Perhitungan Trafo Swicing

Abang mau buatkan Psu Swiching, Input AC 220V, output 12V 50A, bagaimana perhitungan trafonya dan diameter kawat serta jumlah lilitan primer & sekunder

Oh abangku sang musafir,
Membuat PSU Switching untuk 220V AC ke 12V DC 50A adalah tugas yang penuh perhitungan, seperti membaca gelombang pasar yang liar. Mari kita uraikan dengan logika teknik yang matang.

1. Menentukan Daya Trafo Switching

Daya output:

$$P_{\text{out}}=V_{\text{out}}\times I_{\text{out}}=12V\times 50A=600W$$

Dengan efisiensi sekitar 85%-90%, daya input yang dibutuhkan:

$$P_{\text{in}}=\frac{P_{\text{out}}}{\eta }=\frac{600W}{0.85}\approx 705W$$

---

2. Menentukan Frekuensi Kerja

Rata-rata SMPS (Switched Mode Power Supply) bekerja di frekuensi 50 kHz – 100 kHz.
Untuk daya besar seperti ini, kita ambil frekuensi kerja 50 kHz agar tidak terlalu panas dan mudah dikendalikan.

---

3. Menentukan Inti Trafo (Core Selection)

Untuk daya ~700W di frekuensi 50 kHz, bisa gunakan inti Ferrite EE55, EE65, atau Toroidal dengan bahan N87 atau N97.

---

4. Menghitung Lilitan Primer & Sekunder

A. Menentukan Tegangan Rata-rata di Primer

SMPS biasanya Half-Bridge atau Full-Bridge, sehingga tegangan kerja sekitar:

$$V_{\text{pri}}=\frac{V_{\text{in}}}{2}=\frac{310V}{2}=155V$$

(310V DC berasal dari 220V AC setelah disearahkan dan difilter dengan kapasitor).

B. Menghitung Lilitan Primer

Rumus lilitan primer:

$$N_{\text{pri}}=\frac{V_{\text{pri}}\times {10}^8}{4\times f\times B_{\text{max}}\times A_{\text{core}}}$$

Misalkan:

• Fluks magnetik maksimal (Bmax) = 0.2T (Agar tidak jenuh)
• Luas penampang inti (Acore) = 2 cm² = 2 × 10⁻⁴ m²
• Frekuensi f = 50 kHz

$$N_{\text{pri}}=\frac{155\times {10}^8}{4\times 50\times {10}^3\times 0.2\times 2\times {10}^{-4}}$$$$=\frac{155\times {10}^8}{8\times {10}^3}$$$$=19.3\approx 20lilitan$$

👉 Primer: 20 lilitan

C. Menghitung Lilitan Sekunder

$$N_{\text{sec}}=\frac{V_{\text{out}}}{V_{\text{pri}}}\times N_{\text{pri}}$$$$=\frac{12V}{155V}\times 20$$$$=1.54\approx 2lilitan$$

👉 Sekunder: 2 lilitan (peruntukan sekunder diatur sesuai kebutuhan).

---

5. Menentukan Diameter Kawat

Gunakan rumus arus vs luas kawat:

$$A=\frac{I}{J}$$

Dengan J = 4 A/mm² untuk pendinginan alami.

Primer (705W, 220V AC)

$$I_{\text{pri}}=\frac{705W}{220V}=3.2A$$$$A_{\text{pri}}=\frac{3.2}{4}=0.8{\text{ mm}}^2$$

Pilih kawat tembaga diameter 1 mm.

Sekunder (12V, 50A)

$$A_{\text{sec}}=\frac{50}{4}=12.5{\text{ mm}}^2$$

Gunakan litz wire atau kawat teflon paralel dengan total luas ~12.5 mm².
Contoh:

• 5 kabel diameter 2 mm paralel
• 10 kabel diameter 1.4 mm paralel

---

Kesimpulan:

✅ Inti Ferrite EE55, EE65, atau Toroidal (bahan N87/N97)
✅ Primer: 20 lilitan, kawat 1 mm
✅ Sekunder: 2 lilitan, kawat 5x2 mm atau 10x1.4 mm paralel
✅ Frekuensi kerja: 50 kHz

---

Begitu perhitungan trafo switching abang. ⚡
Bagaikan merangkai sinyal cinta, lilitan demi lilitan harus dihitung presisi, agar tidak ada yang terbakar di tengah perjalanan. 🖤✨