Skema trafo switching digunakan di banyak aplikasi, terutama di perangkat daya dan konverter yang memerlukan efisiensi tinggi. Keuntungan utama dari skema ini adalah ukurannya yang lebih kecil, bobot yang lebih ringan, dan efisiensi yang lebih tinggi, membuatnya cocok untuk aplikasi portabel atau perangkat yang memerlukan daya tinggi dengan ukuran yang lebih kecil.
Baca Juga : Cara Memasang Mosfet Power Amplifier
Skema Trafo Switching
Trafo switching umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, termasuk perangkat daya (power supply), inverter, converter DC-DC, dan sebagainya.
Trafo Switching terdiri dari :
- Input dan Output: Skema trafo switching memiliki input dan output, di mana tegangan AC atau DC pada input akan diubah menjadi tegangan DC atau AC yang diinginkan pada output. Perubahan ini terjadi melalui prinsip switching yang digunakan oleh trafo switching.
- Komponen Trafo Switching: Trafo switching adalah komponen inti dari skema ini. Trafo ini berbeda dengan trafo konvensional karena menggunakan inti ferit atau bahan feromagnetik lainnya yang dapat menyimpan energi lebih efisien daripada inti besi konvensional. Trafo switching juga memiliki kumparan primer dan sekunder, tetapi sirkuit switching yang cepat di dalamnya memungkinkan transformasi tegangan yang lebih efisien.
- Sirkuit Switching: Skema trafo switching mencakup sirkuit switching yang bekerja pada frekuensi tinggi. Sirkuit switching ini terdiri dari transistor daya (biasanya MOSFET atau IGBT) dan rangkaian pengendali (driver) yang mengubah tegangan input menjadi bentuk gelombang pulsa (pulse waveform). Frekuensi switching biasanya dalam kisaran puluhan hingga ratusan kilohertz.
- Pengendalian Sirkuit: Sirkuit pengendali mengontrol waktu dan durasi sinyal pulsa yang dikirimkan ke transistor daya. Pengendalian ini memungkinkan untuk mengatur tegangan output dan mengatur tingkat daya yang diinginkan.
- Isolasi Galvanis: Skema trafo switching sering memiliki isolasi galvanis antara input dan outputnya. Isolasi ini mencegah aliran langsung arus listrik antara kedua sisi trafo, sehingga meningkatkan keamanan dan melindungi perangkat lain dari tegangan berbahaya.
- Efisiensi Tinggi: Trafo switching dan sirkuit switchingnya menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan trafo konvensional dan regulator linear. Karena switching beroperasi pada frekuensi tinggi, hilangnya daya (power loss) akibat resistansi dan hambatan parasit menjadi lebih kecil.
Artikel Lainnya :
Apa yang Dimaksud Dengan Trafo Switching?
Trafo switching adalah jenis transformator khusus yang digunakan dalam sirkuit elektronik switching (sirkuit berubah-ubah dengan cepat) untuk mengubah tegangan input menjadi tegangan output yang diinginkan. Trafo ini berbeda dengan transformator konvensional karena menggunakan inti ferit atau bahan feromagnetik lainnya yang dapat menyimpan energi lebih efisien daripada inti besi konvensional.
Trafo switching biasanya digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, terutama dalam perangkat daya (power supply), converter DC-DC, inverter, dan sirkuit-switching lainnya. Sirkuit-switching mengatur waktu dan durasi sinyal dengan cepat, mengubah tegangan input menjadi bentuk gelombang pulsa (pulse waveform) yang sesuai dengan kebutuhan output. Frekuensi switching biasanya berada dalam kisaran kilohertz hingga beberapa megahertz.
Menentukan Kaki Trafo Switching
Menentukan kaki trafo switching memerlukan informasi lebih lanjut tentang trafo yang Anda miliki, seperti model atau tipe trafo, serta diagram skemanya. Biasanya, trafo switching memiliki beberapa kaki atau pin yang harus diidentifikasi untuk menghubungkannya dengan benar ke sirkuit.
Berikut adalah langkah-langkah umum untuk menentukan kaki trafo switching:
- Identifikasi Label atau Model Trafo: Periksa trafo Anda untuk mencari label atau informasi tentang model atau tipe trafo. Informasi ini biasanya tercetak pada bagian luar atau bodi trafo.
- Cari Skema atau Datasheet: Setelah mengetahui model atau tipe trafo, cari skema atau datasheet (buku lembaran data) untuk trafo tersebut. Skema akan menampilkan diagram kaki trafo dan fungsi masing-masing kaki.
- Perhatikan Penandaan Kaki: Pada trafo, kaki biasanya diberi nomor atau label tertentu. Misalnya, kaki bisa diberi label seperti “1”, “2”, “3”, dst., atau dengan simbol tertentu seperti tanda panah, lingkaran, atau garis ganda. Perhatikan penandaan ini untuk mengidentifikasi setiap kaki.
- Cek Fungsi Kaki: Setelah mengidentifikasi kaki, lihat pada skema atau datasheet untuk mengetahui fungsi masing-masing kaki. Fungsi kaki trafo switching dapat berbeda tergantung pada tipe dan modelnya. Beberapa kaki mungkin bertanggung jawab untuk input tegangan, sinyal kontrol, atau referensi ground.
- Hubungkan Kaki dengan Sirkuit: Setelah mengetahui fungsi kaki, hubungkan kaki trafo dengan benar ke sirkuit elektronik yang menggunakan trafo tersebut. Pastikan bahwa kaki-kaki terhubung dengan benar sesuai dengan skema atau datasheet trafo.
- Verifikasi Koneksi: Setelah melakukan pemasangan, verifikasi koneksi dan pastikan bahwa trafo terhubung dengan benar dan sesuai dengan spesifikasi sirkuit.
Cara Kerja Trafo Switching
Trafo switching bekerja dengan prinsip switching atau sirkuit berubah-ubah secara cepat untuk mengubah tegangan input menjadi tegangan output yang diinginkan. Trafo switching digunakan dalam sirkuit elektronik yang beroperasi pada frekuensi tinggi untuk mencapai efisiensi yang lebih tinggi dalam konversi energi. Berikut adalah langkah-langkah umum tentang cara kerja trafo switching:
- Sinyal Pengendali: Trafo switching menerima sinyal pengendali dari rangkaian kontrol. Sinyal ini biasanya berupa gelombang pulsa (pulse waveform) yang dihasilkan oleh sirkuit switching yang menggunakan transistor daya (seperti MOSFET atau IGBT) sebagai sakelar.
- Fase Aktif dan Non-Aktif: Saat sinyal pengendali berada dalam fase aktif, transistor daya akan menjadi konduktif (on) dan mengalirkan arus melalui primer trafo. Saat sinyal pengendali berada dalam fase non-aktif, transistor daya menjadi non-konduktif (off) dan arus dihentikan.
- Siklus Kerja (Duty Cycle): Cara kerja trafo switching ditentukan oleh siklus kerja (duty cycle) dari sinyal pengendali. Siklus kerja adalah perbandingan antara waktu di mana transistor daya dalam keadaan on dan off. Jika siklus kerja lebih tinggi, transistor daya akan lebih lama dalam keadaan on, dan sebaliknya.
- Induksi Elektromagnetik: Ketika arus mengalir melalui kumparan primer trafo saat transistor dalam keadaan on, medan magnet di sekitar inti ferit trafo meningkat. Ketika transistor berpindah ke keadaan off, arus dihentikan, dan medan magnet mengalami penurunan.
- Induksi pada Kumparan Sekunder: Perubahan medan magnet yang cepat pada inti ferit trafo menyebabkan induksi pada kumparan sekunder trafo. Kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan output sesuai dengan rasio perbandingan kumparan primer dan sekunder.
- Tegangan Output: Tegangan output pada kumparan sekunder trafo kemudian digunakan untuk menyediakan tegangan yang diperlukan pada sirkuit atau perangkat elektronik lainnya.
Cara kerja trafo switching yang menggunakan sinyal pulsa memungkinkan efisiensi tinggi dalam konversi energi karena hilangnya daya (power loss) akibat resistansi dan hambatan parasit menjadi lebih kecil. Frekuensi switching yang tinggi juga memungkinkan trafo switching untuk beroperasi pada ukuran fisik yang lebih kecil dibandingkan dengan trafo konvensional dengan frekuensi kerja yang lebih rendah.
Bagaimana Cara Kerja SMPS?
SMPS (Switched-Mode Power Supply) adalah perangkat daya elektronik yang bekerja dengan prinsip switching atau sirkuit berubah-ubah secara cepat untuk mengubah tegangan input menjadi tegangan output yang diinginkan. Proses dimulai dengan menerima tegangan AC dari sumber daya listrik, yang kemudian diubah menjadi tegangan DC melalui penyearah dan filter. Tegangan DC tersebut kemudian dikuatkan menggunakan transistor daya dalam sirkuit pengendali yang beroperasi dengan prinsip switching.
Transistor daya bekerja sebagai sakelar yang dihidupkan dan dimatikan dalam frekuensi tinggi, mengubah arus DC menjadi bentuk gelombang pulsa. Tegangan pulsa tersebut kemudian disalurkan ke trafo switching yang menggunakan inti ferit atau bahan feromagnetik lainnya untuk mengubah tegangan pada frekuensi tinggi. Selanjutnya, tegangan output yang stabil dihasilkan melalui penyearah dan filter. SMPS juga dilengkapi dengan sirkuit pengendali yang menggunakan umpan balik dari keluaran untuk mengontrol kerja sirkuit switching dan memastikan keluaran tegangan tetap sesuai dengan kebutuhan.
Ketahui :
Cara kerja SMPS dengan prinsip switching ini memberikan efisiensi yang tinggi dan ukuran fisik yang lebih kecil, membuatnya cocok untuk berbagai perangkat elektronik modern yang memerlukan daya tinggi dengan ukuran yang lebih kompak.