumus daya sebagai berikut.

P = V X I

Catatan:

P: Daya (Watt)

V: Tegangan (Volt)

I: Arus listrik (Ampere)

Sementara itu, rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah lilitan pada transformator adalah sebagai berikut:

Np/Ns = Vp/Vs

Atau

Ns = Np x (Vs/Vp)

Catatan:

Np: Jumlah lilitan primer

Ns: Jumlah lilitan sekunder

Vp: Tegangan primer

Vs: Tegangan sekunder

Contoh Soal

Contoh 1

Sebuah trafo step-up dapat menaikkan tegangan 110V menjadi 220V dalam sebuah rangkaian elektronika. Sementara itu, banyaknya lilitan primernya adalah 50 lilitan. Lalu, berapa jumlah lilitan pada kumparan sekundernya?

Diketahui:

Vp: 110 Volt (tegangan input)

Vs: 220 Volt (tegangan output)

Np: 50 lilitan (di kumparan primer/input)

Ditanya:

Ns ?

Jawab:

Ns= Np x (Vs/Vp)

Ns= 50 x (220/110)

Ns=100

Jadi, banyaknya lilitan pada kumparan sekunder atau output pada trafo step up tersebut adalah sebanyak 100 lilitan. 

Contoh 2

Terdapat sebuah trafo step-down yang bisa menurunkan tegangan dari 220V menjadi 24V. Lilita pada kumparan primer/inputnya adalah sebanyak 550. Maka, hitunglah banyaknya lilitan pada kumparan sekunder/output.

Diketahui:

Vp 220 V (tegangan input)

Vs: 24 Volt (tegangan output)

Np: 550 lilitan (di kumparan primer/input)

Pertanyaan:

Ns ?

Jawab:

Ns= Np x (Vs/Vp)

Ns-=550 x (24/220)

Ns=60

Jadi, transformator step up tersebut memiliki jumlah lilitan sebanyak 60. 

Perbedaan Trafo Step Up dan Step Down

Sebagai salah satu komponen penting dalam suatu rangkaian peralatan elektronik, Anda perlu memahami perbedaan jenis transformator. Trafo step up dan trafo step down, memiliki perbedaan sebagai berikut. 

1. Trafo Step Up

Transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan listrik, berikut penjabarannya.

• Vp < Vs
• Np < Ns
• Ip > Is

2. Trafo Step Down

Jenis trafo ini digunakan untuk menurunkan tegangan listrik, simak penjabarannya.

• Vp > Vs
• Np > Ns
• Ip < Is

Dengan demikian, bisa disimpulkan bahwa trafo step up digunakan untuk menaikan tegangan pada rangkaian. Sedangkan trafo step down adalah sebaliknya, yaitu untuk menurunkan tegangan. 

Melalui ulasan di atas, diharapkan Anda sudah mengetahui hal-hal seputar transformator step up. Terlebih perbedaan mendasarnya dibanding transformator step down.