Induktor

Induktor adalah komponen elektronika yang bersifat pasif dan induktif yang terdiri dari kumparan kawat yang dirancang untk memanfaatkan hubungan antara medan magnet dan listrik yang terjadi akibat adanya arus listrik yang melewati kumparan. Induktor digunakan untuk memperlambat lonjakan arus atau spike dengan menyimpan sementara energi di medan elektro-magnetik dan kemudian melepaskannya kembali ke rankaian.

Simbol Induktor

Salah satu sifat utama dari sebuah induktor adalah bahwa ia menghambat atau menentang fluktuasi arus yang mengalir melaluinya. Setiap kali arus melintasi induktor berubah, ia memperoleh muatan atau kehilangan muatan untuk menyamakan arus yang melewatinya. Induktor juga biasa juga disebut choke, reaktor atau coil.

Induktor mempunyai sifat khas induktansi yang menginduksi. induktansi sendiri merupakan hasil dari medan magnet yang diinduksi pada kumparan atau bisa juga sebagai rasio tegangan dengan laju perubahan arus. beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya induksi adalah sebagai berikut:

• Bentuk kumparan.
• Jumlah lilitan dan lapisan kawat.
• Ruang yang diberikan di antar belokan.
• Permeabilitas bahan inti kumparan.
• Ukuran inti kumparan.

Satuan dari induktor adalah Henry (H), dan ketika kita mengukur nya setara dengan weber/ampere. dan induktor ini dilambangkan dengan huruf L. Berbeda dengan kapasitor yang menyimpan energi dalam bentuk energi listrik, induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet. dan perbedaan yang paling umum adalah, induktor juga dapat berubah polaritas tegangannya sesaat setelah tidak ada aliran listrik yang mengalirinya.

Macam-Macam Induktor

Berdasarkan tipe material yang dipakai, induktor terbagi menjadi:

1. Iron Core Inductor
2. Air Core Inductor
3. Iron Powder Inductor
4. Ferrite Core Inductor yang terbagi menjadi 2 tipe yaitu soft ferrite dan hard ferrite

Fungsi Induktor

1. Choking, blocking, attenuating, or filtering/smoothing noise frekuensi tinggi pada rangkaian
2. Menyimpan dan menyalurkan energi pada rangkaian power converter (dc-dc atau ac-dc converter)
3. Sebagai osilator (pada rangkaian LC)
4. Mencocokkan Impedansi

GGL Balik yang Dihasilkan Induktor

Tengangan GGL Balik yang dihasilkan induktor mempunyai rumus sebagai berikut:

Dimana : VL merupakan merupakan GGL Balik, L adalah Induktor dan di/dt merupakan rata-rata perubahan arus. Sehingga dari rumus diatas kita dapat mengatakan bahwa GGL induksi yang dihasilkan merupakan perkalian antara rata-rata perubahan arus dengan induktansi dari induktornya. dan rangkaian yang memiliki induktasi 1 Henry akan menghasilkan GGL sebesar 1 Volt jika arus yang mengalir pada rangkaian rata-rata perubahan arusnya adalah 1 Ampere/ Second. Jadi GGL akan dihasilkan jika rata-rata perubahan arusnya diatas 0Ampere/second. jika tidak ada perubahan arus atau arusnya konstan seperti pada rangkaian DC, maka GGL nya sama dengan 0Volt, karena rata-rata perubahan arusnya juga 0Ampere/ Second.

Dengan dalam keadaan steady state, perubahan arus DC yang mengalir pada induktor = 0, maka otomatis tegangan induksi pada induktor juga mendekati Nol. Dan induktor seolah-olah short circuit  dengan nilai resistansinya rendah. Dari contoh diatas dapat disimpulkan, aliran arus yang mengalir pada induktor berbeda antara rankaian AC dan DC.

Untuk melihat respon dari induktor terhadap tegangan induksi yang dihasilkan bisa melihat ilustrasi berikut:

Pada saat saklar S1 belum ditutup, tidak ada arus yang mengalir induktor, Karena tidak ada arus yang mengalir, maka laju perubahan arus (di/dt) pada induktor akan 0 Ampere/ second. sehingga tegangan GGL pada induktor juga 0 (VL=0). Jika sekarang kita menutup saklar (t=0), arus akan mengalir melalui rangkaian dan secara perlahan akan mencapai arus maksimumnya.  Dengan adanya perubahan arus tersebut, maka sesuai dengan rumus diatas, akan ada GGL induksi yang dihasilkan oleh induktor sebesar -VL.

GGL Induksi ini melawan tegangan yang diberikan sampai arus mencapai nilai maksimumnya (di/dt=0) dan pada saat kondisi ini disebut kondisi steady state tercapai dan pada kondisi ini juga tidak ada tegangan pada induktor yang dikarenakan di/dt=0. dengan kata lain, induktor disini pada saat kondisi ini hanya sebatas resistansi biasa. dan ini yang terjadi pada rangkaian DC.

Pada saat saklar S1 dibuka, arus yang mengalir pada induktor akan menurun tetapi induktor akan melawan perubahan arus ini dengan mencoba untuk menjaga arus mengalir pada nilai seblumnya dengan cara menginduksi tegangan dengan arah yang berlawanan dengan induksi sebelumnya. Seberapa besar tegangan yang di hasilkan bergantung besar dari induktor dan rate dari perubahan arusnya.

Impedansi Induktor

Pada tegangan AC, induktor memiliki reaktansi induktif. Reaktansi sendiri adalah perlawanan pada rangkaian AC yang merupakan hambatan efektif dari rangkaian listrik atau komponen terhadap arus bolak-balik, yang timbul dari efek gabungan antara hambatan ohmik dan komponen induktif atau kapasitif atau keduanya. untuk induktor merupakan reaktansi induktif. Reaktansi induktif mempunyai persamaan sebagaimana berikut:

dari rumus diatas, reaktansi induktif ini sangat dipengaruhi oleh frekuensinya. dan berikut merupakan kurva antara reaktansi dan frekuensi:

Rangkaian Induktor

Induktor dalam konfigurasi paralel memiliki beda potensial atau tegangan yang sama. Untuk menemukan induktansi ekivalen total (Leq) adalah sebagai berikut:

Sama seperti resitor, Arus pada induktor seri adalah sama, tetapi tegangan pada setiap induktor bisa berbeda. Penjumlahan dari beda potensial dari beberapa induktor seri sama dengan tegangan total. Untuk menentukan induktansi seri digunakan rumus:

Sumber:

• Sumber 1
• Sumber 2
• Sumber 3
• Sumber 4
• Sumber 5