Rangkaian Power Supply Dan Cara Membuatnya


Cara Membuat Rangkaian Power Supply – Jika membahas tentang komponen elektronika, tentunya penting sekali untuk mengetahui bagaimana suatu perangkat bisa mendapat distribusi arus listrik yang berasal dari power supply. Hal ini karena rangkaian power supply memiliki peran penting untuk mensupply energi supaya perangkat elektronika bisa bekerja.

Maka dari itu, untuk mengetahui tentang power supply, Anda juga harus paham bagaimana cara kerja dan rangkaian power supply yang akan kami sampaikan secara lengkap dan jelas berikut ini.

Baca juga: Jenis Jenis Trafo Dan Fungsinya

Pengertian Power Supply

Power supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan sumber daya (sumber tenaga) merupakan salah satu rangkaian elektronik yang memiliki fungsi sebagai penyedia sumber energi listrik untuk perangkat elektronika, dalam hal ini adalah energi listrik tegangan DC.

Power supply biasanya dirangkai sedemikian rupa hingga membentuk suatu kotak dengan kabel yang keluar dari kotak tersebut dan di bagian ujung kabel ada sebuah konektor yang lebih tepatnya terletak di belakang pelindung (casing). Dalam dunia elektronika, power supply juga sangat populer dengan sebutan adaptor.

Rangkaian power supply memiliki beberapa komponen penting yang ada di dalamnya. Adapun komponen-komponen penting tersebut adalah sebagai berikut:

  • Transformator atau trafo, merupakan komponen yang memiliki fungsi untuk menurunkan tegangan listrik.
  • Dioda, merupakan komponen yang memiliki fungsi sebagai penyearah tegangan. Ada banyak sekali jenis dioda, namun yang paling umum digunakan adalah dioda bridge.
  • Kapasitor ELCO, merupakan komponen yang memiliki fungsi sebagai penyaring (filter) untuk dapat meredam tegangan yang ada pada rangkaian power supply.
  • Transistor memiliki fungsi sebagai penstabil tegangan.

Rangkaian Power Supply Regulator 12V 3A CT

Jika Anda sudah paham mengenai pengertian power supply, maka pada pembahasan berikutnya adalah rangkaian power supply regulator 12V 3A CT. Power supply atau catu daya 12V ini sendiri merupakan rangkaian yang memiliki fungsi untuk menyuplai tegangan pada piranti elektronik dengan output 12V DC dan menggunakan IC 7812.

Kekurangan pada rangkaian ini ada pada arusnya yang sangat terbatas hanya 1 Ampere saja. Piranti elektronik umumnya mempunyai spesifikasi yang berbeda-beda, tergantung dari fungsi dan penerapannya. Output sebesar 1 Ampere sebenarnya sudah bisa digunakan untuk mengoperasikan rangkaian lampu LED (Light Emitting Diode) , motor daya kecil dan berbagai channel relay. Tetapi pada kebutuhan yang tertentu biasanya akan membutuhkan arus yang lebih besar.

Solusi yang paling tepat adalah menggunakan transistor dengan konfigurasi emittor follower. Konfigurasi yang satu ini juga biasa disebut dengan pengikut emitor. Sedangkan transistor yang biasa digunakan adalah tipe TIP41 yang mempunyai Maximum current collector sebesar 3A atau bahkan lebih.

Transistor TIP41 adalah salah satu jenis NPN yang biasa disebut sebagai transistor driver. TIP41 memiliki komplemen, yakni TIP42 jenis PNP. Jika dilihat dari bentuk fisiknya, transistor ini hampir sama seperti IC 7812. Kedua TIP tersebut banyak ditemukan pada rangkaian driver ataupun rangkaian amplifier OCL pada Sound system.

Berikut ini adalah 3 jenis skema rangkaian power supply regulatir yang memiliki output stabil 12 Vdan arus maksimal 3A sederhana:

  1. Rangkaian Power Supply 12V 3A Trafo Biasa atau Engkel

  2. Rangkaian Power Supply 12V 3A Trafo CT

  3. Rangkaian Power Supply 12V 3A Simetris

Cara Kerja Rangkaian

Sedangkan cara kerja dari berbagai rangkaian tersebut adalah sebagai berikut:

  1. Tegangan AC 220 diturunkan secara langsung menggunakan transformator hingga tegangannya menjadi 15V AC. Sehingga menghasilkan output yang masih AC sinusoidal.
  2. Tegangan 15V AC sinusoidal akan disearahkan kembali dengan menggunakan komponen dioda. Output yang dihasilkan adalah gelombang DC dengan riak atau ripple yang besar.
  3. Gelombang riak atau ripple tersebut dihaluskan oleh kapasitor ELCO 3300uF dan 100nF sehingga menghasilkan output dengan tegangan DC murni tetapi tidak dalam kondisi yang stabil.
  4. Tegangan DC ini kemudian di stabilkan oleh IC 7812 yang dirangkai dalam bentuk paralel dengan sebuah kapasitor Output kaki 3 IC tersambung dengan kaki basis transistor.
  5. Dioda yang ada pada kaki 2 IC memiliki fungsi sebagai penambah tegangan output yang mencapai 0,6V sehingga menghasilkan tegangan output sebesar 12,6V.
  6. Transistor menjadi jenuh sehingga hal ini akan membuat tegangan output yang ada pada emotor sama dengan kaki basis. Namun juga akan berkurang 0,6 V sehingga output berubah kembali menjadi 12V DC dan arus maksimal 3A.

Contoh Rangkaian Power Supply

Berikut ini adalah beberapa contoh rangkaian power supply yang sering digunaka

  1. Power Supplyy Tegangan Tunggal (Non Simetris)

Contoh yang pertama adalah power supply jenis tegangan tunggal (non simetris) atau yang juga biasa disebut dengan engkel. Pada rangkaian yang satu ini umumnya hanya akan keluar dua tegangan saja, yaitu:

  • Tegangan Positif (+)
  • Tegangan Negatif (-)

Dalam pembuatan power supply tegangan tunggal, untuk sumber tegangannya bisa berasal dari :

a. Trafo Tegangan Tunggal (Engkel)

Pemasangan dioda pada trafo ini adalah bolak balik, katoda pada 0 atau bisa juga  katoda pada 12, hasilnya akan selalu sama karena kondisi arus masih 100% AC.

Sebenarnya hal itu sudah mampu menghasilkan tegangan D, tetapi masih ada sedikit celah yang bisa digunakan untuk memaksimalkan arus atau amper, yakni dengan menambah sepasang dioda.

Cara kerjanya yaitu, dari 0 akan dikeluarkan menjadi + dan dikeluarkan kembali menjadi -. Sama halnya dengan 12V yang dikeluarkan menjadi + dan dikeluarkan kembali menjadi -. Sehingga akan mengasilkan keluaran DC- yang berasal dari dua dioda, yaitu satu dari 0 dan satunya lagi dari 12. Begitu juga dengan keluaran DC+ yang berasal dari dua dioda, yaitu satu dari 0 dan satunya lagi dari 12.

Dioda yang sudah dirangkai seperti demikian maka arus atau amper yang keluar bisa mencapai dua kali lipat dibandingkan hanya dengan satu dioda. Akan tetapi, untuk tegangan atau voltage masih tetap jika masing-masing hanya menggunakan satu dioda. Komponen 4 dioda tersebut disebut dengan bridge, yang dimana bisa menggunakan dioda bridge 4 kaki.

 

Selain itu, bisa juga menggunakan dioda bridge seperti berikut ini:

 

b. Trafo Tegangan Simetris (Tiga Kaki)

Pemasangannya hanya dilakukan dengan menggunakan dua dioda saja, mulai dari 12V kiri yang dibuat positif (+) dan dari kanan 12 V yang juga dibuat positif (+), bagian kedua ujung dioda + akan disatukan.

Sementara untuk tegangan negatif (-) bisa diambil dari Center Tap (CT).

Jika lebih memilih untuk menggunakan dioda bridge, maka untuk tegangan yang negatif tidak digunakan.

Untuk dapat mengurangi atau menghilangkan semua sisi dari kerut AC adalah sebagai berikut:

  • Memasang Elko untuk dapat menepis kerut frekuensi rendah
  • Memasang Kondensator kecil yang bisa digunakan untuk menepis kerut frekuensi tinggi pada DC outputnya.

ELKO memiliki kapasitas yang ditentukan oleh besar kecilnya arus yang ingin di alirkan. Jika arus yang dialirkan semakin besar maka akan membutuhkan kapasitas ELKO yang lebih besar. Jika misalnya kapasitas ELKO kurang besar maka bisa memicu timbulnya dengung yang ada pada keluaran audio.

Tegangan yang tertulis pada badan ELKO merupakan tegangan maksimal yang boleh dibebankan, dengan syarat tidak boleh beradar dibawah tegangan yang ingin digunakan. Hal ini dapat menimbulkan panas atau bahkan juga bisa meledak. Selain itu, juga tidak boleh jauh diatasnya, karena dapat mempengaruhi harganya.

Pemasangan kaki polaritas ELKO juga tidak boleh dilakukan secara terbalik. Dalam hal ini, jika kaki yang lurus dengan adanya gores tanda – maka pemasanganya harus pada tegangan negatif. Sedangkan untuk kaki ELKO yang satunya bisa dipasang pada tegangan positif.

Kapasitas kondensator kecil pada umumnya menggunakan ukuran 104 (100 nano), karena kebanyakan juga menggunakan tipe non polar sehingga untuk pemasangan secara bolak balik juga pasti akan aman.

  1. Power Supply Jenis Tegangan Simetris

Power supply tegangan simetris atau yang juga biasa disebut dengan power supply tegangan ganda ini mempunyai tiga kaki, yakni tegangan positif – 0 atau CT atau GND – dan juga tegangan negatif.

Sedangkan sumbernya berasal dari trafo CT, namun juga bisa dari dua komponen trafo engkel yang dipasang dalam bentuk seri pada sekundernya. Berikut ini adalah contoh rangkaian power supplyy dengan trafo CT.

Sedangkan jika menggunakan dioda bridge maka tampilannya adalah sebagai berikut:

 

Catatan:

Jika dalam kondisi darurat, sebenarnya masih diperbolehkan untuk memperbaiki trafo nol (engkel) supaya mengalami perubahan menjadi tegangan simetris. Sebagai contoh, jika Anda membutuhkan tegangan simetris namun stok persediaan trafo yang tersisa hanyalah trafo engkel maka bisa dibuat seperti berikut ini.

Pemasangan ELKO dan juga kondensator kecil juga harus ganda.

Power supply yang kami jelaskan di atas hanya cocok untuk digunakan pada amplifier. Sedangkan power supply untuk penggunaan rangkaian pendukung seperti Tuner FM, Pre amp head, MP3-Player, Galaxy, Tone Control atau Equalizer dan lain sebagainya maka perlu ditambahkan beberapa komponen yang lain seperti zener, IC, dan Transistor untuk bisa menghasilkan audio yang bebas dengun (jernih).

Baca juga: Macam Macam Rangkaian Kapasitor

Cara Membuat Rangkaian Power Supply Sederhana

Peralatan

Berikut ini adalah beberapa peralatan yang dibutuhkan untuk membuat rangkaian power supply sederhana:

  • Solder Listrik
  • Multimeter
  • Gunting / Tang Potong
  • Obeng Pipih
  • Tang Jumput
  • Bor
  • Lem
  • Penghisap timah
  • Amplas

Bahan

Sedangkan berbagai bahan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

  • 1 buah trafo 1 Ampere
  • 4 komponen dioda biasa atau bisa juga dioda bridge
  • 1 buah kapasitor
  • 2 komponen resistor
  • Regulator yang berjenis AN 7805 sebanyak 1 buah
  • 2 komponen LED yang digunakan sebagai indikator tegangan
  • PCB dot matrix 1 buah yang digunakan sebagai tempat untuk merangkai beberapa komponen
  • Jumper tunggal sesuai kebutuhan, dimana digunakan untuk menghubungkan antara trafo dengan papan rangkaian
  • Jack betina 2 betina, untuk elemen output yang berasal dari power supply
  • Kabel dalam jumlah cukup, untuk menghubungkan antara trafo dengan steker
  • 1 buah steker, sebagai colok dengan sumber tegangan
  • Timah sesuai kebutuhan, bahan untuk melakukan solder

Sedangkan langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

  1. Pertama siapkan terlebih dahulu berbagai bahan dan peralatan yang dibutuhkan
  2. Jika semuanya sudah siap maka papan PCB bisa dibersihkan dengan menggunakan amplas agar terbebas dari kotoran atau debu
  3. Rangkai masing-masing komponen pada PCB yang disesuaikan dengan gambar rangkaian
  4. Lakukan solder di bagian bawah papan PCB yang sudah terangkai dengan seluruh komponen
  5. Trafo bisa langsung dipasang dan kemudian dilekatkan pada papan PCB
  6. Langkah selanjutnya adalah menghubungkan input trafo pada kabel 0 dan 220 Volt
  7. Melakukan pemasangan alat steker dan juga kabel pada input power supply
  8. Menyambungkan antara output trafo dengan jumper tunggal pada 0 dan 6 Volt pada trafo. Sedangkan untuk ujung lain pada jumper tersebut bisa disambungkan dengan papan PCB.
  9. Melakukan pemasangan kabel dan jack betina pada output rangkaian.
  10. Menyambungkan lampu indikator pada output rangkaian.
  11. Setelah itu, cek rangkaian tersebut dengan menggunakan alat multimeter
  12. Kabel-kabel dan bekas solder yang terlihat kurang rapi bisa langsung dirapikan kembali
  13. Power supply yang sudah jadi bisa langsung digunakan.

Leave a Comment