Efisiensi transformator adalah perbandingan antara daya masukan pada primer dengan daya keluaran pada sekunder. Simbol efisiensi transformator adalah “ɳ “, dibaca “eta“. Perhitungan efisiensi penting karena dalam kenyataannya tidak mungkin sebuah transformator memiliki efisiensi 100%. Beberapa faktor seperti suhu dan bahan membuat kerugian sehingga mengurangi efisiensi dari transformator tersebut.
Pada rumus perbandingan transformator kita akan mendapatkan perbandingan daya primer sama dengan daya sekunder. Ini adalah kondisi yang disebut transformator ideal dengan nilai 100%. Namun pada prakteknya, sebuah transformator mengalami kerugian-kerugian yang menyebabkan efisiensi sebuah transformator tidak bisa sempurna 100%.
Kerugian pada transformator diantaranya disebabkan oleh faktor-faktor seperti hambatan kawat induktor, penggunaan inti, kapasitansi liar dan sebagainya. Kerugian-kerugian ini sama sekali tidak bisa dihindari karena hal ini bersifat alami dan terjadi hampir pada semua transformator. Seperti misalnya kerugian hambatan kawat terjadi pada setiap induktor sebagaimana telah dibahas pada induktor ideal dan non ideal.
Efisiensi Transformator
Besarnya efisiensi sebuah transformator adalah nilai perbandingan antara daya output dibandingkan dengan daya input dikalikan 100%. Nilai efisiensi ideal sebuah transformator adalah sebesar 100%. Pada kenyataannya, beberapa kerugian menyebabkan efisiensi sebuah transformator tidak mungkin mencapai 100%.
Rumus Efisiensi Transformator :
Dimana :
- Pout = daya output transformator
- Pin = daya input transformator
Kerugian Transformator
Hal-hal yang menyebabkan efisiensi sebuah transformator tidak bisa 100% adalah adanya berbagai kerugian yang ada pada transformator. Kerugian-kerugian tersebut diantaranya kerugian penghantar, bahan inti, arus pusat, kapasitansi liar dan sebagainya.
Berikut ini beberapa kerugian-kerugian yang ada pada transformator :
Kerugian Kawat Penghantar
Adalah kerugian yang terjadi karena hambatan dari kawat yang dipakai untuk membuat lilitan pada transformator. Arus yang mengalir pada kawat tidak sepenuhnya terserap oleh induktansi kawat namun juga terhambat oleh resistansi kawat.
Kerugian Kopling Primer-Sekunder
Adalah kerugian yang terjadi karena hubungan induksi magnet antara primer dan sekunder tidak sempurna. Kerugian ini bisa disebabkan karena pemilihan bahan inti yang tidak tepat atau penentuan nilai induktansi yang salah sehingga induktor tidak bisa beresonansi dengan benar.
Selain itu cara melilit kawat primer dan sekunder juga bisa menimbulkan kerugian kopling ini. Dengan menentukan induktansi yang tepat dan melilit kawat secara berlapis primer dan sekunder bisa mengurangi kerugian ini.
Kerugian Kapasitansi Liar
Kapasitansi liar adalah kerugian yang disebabkan oleh munculnya kapasitansi liar diantara lilitan-lilitan sebuah transformator. Kerugian ini sangat terasa terutama pada aplikasi transformator dengan frekuensi tinggi. Cara menggulung kawat pada lilitan primer dan lilitan sekunder secara semi acak (bank winding) dapat mengurangi kerugian ini.
Kerugian Histeresis
Histeresis adalah kerugian yang terjadi karena perubahan arah medan magnet pada inti transformator saat terjadi perubahan arah arus pada arus bolak-balik. Semakin cepat perubahan arus maka dibutuhkan inti dari bahan yang memiliki reluktansi rendah seperti ferit.
Kerugian Efek Kulit
Efek Kulit adalah kerugian karena arus bolak-balik hanya mengalir pada permukaan kawat. Efek kulit semakin terasa pada aplikasi transformator dengan frekuensi tinggi.
Kerugian ini berakibat arus yang dihasilkan tidak bisa maksimal karena kawat konduktor tidak dipakai secara keseluruhan tapi hanya pada kulitnya saja. Untuk meminimalkan kerugian karena efek kulit bisa dipergunakan beberapa kawat dengan diameter lebih kecil untuk satu lilitan primer atau sekunder.
Kerugian Arus Pusat (Arus Eddy)
Arus Eddy adalah kerugian karena arus listrik pada lilitan primer menimbulkan fluks pada inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl pada lilitan sekunder. Kerugian arus pusat terutama banyak terjadi pada aplikasi frekuensi rendah. Kerugian ini dapat diatasi dengan menggunakan inti yang berlapis-lapis.
