Apa peran transformator dalam rangkaian pengganda tegangan?

Peran Trafo dalam Rangkaian Pengganda Tegangan

Trafo memainkan peran penting dalam rangkaian pengganda tegangan, tetapi sendirinya tidak dapat mencapai penggandaan tegangan. Rangkaian pengganda tegangan biasanya menggabungkan trafo dengan elemen rektifikasi (seperti dioda dan kapasitor) untuk mencapai penggandaan tegangan dua kali atau tiga kali. Berikut adalah penjelasan tentang peran trafo dalam rangkaian pengganda tegangan dan bagaimana menggunakan dua trafo dapat meningkatkan tegangan output.

1. Peran Dasar Trafo

Peningkatan/Pengurangan Tegangan: Trafo dapat meningkatkan atau mengurangi tegangan input. Dengan memilih rasio putaran yang sesuai (rasio antara putaran primer dan sekunder), transformasi tegangan yang diinginkan dapat dicapai.

Isolasi: Trafo juga memberikan isolasi listrik, mencegah koneksi listrik langsung antara sirkuit input dan output, sehingga meningkatkan keamanan dan keandalan.

2. Prinsip Dasar Rangkaian Pengganda Tegangan

Rangkaian pengganda tegangan menggunakan beberapa tahap rektifikasi dan penyaringan untuk mencapai penggandaan tegangan. Jenis rangkaian pengganda tegangan yang umum termasuk:

Pengganda Tegangan Setengah Gelombang:

Menggunakan satu dioda dan satu kapasitor untuk menggandakan tegangan selama setiap setengah siklus.

Tegangan output sekitar dua kali tegangan puncak input.

Pengganda Tegangan Penuh Gelombang:

Menggunakan beberapa dioda dan kapasitor untuk menggandakan tegangan selama setiap siklus lengkap.

Tegangan output sekitar dua kali tegangan puncak input.

3. Menggunakan Dua Trafo untuk Meningkatkan Tegangan Output

Meskipun satu trafo dapat meningkatkan tegangan, untuk mencapai tegangan output yang lebih tinggi, metode berikut dapat dipertimbangkan:

Metode Satu: Sambungan Seri Trafo

Prinsip: Menyambungkan putaran sekunder dari dua trafo secara seri dapat menggandakan tegangan output.

Cara Sambungan:

Sambungkan terminal positif putaran sekunder trafo pertama ke terminal negatif putaran sekunder trafo kedua.

Tegangan output adalah jumlah tegangan dari putaran sekunder kedua trafo.

Metode Dua: Rangkaian Pengganda Tegangan Bertingkat

Prinsip: Menambahkan beberapa tahap rangkaian pengganda tegangan ke output trafo dapat lebih meningkatkan tegangan output.

Cara Sambungan:

Gunakan trafo dan rangkaian pengganda tegangan pada tahap pertama untuk menggandakan tegangan.

Gunakan trafo lain dan rangkaian pengganda tegangan pada tahap kedua untuk menggandakan tegangan lagi.

Contoh

Anggap tegangan AC input 120V RMS, dan kita ingin meningkatkan tegangan output menggunakan dua trafo dan rangkaian pengganda tegangan:

Tahap Pertama:

Gunakan trafo untuk meningkatkan tegangan input dari 120V menjadi 240V.

Gunakan pengganda tegangan setengah gelombang untuk menggandakan tegangan puncak 240V (sekitar 339V) menjadi 678V.

Tahap Kedua:

Gunakan trafo lain untuk meningkatkan 678V menjadi 1356V.

Gunakan pengganda tegangan setengah gelombang lainnya untuk menggandakan tegangan puncak 1356V (sekitar 1916V) menjadi 3832V.

Kesimpulan

Peran Trafo: Trafo dalam rangkaian pengganda tegangan digunakan utamanya untuk peningkatan atau pengurangan tegangan dan untuk memberikan isolasi listrik.

Meningkatkan Tegangan Output: Tegangan output yang lebih tinggi dapat dicapai dengan menyambungkan trafo secara seri atau dengan merangkai rangkaian pengganda tegangan.

Menggunakan dua trafo dan rangkaian pengganda tegangan dapat secara signifikan meningkatkan tegangan output, tetapi juga meningkatkan kompleksitas dan biaya sirkuit. Selain itu, sangat penting untuk memastikan bahwa semua komponen dapat menahan tegangan tinggi untuk memastikan keamanan dan keandalan sirkuit.