Beberapa Transformator Berliku

Konverter daya dan catu daya AC/DC dan DC/DC menggunakan transformator. Transformator adalah komponen penting dari setiap rangkaian listrik. Itu dapat menaikkan dan menurunkan tegangan ke batas aman. Transformator adalah komponen yang harus dimiliki untuk setiap rangkaian yang memiliki keluaran DC dan masukan tegangan saluran. Pada rangkaian DC/DC, trafo bekerja dengan mengalihkan sinyal PWM sebagai pengganti sinyal sinusoidal AC.

Transformator multi-belitan dapat memberi kita daya keluaran dengan efisiensi tinggi dan melalui banyak rel. Trafo ini memiliki beberapa kumparan sekunder untuk menambah atau mengurangi tegangan masukan ke nilai yang diinginkan. Trafo ini juga digunakan untuk isolasi beberapa rel dalam sistem tenaga.

Garis Besar Singkat:

• Apa itu Transformator Berliku Ganda
• Pengantar Transformator Tegangan Ganda
• Beberapa Keran Transformator Berliku
• Konfigurasi Tegangan untuk Transformator Berliku Banyak
• Apa itu Transformator Multi Lilitan Bersada Tengah
• Trafo Center-Tapped Menggunakan Trafo Tegangan Ganda
• Kesimpulan

Apa itu Transformator Berliku Ganda

Transformator yang mempunyai lebih dari satu belitan pada kedua sisinya disebut Beberapa Transformator Berliku . Mereka biasanya mempunyai satu belitan primer dan dua atau lebih belitan sekunder. Transformator ini berguna untuk berbagai tujuan, seperti pengaturan tegangan, isolasi, dan pencocokan impedansi.

Transformator berliku ganda bekerja dengan cara yang sama seperti transformator biasa. Salah satu perbedaannya adalah mereka punya lebih dari satu belitan pada kedua sisinya . Untuk menghubungkannya, kita perlu memeriksa polaritas tegangan masing-masing belitan, yang ditandai dengan titik. Titik-titik tersebut menunjukkan ujung positif (atau negatif) dari belitan.

Transformator bekerja secara induksi timbal balik yang artinya tegangan pada setiap belitan sebanding dengan jumlah lilitannya, seperti gambar di bawah ini:

Daya pada setiap belitan adalah sama, sehingga perbandingan lilitan sama dengan perbandingan tegangan. Misalnya, jika belitan primer memiliki 10 lilitan dan 100 volt, dan belitan sekunder memiliki 5 lilitan, maka tegangan sekundernya adalah 50 volt. Beginilah cara transformator multi-belitan dapat memiliki tegangan keluaran berbeda untuk kumparan berbeda.

Trafo yang dapat mempunyai tegangan sekunder berbeda dengan lilitan kawat yang bervariasi. Banyaknya lilitan mempengaruhi tegangan listrik. Lebih banyak putaran berarti tegangan lebih tinggi dan lebih sedikit putaran berarti tegangan lebih rendah. Jadi, sebuah trafo dapat menghasilkan tegangan yang berbeda untuk perangkat yang berbeda dari satu sumber listrik. Ini berguna untuk sirkuit elektronik, seperti catu daya dan konverter.

Berikut ini adalah transformator multi-belitan dengan beberapa sambungan belitan sekunder. Masing-masing belitan sekunder ini memberikan keluaran tegangan yang berbeda.

Kita dapat menggunakan belitan primer satu per satu atau menghubungkannya dengan sepasang belitan lain yang berbeda untuk mengoperasikan transformator. Namun, sambungan belitan sekunder bergantung pada seberapa besar tegangan yang kita perlukan pada sisi keluaran. Belitan sekunder dalam konfigurasi paralel hanya dimungkinkan jika kedua belitan yang dihubungkan harus identik secara kelistrikan. Dengan kata lain, peringkat arus dan tegangannya harus sesuai.

Pengantar Transformator Tegangan Ganda

Transformator Tegangan Ganda mengandung belitan primer ganda dan belitan sekunder ganda. Spesifikasi tegangan dan arus kedua primernya identik. Demikian pula peringkat tegangan dan arus kedua belitan sekunder juga sama. Transformator ini dirancang sedemikian rupa sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Kita dapat mengubah tap trafo dari belitan ini untuk membuat kombinasi seri dan paralel untuk kebutuhan arus dan tegangan yang lebih tinggi. Jenis transformator belitan banyak ini disebut sebagai Transformator Tegangan Ganda .

Beberapa Keran Transformator Berliku

Beberapa trafo dirancang sedemikian rupa sehingga Anda dapat mengubah rasio putarannya dengan mengubah sambungan sisi primer dan sekunder. Sambungan pada sisi primer atau sekunder transformator ini disebut keran transformator .

Diagram sambungan transformator menunjukkan sambungan satu ketukan belitan primer dan sekunder. Pada gambar ini terlihat jumlah lilitan kumparan sekunder (400) lebih banyak dibandingkan lilitan kumparan primer (100). Jadi inilah diagram sambungan trafo step-down yang mempunyai belitan primer ganda dan belitan sekunder ganda.

Trafo yang diberikan memiliki belitan primer ganda dan sekunder ganda. Pada belitan ini, setiap ujungnya disebut terminal dan terdapat sepasang terminal untuk setiap belitan.

Terminal samping primer atau tegangan tinggi diberi nama H₁ Dan H₂ .

Jika dilihat dari sisi sekunder trafo, terminal tegangan tinggi trafo diberi label sebagai H₁ . Menurut CSA, hal ini telah dijadikan standar industri untuk memberi label pada terminal tegangan tinggi jika dilihat dari sisi sekunder.

Demikian pula, terminal samping belitan tegangan tinggi lainnya diberi label sebagai H₃ Dan H₄ .

Dari gambar tersebut terlihat bahwa untuk pelabelan terminal sekunder trafo tegangan tinggi huruf yang digunakan adalah X . Dua terminal samping sekunder atau tegangan rendah diberi label X ₁ , X ₂ , Dan X ₃ , X ₄ .

Transformator yang mempunyai belitan ganda pada masing-masing belitan primer dan sekundernya mempunyai keunggulan. Dengan cara ini, setiap pasang belitan transformator disambung secara seri atau paralel.

Sekarang perhatikan diagram sambungan tap trafo di bawah ini. Konfigurasi ini juga berisi belitan primer ganda dan sekunder ganda. Di sini, kedua belitan pada sisi primer dirangkai seri, sedangkan belitan sekunder dirangkai paralel.

Dari sambungan keran, Anda dapat melihatnya di sisi tegangan tinggi, terminal H₂ terhubung dengan terminal H₃ . Jadi dengan cara ini kedua belitan tegangan tinggi tersebut dirangkai seri satu sama lain. Jumlah lilitan kedua lilitan primer tegangan tinggi masing-masing adalah 400 lilitan. Jadi sisi primer atau tegangan tinggi mempunyai jumlah lilitan sebanyak 800 lilitan.

Terminal X ₁ di sisi tegangan rendah dihubungkan ke terminal X ₃ , sementara terminal X ₂ bergabung dengan terminal X ₄ .

Dua belitan tegangan rendah, masing-masing dengan 100 lilitan, dihubungkan secara paralel. Hal ini menciptakan gulungan sekunder tunggal yang memiliki total 100 putaran.

Jadi trafo ini mempunyai primer 800 lilitan dan sekunder 100 lilitan dan sekarang dikonfigurasikan sebagai trafo step-down dengan rasio lilitan sebesar 8:1 .

Sekarang perhatikan trafo yang sama yang memiliki konfigurasi sambungan tap yang berbeda. Dalam skenario ini, belitan tegangan tinggi dan belitan tegangan rendah saling berhubungan secara seri.

Belitan tegangan tinggi memiliki dua belitan primer 400 putaran, yang disambung secara seri. Ini akan menghasilkan belitan tunggal tegangan tinggi dengan total 800 putaran. Demikian pula, dua belitan tegangan rendah 100 putaran juga dihubungkan secara seri. Hal ini akan menghasilkan gulungan sekunder tunggal dengan 200 putaran. Jadi perbandingan putaran modifikasi baru yang akan kita dapatkan sekarang adalah 800:200 atau 4:1 .

Pada konfigurasi transformator ini, kedua belitan sisi primernya dirangkai paralel, sedangkan sambungan kedua sisi sekundernya dirangkai seri. Karena belitan primer sejajar, kedua belitan primer 400 lilitan akan bertindak sebagai belitan primer tunggal yang mempunyai 400 lilitan.

Kedua belitan pada sisi sekunder dihubungkan secara seri, masing-masing mempunyai 1000 lilitan. Keduanya dijumlahkan untuk menghasilkan belitan tegangan rendah sekunder 200 putaran tunggal. Rasio putaran baru yang akan kita dapatkan untuk konfigurasi trafo ini adalah 400:200 atau 2:1 .

Jadi kita telah membahas berbagai konfigurasi transformator dengan belitan primer ganda dan sekunder ganda. Dengan cara ini, kita dapat menyesuaikan sambungan keran primer dan sekunder untuk menghasilkan rasio putaran yang berbeda.

Konfigurasi Tegangan untuk Transformator Berliku Banyak

Konfigurasi yang berbeda memungkinkan untuk menghubungkan beberapa transformator belitan. Sambungan setiap jenis bergantung pada beberapa faktor seperti berapa tegangan keluaran yang kita perlukan, dan bus daya yang kita perlukan untuk menyambungkan transformator. Hal ini juga tergantung pada konfigurasi kumparan apakah sisi primer atau sekunder dihubungkan secara seri atau paralel.

Mari kita lihat beberapa konfigurasi utama transformator multi-belitan:

1. Konfigurasi Transformator Multi-Berliku

Trafo multi-belitan memiliki belitan primer ganda dan belitan sekunder ganda. Perhatikan transformator multi-belitan berikut yang diberikan pada gambar:

Beberapa karakteristik utama transformator berliku banyak adalah:

• Transformator dapat mempunyai beberapa gulungan primer, beberapa gulungan sekunder, atau keduanya.
• Tegangan maksimum pada setiap belitan sisi tegangan tinggi adalah tegangan yang lebih rendah dari kedua tegangan tersebut.
• Tegangan maksimum pada setiap belitan tegangan rendah adalah tegangan terendah dari dua tegangan sekunder.
• Isolasi dapat rusak oleh tegangan apa pun yang lebih tinggi dari nilai yang ditentukan.
• Setiap belitan trafo dapat dengan aman menangani nilai setengah kilovolt-ampere (kVA) trafo.
• Untuk mendapatkan tegangan yang dibutuhkan, kita dapat menghubungkan baterai secara seri atau paralel.

2. Trafo Distribusi Multi-Kumparan

Trafo yang diberikan memiliki rating 50 kVA, 2400/4800 V – 120/240 V. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa sisi tegangan tinggi dapat menangani maksimum 2400 V per belitan. Dan tegangan ini akan selalu lebih kecil dari kedua tegangan tersebut. Demikian pula, belitan sisi tegangan rendah atau sisi sekunder diberi nilai tegangan maksimum 120 V per belitan. Ingat, melebihi nilai tegangan ini dapat merusak isolasi.

Sambungan Sisi Primer (Tegangan Tinggi).

• Jika Anda ingin menghubungkan sisi tegangan tinggi trafo 50 kVA ini ke bus 4800 V, Anda harus menghubungkan kedua belitan secara seri. Dengan cara ini, tegangan bus 4800 V akan terbagi rata, dengan masing-masing belitan harus memikul beban 2400 V.
• Saat menyambungkan sisi tegangan tinggi ke bus 2400 V, gunakan sambungan paralel. Ini akan memastikan bahwa setiap pengalaman belitan, 2400 V.

Sambungan Sisi Sekunder (Tegangan Rendah).

• Untuk menghubungkan sisi tegangan rendah atau sekunder ke bus 240 V, sambungkan kedua belitan secara seri. Ini membagi tegangan bus secara merata, menghasilkan 120 V untuk setiap belitan.
• Jika Anda perlu menghubungkan sisi tegangan rendah ke bus 120 V, gunakan sambungan paralel. Dengan cara ini, setiap belitan dapat bekerja dengan 120 V.

3. Perhitungan Saat Ini

Pada sebuah transformator, nilai volt-ampere (VA) dapat dihitung dengan mengambil hasil kali tegangan dengan arus. Trafo yang diberikan pada konfigurasi sebelumnya hanya mampu menangani setengah dari total kVA. Setiap belitan tegangan tinggi dan setiap belitan tegangan rendah diberi nilai 25 kVA.

Menghitung Arus untuk Belitan Tegangan Tinggi (Primer):

Jadi, dari hasil di atas dapat disimpulkan bahwa arus maksimum yang dapat ditangani oleh belitan tegangan tinggi adalah 10,4 Amps.

Menghitung Arus untuk Belitan Tegangan Rendah (Sekunder):

Untuk belitan tegangan rendah, arus maksimum yang dapat ditangani adalah 208,3 Amps.

Sekarang, mari kita lihat nilai gabungan ketika kedua kumparan dianggap bersamaan:

Menghitung Arus Belitan Tegangan Tinggi (Primer) dengan VA Penuh:

Arus maksimum untuk belitan tegangan tinggi bila kedua kumparan primer dipertimbangkan adalah 10,4 Amps.

Menghitung Arus Belitan Tegangan Rendah (Sekunder) dengan VA Penuh :

Sekali lagi, arus maksimum untuk belitan tegangan rendah adalah 208,3 Amps.

Jadi apakah kita mempertimbangkan kumparan tunggal dan setengah VA atau kedua kumparan dengan VA penuh, arus maksimum yang dihitung untuk belitan tegangan tinggi dan tegangan rendah tetap sama. Hal ini disebabkan oleh desain dan rating spesifik transformator.

4. Tiga Sambungan Kawat Transformator Multi-Berliku

Mengetuk tengah trafo dengan satu saluran akan menghasilkan keluaran 120 V, sedangkan mengetuk dua kali dengan kedua saluran akan menghasilkan 240 V.

Pada sambungan sekunder tiga kabel (120/240 V), transformator akan menyalurkan kVA penuh hanya jika transformator mempunyai beban seimbang sempurna. Beban yang tidak seimbang menyebabkan salah satu belitan kelebihan beban. Hal ini akan mengakibatkan melampaui nilai arus, karena setiap belitan hanya mampu menangani setengah dari nilai kVA.

Apa itu Transformator Multi Lilitan Bersada Tengah

Trafo keran tengah dirancang untuk memberi Anda dua tegangan sekunder yang berbeda. Tegangan-tegangan ini adalah DI DALAM _A Dan DI DALAM _B , dengan koneksi bersama di antara mereka. Pengaturan trafo ini akan menghasilkan sumber listrik dua fasa dengan 3 kabel.

Tegangan sekunder dan tegangan suplai DI DALAM _P adalah sama dan berbanding lurus. Akibatnya, daya pada setiap belitan adalah sama. Tegangan pada belitan sekunder ini bergantung pada rasio putaran.

Pada diagram di atas, Anda dapat melihat trafo keran tengah standar. Titik sadapan tengah berada di tengah belitan sekunder. Ini akan menciptakan hubungan umum untuk dua tegangan sekunder yang besarnya sama tetapi polaritasnya berlawanan. Saat Anda mengardekan keran tengah, itu DI DALAM _A tegangan akan menjadi positif terhadap tanah. Selagi DI DALAM _B akan menjadi negatif dan berlawanan arah. Ini berarti mereka keluar fase secara elektrik 180°.

Namun, ada kelemahan dalam menggunakan trafo keran tengah yang tidak dibumikan. Karena aliran arus yang melalui sambungan ketiga tidak merata, maka akan mengakibatkan tidak seimbangnya tegangan pada kedua belitan sekunder. Anda akan melihat kasus ini terutama ketika beban tidak seimbang.

Trafo Center-Tapped Menggunakan Trafo Tegangan Ganda

Kita juga dapat membuat trafo center-tap dengan menggunakan trafo tegangan ganda. Untuk melakukan ini, sambungkan belitan sekunder secara seri dan tautan tengahnya berfungsi sebagai keran. Jika keluaran setiap belitan sekunder adalah V, maka tegangan keluaran total belitan sekunder adalah 2V.

Kesimpulan

Transformator berliku ganda memiliki banyak aplikasi dalam rangkaian listrik dan elektronik. Transformator berliku ganda atau berliku banyak ini dapat menyuplai tegangan keluaran berbeda tergantung pada jumlah rasio belitan sekunder. Beberapa transformator belitan dapat dihubungkan secara seri atau paralel untuk menghasilkan peningkatan tegangan atau arus. Anda juga dapat membuat trafo center-tap dengan menghubungkan kedua belitan sekundernya secara seri.