Trafo Toroid, Keunggulan dan Jenis Inti Trafo Toroid

Trafo adalah salah satu perangkat listrik paling dasar yang ada, dan memiliki aplikasi di seluruh industri listrik dan elektronik. Trafo “mengubah” tegangan dalam suatu rangkaian dengan menaikkan atau menurunkannya. Hampir setiap perangkat elektronik yang Anda gunakan setiap hari membutuhkan trafo untuk menurunkan tegangan stopkontak ke tegangan yang lebih berguna untuk sirkuit yang sensitif.

Transformator toroidal adalah transformator daya dengan inti toroidal di mana kumparan primer dan sekunder dililitkan. Ketika arus mengalir melalui primer, itu menginduksi gaya gerak listrik (EMF) dan kemudian arus di belitan sekunder, sehingga mentransfer daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder.

Bentuk unik dari transformator toroidal memungkinkan kumparan yang lebih pendek, mengurangi kerugian resistif atau kerugian belitan dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

Transformator toroidal sering digunakan untuk aplikasi elektronik sebagai alat untuk menurunkan/menaikkan tegangan. Perangkat juga dapat digunakan untuk mengisolasi peralatan elektronik dari sumber tegangan liar.

transformator oroidal digunakan dalam beragam aplikasi standar, yang meliputi:

• Peralatan isolasi untuk industri medis
• Sistem keamanan
• Energi terbarukan (sistem inverter)
• Cahaya led
• Peralatan kontrol industri
• Peralatan distribusi daya
• Peralatan audio visual
• Elektronik otomotif
• Sistem telekomunikasi

Transformer beroperasi menggunakan arus AC yang mengubah arah sesuai dengan pola gelombang sinus. Perangkat dapat mengubah tegangan AC ke level yang berbeda. Listrik melewati kumparan untuk membangun medan magnet positif yang runtuh ketika tegangan dikurangi menjadi nol. Saat listrik bergerak ke arah yang berlawanan, kumparan akan menghasilkan medan magnet negatif.

Sangat penting untuk mengetahui tentang arus masuk karena menimbulkan risiko jika tidak dikelola secara memadai. Misalnya, arus lonjakan dapat menyebabkan pemutus sirkuit melebur dan meledak. Dalam skenario terburuk, itu menyebabkan transformator gagal. Terakhir, arus masuk juga membatasi jumlah perangkat yang dapat dihubungkan ke sumber daya inti tunggal.

Masalah terjadi karena arus masuk memiliki efek buruk pada sifat magnetik inti toroidal. Inrush menyebabkan kehilangan energi, sehingga bermanfaat bagi para insinyur untuk bekerja mengurangi arus inrush awal. Cara termudah untuk mengontrol aliran masuk adalah dengan limiter aliran masuk.

Trafo Toroidal Menghasilkan Lebih Sedikit Noise

Transformator E-I, atau laminasi, terdiri dari sepasang gulungan yang melilit inti individu, ditempatkan berdekatan dan disegel di dalam selungkup. Trafo toroidal, di sisi lain, memiliki inti toroidal fero-magnetik tunggal di mana kumparan primer dan sekunder dililit. Tidak masalah jika kabel bersentuhan, dan kabel sering kali berlapis di atas satu sama lain.

Arus AC yang melewati kumparan primer memberi energi pada inti, yang pada gilirannya memberi energi pada kumparan sekunder. Medan toroidal lebih padat daripada medan pada trafo laminasi, sehingga energi magnetik yang mengganggu komponen sirkuit sensitif lebih sedikit. Saat digunakan dalam peralatan audio, transformator toroidal menghasilkan lebih sedikit dengungan dan distorsi daripada yang laminasi dan lebih disukai oleh produsen.

Berbagai Jenis Inti Transformers Toroidal

Inti dari transformator toroidal terbuat dari bahan magnetik dengan berbagai tingkat resistivitas listrik, histeresis, dan permeabilitas magnetik. Efisiensi trafo terutama tergantung pada kualitas bahan magnetik. Berikut adalah beberapa jenis inti transformator toroidal. Jadi, mari kita lihat mereka.

• Inti Logam Bubuk: Logam bubuk, biasanya bubuk besi, adalah bahan yang paling umum digunakan untuk membuat transformator toroidal. Inti logam bubuk dibuat dengan menggabungkan butiran paduan logam dengan bahan isolasi. Campuran ini kemudian ditekan menjadi bentuk dan kerapatan yang dibutuhkan. Karakteristik jenis inti ini tergantung pada dua faktor penting – ukuran butir dan jenis logam yang digunakan. Besi karbonil dan permalloy molibdenum adalah dua contoh populer dari inti logam bubuk yang digunakan dalam transformator toroidal.
• Inti Paduan Besi Laminasi: Jenis inti ini dirancang untuk transformator konvensional yang beroperasi pada frekuensi rendah hingga menengah. Inti paduan besi laminasi dibangun dengan menggulung logam menjadi lembaran dan menekannya untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Stempel kemudian ditumpuk berlapis-lapis, yang dilaminasi dengan bahan isolasi. Konstruksi laminasi membantu mengurangi arus eddy. Inti laminasi dibangun menggunakan dua kombinasi bahan atau paduan – nikel-besi dan silikon-besi. Paduan silikon-besi lebih disukai untuk transformator daya tinggi. Transformer yang terbuat dari besi nikel digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi.
• Tape Wound Cores: Mereka sangat mirip dengan inti yang dilaminasi. Alih-alih menumpuk laminasi berbentuk donat, selotip dibuat dari pita logam berinsulasi dan dililitkan secara spiral. Spiral ini kemudian dikemas dalam lembaran tipis, yang dibuat menggunakan plastik atau aluminium.
• Ferrite Cores: Ini adalah salah satu jenis inti populer yang digunakan untuk membuat transformator toroidal. Inti ferit dibuat menggunakan keramik logam-oksida, oksida besi, yang kemudian dicampur dengan nikel, mangan, kobalt, tembaga, atau seng. Inti ferit mangan-seng dan ferit nikel-seng populer di antara jenis inti ini. Inti-inti ini telah mendapatkan popularitas luar biasa karena permeabilitasnya yang rendah, suhu Curie yang rendah, dan kerapatan fluks saturasinya. Salah satu manfaat utama inti ferit adalah resistivitas listriknya yang tinggi yang membantu mengurangi arus eddy.