Perbedaan Kunci – Konverter Tegangan vs Transformator
Dalam praktiknya, tegangan disuplai dari banyak sumber yang berbeda, seringkali oleh daya listrik. Sumber tegangan tersebut, baik AC maupun DC, memiliki nilai tegangan tertentu atau standar (misalnya, 230V pada listrik AC dan 12V DC pada baterai mobil). Namun, perangkat listrik dan elektronik tidak benar-benar berfungsi pada tegangan khusus ini; mereka dibuat untuk bekerja pada tegangan itu dengan metode konversi tegangan di catu daya. Konverter tegangan dan transformator adalah dua jenis metode yang melakukan konversi tegangan ini. Perbedaan utama antara konverter tegangan dan transformator adalah bahwa transformator hanya dapat mengubah tegangan AC sedangkan konverter tegangan dibuat untuk mengkonversi antara kedua jenis tegangan.
Apa itu Transformator?
Sebuah transformator mengubah tegangan yang berubah-ubah terhadap waktu, biasanya tegangan AC sinusoidal. Ia bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.
Gambar 01: Trafo
Seperti yang digambarkan pada gambar di atas, dua kumparan konduktif (biasanya tembaga), primer dan sekunder, dililitkan di sekitar inti feromagnetik yang sama. Sesuai dengan hukum induksi Faraday, tegangan yang berubah-ubah pada kumparan primer menghasilkan arus yang berubah-ubah terhadap waktu yang mengalir di sekitar inti. Ini menghasilkan medan magnet yang bervariasi terhadap waktu dan fluks magnet ditransfer melalui inti ke kumparan sekunder. Fluks yang berubah-ubah terhadap waktu menciptakan arus yang berubah-ubah terhadap waktu pada kumparan sekunder dan akibatnya, tegangan yang berubah-ubah terhadap waktu pada kumparan sekunder.
Dalam situasi ideal di mana tidak terjadi kehilangan daya, input daya ke sisi primer sama dengan daya output di sisi sekunder. Jadi, IpVp =IsVs
Juga, Ip/Is=Ns/N p
Ini membuat rasio konversi tegangan sama dengan rasio jumlah putaran.
VsVp=Ns/Np
Misalnya, transformator 230V/12V memiliki rasio putaran 230/12 primer ke sekunder.
Dalam transmisi daya, tegangan yang dibangkitkan di pembangkit listrik harus ditingkatkan untuk membuat arus transmisi rendah, sehingga membuat rugi daya rendah. Di gardu induk dan stasiun distribusi, tegangan diturunkan ke tingkat distribusi. Pada aplikasi akhir seperti bohlam LED, tegangan AC utama harus diubah menjadi sekitar 12-5V DC. Trafo step-up dan trafo step-down digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan sisi primer ke sekunder, masing-masing.
Apa itu Konverter Tegangan?
Konversi tegangan dapat dilakukan dalam berbagai bentuk seperti AC ke DC, DC ke AC, AC ke AC dan DC ke DC. Namun, konverter DC ke AC biasanya disebut sebagai inverter. Namun demikian, semua konverter dan inverter ini bukan unit komponen tunggal seperti transformator, tetapi merupakan rangkaian elektronik. Ini digunakan sebagai unit catu daya yang berbeda.
Konverter AC ke DC
Ini adalah jenis konverter tegangan yang paling umum. Ini digunakan dalam unit catu daya dari banyak peralatan untuk mengubah tegangan listrik AC menjadi tegangan DC untuk sirkuit elektronik.
Konverter atau Inverter DC ke AC
Ini sebagian besar digunakan dalam pembangkit listrik cadangan dari bank baterai dan sistem fotovoltaik surya. Tegangan DC panel PV atau baterai dibalikkan ke tegangan AC untuk memasok sistem tenaga listrik rumah atau bangunan komersial.
Gambar 02: Konverter DC ke AC sederhana
Konverter AC ke AC
Konverter tegangan jenis ini digunakan sebagai adaptor perjalanan; mereka juga digunakan dalam unit catu daya peralatan yang dibuat untuk multi-negara. Karena beberapa negara seperti Amerika Serikat dan Jepang menggunakan 100-120V di jaringan nasional dan beberapa seperti Inggris, Australia menggunakan 220-240V, produsen peralatan elektronik seperti TV, mesin cuci, dll. menggunakan jenis konverter tegangan ini untuk mengubah tegangan listrik. listrik ke tegangan AC yang sesuai sebelum diubah menjadi DC dalam sistem. Pelancong yang pergi dari satu negara ke negara lain mungkin memerlukan adaptor perjalanan untuk berbagai negara agar laptop dan pengisi daya seluler mereka dapat beradaptasi dengan tegangan jaringan di wilayah tersebut.
Konverter DC ke DC
Konverter tegangan jenis ini digunakan pada adaptor daya kendaraan untuk menjalankan pengisi daya seluler dan sistem elektronik lainnya pada baterai kendaraan. Karena baterai biasanya menghasilkan 12V DC, perangkat mungkin harus mengubah tegangan dari 5V ke 24V DC tergantung pada kebutuhan.
Topologi yang digunakan pada konverter dan inverter ini mungkin berbeda satu sama lain. Di sana, mereka dapat menggunakan transformator juga untuk mengubah tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah. Misalnya, dalam catu daya DC linier, transformator digunakan pada input untuk menurunkan listrik AC ke tingkat yang diinginkan. Tapi, ada juga aplikasi tanpa transformator. Dalam topologi tanpa transformator, tegangan DC (baik dari input atau dikonversi dari AC) dinyalakan dan dimatikan untuk membuat sinyal –DC berdenyut frekuensi tinggi. Rasio waktu on-off menentukan level tegangan DC keluaran. Ini dapat dianggap sebagai transformasi step-down. Selain itu, konverter buck, konverter boost dan konverter buck-boost digunakan dalam mengubah tegangan DC yang berdenyut ini menjadi tegangan yang lebih tinggi atau lebih rendah yang diinginkan. Konverter jenis ini hanyalah rangkaian elektronik yang terdiri dari transistor, induktor, dan kapasitor.
Namun, desain yang terlibat dalam sirkuit tanpa transformator dan catu daya mode sakelar yang menggunakan transformator yang relatif lebih kecil lebih murah untuk diproduksi. Selain itu, efisiensinya lebih tinggi dan ukuran serta beratnya lebih sedikit.
Apa perbedaan antara Konverter Tegangan dan Trafo?
Konverter Tegangan vs Transformator |
|
| Ada berbagai jenis konverter tegangan untuk melakukan konversi antara tegangan DC dan AC. | Transformer hanya digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik; mereka tidak dapat beroperasi dalam arus searah. |
| Komponen | |
| Konverter tegangan adalah rangkaian elektronik, terkadang dilengkapi juga dengan trafo. | Transformer terdiri dari kumparan tembaga, terminal, dan inti ferit; ini adalah perangkat yang berdiri sendiri. |
| Prinsip Kerja | |
| Kebanyakan konverter tegangan bekerja berdasarkan prinsip elektronik dan switching semikonduktor. | Prinsip dasar operasi transformator adalah elektromagnetisme. |
| Efisiensi | |
| Konverter tegangan memiliki efisiensi yang relatif lebih tinggi karena panas yang dihasilkan rendah selama peralihan semikonduktor. | Transformator kurang efisien karena menghadapi beberapa kerugian daya termasuk pembangkitan panas yang tinggi karena tembaga. |
| Aplikasi | |
| Konverter tegangan sebagian besar digunakan pada perangkat portabel seperti adaptor daya, adaptor perjalanan, dll. karena lebih ringan dan lebih kecil. | Transformer digunakan di banyak aplikasi, bahkan di konverter tegangan. Namun, jika tegangan yang lebih tinggi akan dikonversi, transformator besar harus digunakan. |
Ringkasan – Konverter Tegangan vs Transformator
Transformator dan konverter tegangan adalah dua jenis perangkat konverter daya. Sementara transformator adalah perangkat tunggal yang berdiri sendiri, konverter tegangan adalah sirkuit elektronik yang terdiri dari semikonduktor, induktor, kapasitor, dan kadang-kadang bahkan transformator juga. Konverter tegangan dapat digunakan dengan input DC atau AC untuk mengubahnya menjadi AC atau DC. Tetapi transformator hanya dapat memiliki input tegangan AC. Inilah perbedaan utama antara konverter tegangan dan transformator.
Download PDF Versi Voltage Converter vs Transformer
Anda dapat mengunduh versi PDF dari artikel ini dan menggunakannya untuk tujuan offline sesuai dengan catatan kutipan. Silakan unduh versi PDF di sini Perbedaan Antara Konverter Tegangan dan Transformator.
