power suply

DASAR TEORI

Semua peralatan elektronika menggunakan sumber tenaga untuk beroperasi ,sumbertenaga tersebut bermacam-macam ada yang daribaterai,Accu,ada juga yang langsungmenggunakan tegangan listrik jala-jala PLN. Untuk konsumsi tegangan yang berasal dari tegangan listrik untuk alat-alat elektronika tertentu tidak bisa langsung dikonsumsi akantetapi harus disesuaikan dengantegangan yang diperlukan oleh peralatantersebut.Penyesuaian tegangan ini dilakukan oleh seBuah alat yang dinamakan Power Supply atau adaptor.

Pada dasarnya Power Supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversionterdiri dari tiga macam :

1.      AC/DC Power Supply

2.      DC/DC converter

3.      DC/AC inverter

Power Supply untuk PC sering juga disebut PSU (Power Supply Unit). PSU termasuk power conversion AC/DC. Fungsi utamanya mengubah listrik arus bolak balik (AC)yang tersedia dari aliran listrik ( di Indonesia, PLN) menjadi arus listrik searah (DC)yangdibutuhkan oleh komponen pada PC.

Power Supply diharapkan dapat melakukan fungsi berikut ini :

−      Rectification                    :       Konversi input listrik AC menjadi DC.

−      Voltage Transformation   :       Memberikan keluaran tegangan / voltage DC yang sesuai

                                          denganyang dibutuhkan.

−      Filtering                           :       Menghasilkan arus listrik DC yang lebih "bersih", bebas

                                          dariripple ataupun noiselistrik yang lain.

−      Regulation                       : Mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga,

                                          tergantung padatingkatan yang diinginkan, beban daya,

      danperubahan kenaikan temperatur kerja, jugatoleransi

      perubahantegangan daya input.

−      Isolation                           :       Memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari

                                          sumber Input.

−      Protection                        :       Mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga

                                          tidakterjadi padaoutput, biasanya dengan tersedianya

                                          sekeringuntuk auto shutdown jika hal tersebut terjadi.

Idealnya, seBuahPower Supply dapat menghasilkan output yang bersih, dengantegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari tegangan input,beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi 100%.

PRINSIP KERJA

Power Supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuksatu atau lebih beban listrik.  Istilah ini paling sering diterapkan ke perangkat yangmengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain, meskipun mungkin juga merujukke perangkat yang mengkonversi energi bentuk lain (misalnya,  mekanis, kimia, surya)menjadi energi listrik.  SeBuah catu daya diatur adalah salah satu yang mengontroltegangan output atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai dikendalikan mengadakan hampirkonstan, meskipun variasi baik dalam beban arus atau tegangan yang diberikan olehsumber energi catu daya.

Secara sederhana, apa yang terjadi pada Power Supply adalah sebagai berikut : Input listrik AC 220V via rectifier (diubah ke DC),filter (membersihkan dari noise sumber listrik AC). Dimungkinkan juga ditambah dengan rangkaian PFC (Power factor correction).Sejumlah kapasitor berkapasitas besar juga digunakan untuk lebih meratakan tegangan. Rangkaian kapasitor ini juga dihubungkan dengan field-effect transistor (biasanya oleh MOSFET).

Rangkaian Power Supply yang paling sederhana dan yang paling sering ditemui dalam dunia elektronika. Hanya dengan menggunakan beberapa kompornen inti dari Power Supply yakni satu Buah dioda bridge atau 4 Buah dioda biasa dan satu Buah kapasitor. Dioda bridge / 4 Buah dioda biasa digunakan sebagai penyearah gelombang bolak balik yang dihasilkan oleh trafo step down atau trafo penurun tegangan dan kapasitor digunakan sebagai penghilang riak gelombang yang telah disearahkan oleh dioda bridge.Tegangan jala-jala 220 volt dari listrik PLN diturunkan oleh trafo atau transformator penurun tegangan yang menerapkan perbandingan lilitan. Dimana perbandingan lilitan dari suatu transformator akan mempengaruhi perbandingan tegangan yang dihasilkan.

Tegangan yang dihasilkan oleh trafo masih berbentuk gelombang AC dan harus disearahkan dengan menggunakan penyearah. Rangkaian penyearah yang  digunakan memanfaatkan 4 Buah dioda yang telah dirancang untuk bisa meloloskan kedua siklus gelombang ac menjadi satu arah saja.Gelombang dua arah yang telah diubah menjadi satu arah keluaran dari dioda bridge masih memiliki riak atau masih memiliki amplitude tegangan yang tidak rata. Hal ini dikarenakan dioda bridge hanya menghilangkan siklus negative dan menjadikannya siklus positif tetapi tidak merubah bentuk gelombang sama sekali dimana masih memilki lembah dan bukit. Untuk itu dimanfaatkan kapasitor yang mempunyai kapasitansi yang cukup besar untuk membuat rata gelombang tersebut. Hal ini dikarenakan lamanya proses pelepasan muatan oleh kapasitor sehingga seolah-olah amplitudo dari gelombang tersebut menjadi rata. Sebenarnya jika anda memahami cara kerja kapasitor anda bisa mengerti bahwa tingkat kerataan dari gelombang yang dihasilkan masih dipengaruhi oleh impedansi beban yang kelak akan dihubungkan dengan rangkaian Power Supply tersebut. Semakin kecil impdeansi beban maka akan menjadikan proses pelepasan muatan pada kapasitor akan semakin cepat, sehingga dengan begitu maka bisa dipastikan gelombang yang semula rata akan berubah kembali menjadi memiliki riak akibat proses pelepasan muatan yang begitu cepat. 

PEMBAHASAN

2.1     ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN

ALAT :

-          Bor                                                : 1 Buah

-          Solder                                : 1 Buah

-          Gunting                              : 1 Buah

-          Penyedot timah                  : 1 Buah

-          Amplas                              : 1 Buah

-          Setrika                               : 1Buah

-          Tang potong                       : 1 Buah

-          Papan PCB                         : 1 Buah

-          Timah                                : Secukupnya

-          Ferric Chloride                   : Secukupnya

BAHAN :

-          DIODA 1N4002                : 4 Buah

-          KAPASITOR1000 µF        : 1 Buah

-          KAPASITOR 10 µF           : 1 Buah

-          IC REGULATOR AN7810            : 1 Buah

-          TRAFO 2A                                    : 1 Buah

GAMBAR RANGKAIAN POWER SUPPLY YANG AKAN DIBUAT      

ANALISIS DATA

            Power Supply merupakan pengubah tegangan AC ke tegangan DC. Pada percobaan ini, kita dapat mengetahui prinsip kerja dari Power Supply AC/DC. Pertama-tama tegangan AC dari sumber listrik 220v diturunkan menjadi 12v saat melewati transformator, karena kita menggunakan transformator step down yang pada dasarnya digunakan untuk menurunkan tegangan. Dari tegangan AC 12v tersebut harus disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah. Rangkaian penyearah yang digunakan adalah diode bridge yang terdiri dari 4 Buah diode untuk menyearahkan siklus gelombang AC menjadi satu arah saja.

Tegangan dari transformator akan masuk melalui diode bridge (4 dioda), maka tegangan AC 12v tadi akan berubah menjadi tegangan DC 12v, namun tegangan DC tersebut masih sangat kasar. Karena masih sangat kasar, maka dalam rangkaian ini kita memanfaatkan kapasitor yang mempunyai kapasitansi besar yang berguna untuk meluruskan tegangan. Hal itu dikarenakan lamanya proses pelepasan muatan oleh kapasitor sehingga amplitudo dari gelombang tadi seolah-olah menjadi rata.  Karena tegangan output yang dibutuhkan dari Power Supply ini adalah 10v, maka disini kita menggunakan IC Regulator 7810 untuk memotong/menstabilkan tegangan 12v menjadi 10v. Tegangan 10v tadi akan diproses lagi di dalam kapasitor yang nilai kapasitansinya lebih kecil agar lebih memperhalus lagi riak-riak dari gelombang yang sebelumnya sudah rata setelah melalui kapasitor yang lebih besar.

KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah kita lakukan dapat disimpulkan bahwa

·         Power Supply adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi DC (Direct Current). Didalam rangkaian Power Supply tersebut, terdapat beberapa komponen-komponen sederhana seperti transformator 2A untuk menurunkan tegangan 220v AC menjadi 12v AC,  dioda bridge (4 Buah dioda) yang berfungsi sebagai penyearah gelombang yang dihasilkan transformator, kapasitor berkapasitansi besar untuk meratakan riak-riak dari gelombang AC yang telah disearahkan oleh dioda dan menjadi tegangan DC, IC regulator untuk menstabilkan/memotong tegangan 12v sehingga menjadi tegangan output 10v, dan sebuah kapasitor yang mempunyai kapasitansi yang lebih kecil untuk lebih menghaluskan amplitudo dari gelombang DC.

·         Dioda bridge yang ada di dalam rangkaian Power Supply, berfungsi sebagai pengubah gelombang AC menjadi gelombang DC.

·         Kapasitor/Elco berfungsi untuk menstabilkan dan meluruskan gelombang DC yang telah melalui dioda bridge, Karena gelombang DC dari diode masih sangat kasar.

·         IC Regulator berfungsi untuk memotong tegangan yang telah disearahkan menjadi 10v.

Lampiran

  http://um.ac.id/
http://elektro.um.ac.id/