jenis-jenis power supply

Jenis-jenis

Catu Daya (Power Supply)

Oleh : Amo Sisdianto, SKom

Pengertian

Power Supply Unit, atau biasa disingkat PSU, adalah sebuah perangkat atau sistem yang memasok listrik atau energi ke output yang dihubungkan pada beban atau kelompok beban.

Power Supply Unit berfungsi untuk mengubah tegangan listrik (AC 220/230/240 V, 110/120 V) agar bisa digunakan oleh computer (DC 3,3 V, 5 V, 12 V). Besarnya listrik yang mampu ditangani power supply ditentukan oleh dayanya dan dihitung dengan satuan Watt.

Jenis-jenis Catu Daya (Power Supply)1. Catu daya baterai/battery power supply

2. Catu daya tak teregulasi/unregulated power supply

3. Catu daya tergulasi secara linear/linear regulated power supply

4. Variabel catu daya/Switch mode power supply

5. Catu daya terprogram/programable power supply

6. Uninterruptible Power Supply

7. Catu daya tegangan tinggi/High voltage power supply

8. Pengali tegangan/Voltage multipliers

1. Catu daya baterai (battery power supply)

Baterai adalah jenis catu daya yang tidak tergantung pada ketersediaan induk listrik, cocok untuk peralatan portabel dan digunakan dalam lokasi tanpa daya listrik. baterai terdiri dari beberapa sel elektrokimia terhubung secara seri untuk memberikan tegangan yang diinginkan.

Sel primer yang digunakan adalah karbon-seng sel kering. Ia memiliki tegangan sebesar 1,5 volt . Karbon-seng dan sel-sel sudah banyak digunakan, tetapi sekarang jenis baterai alkaline lebih banyak digunakan karena memiliki lebih banyak energi. Tegangan baterai yang paling sering digunakan adalah 1.5 (1 sel) dan 9V (6 sel). Untuk saat ini jenis yang paling sering digunakan adalah NiMH , dan lithium ion dan varian lainnya.

1. Catu daya baterai (battery power supply)

2. Catu daya tak teregulasi (unregulated power supply)

Sebuah catu daya AC yang tidak teregulasi biasanya menggunakan transformator mengubah tegangan dari stop kontak PLN dengan tegangan 220VAC menjadi tegangan yang lebih rendah, dengan variasi tegangan yang berbeda (misal : 220VAC menjadi 6, 9 atau 12VAC dll). Jika digunakan untuk menghasilkan tegangan DC, sebuah penyearah tegangan yang memotong salah satu polaritas tegangan (yang negatif atau yang positif), diikuti oleh sebuah filter ( terdiri dari satu atau lebih kapasitor , resistor , dan kadang-kadang induktor ), untuk menghapus riak/ripel yang dihasilkan

2. Catu daya tak teregulasi (unregulated power supply)

Untuk tujuan seperti pengisian baterai, riak/ripel tidak masalah, karena rangkaian catu daya/power supply-nya merupakan jenis sederhana yang memiliki blok rangkaian : transformator, sebuah dioda seri dengan sebuah resistor.


Catu daya jenis ini menghasilkan tegangan AC/DC teregulasi. Tegangan yang dihasilkan oleh power supply yang tak teregulasi akan bervariasi/fluktuatif tergantung pada variasi tegangan input AC (PLN). Untuk aplikasi elektronik penting sekali adanya sebuah regulator linear yang dapat digunakan untuk mengatur tegangan ke nilai yang tepat/ideal, stabil terhadap fluktuasi tegangan input dan beban. Regulator ini juga sangat mengurangi riple/riak pada output arus searah/DC dan dapat melindungi catu daya/power supply dan rangkaian dari arus yang berlebih.


Catu daya ini terdiri dari beberapa komponen yang meliputi komponen penyearah (dioda), filter (kapasitor) dan regulator (IC atau transistor). Contoh tipe catu daya ini seperti terlihat pada gambar di bawah


Switch Mode Power Supply (SMPS) bekerja dengan prinsip yang berbeda. AC input (PLN), output tegangan DC dari catu daya diperbaiki tanpa menggunakan sebuah transformator listrik. Tegangan DC output ini kemudian dihidupkan dan dimatikan pada kecepatan tinggi dengan switching sirkuit elektronik. SMPS memiliki fasilitas keamanan yang seperti pembatas arus untuk membantu melindungi perangkat dan pengguna dari bahaya, karena arus yang tidak normal atau tinggi akan terdeteksi dan power supply model ini akan secara otomatis mematikan dirinya sendiri.


Jenis power supply PC saat ini, mampu memberikan tegangan yang sempurna untuk motherboard, sehingga mencegah terjadinya pasokan tegangan yang tidak normal.


SMPS memiliki batas absolut terhadap arus keluaran. Catu daya ini mampu memberikan output di atas tingkat kekuatan tertentu dan tidak dapat berfungsi di bawah titik tersebut. Faktor Power telah menjadi perhatian untuk produsen komputer catu daya ini.


Programmable Power supply memungkinkan untuk me-remote control tegangan keluaran melalui sinyal input analog atau antarmuka komputer seperti RS232 atau GPIB . Fasilitas dari catu daya ini adalah variabel tegangan, arus, dan frekuensi (untuk unit AC output). Catu daya ini dihasilkan oleh komponen seperti prosesor,voltage/current programming circuits, current shunt, dan voltage/current read-back circuits. Fitur tambahan lain berupa pengaman arus lebih, tegangan lebih, dan perlindungan hubung singkat, dan suhu.


Programable power supply ini dapat memberikan tegangan DC, AC, atau AC dengan DC offset. AC output dapat berupa satu-fase atau tiga fase. Single-fase ini umumnya digunakan untuk tegangan rendah, sementara tiga-fase yang lebih umum untuk pasokan listrik tegangan tinggi.

6. Uninterruptible Power Supply (UPS)

UPS adalah sebuah catu daya yang menghasilkan tegangan tidak terputus meskipun sumber listrik dari PLN padam. Catu daya ini mengambil daya dari dua atau lebih sumber secara simultan. Biasanya power berasal langsung dari listrik AC, sementara itu secara bersamaan terjadi pengisian baterai di dalam UPS tersebut.

6. Uninterruptible Power Supply (UPS)

Jika terjadi mati listrik/kegagalan listrik, baterai langsung mengambil alih sumber tegangan AC PLN tersebut, sehingga beban tidak pernah mengalami gangguan dan dapat memasok listrik selama daya baterai cukup, misalnya, pada instalasi komputer, UPS ini penting bagi seorang operator komputer untuk memberikan waktu yang cukup untuk mematikan sistem komputer tanpa takut kehilangan data.

7. Catu daya tegangan tinggi/High voltage power supply

Catu daya ini menghasilkan tegangan output ratusan atau ribuan volt. Fitur tambahan yang tersedia on-persediaan tegangan tinggi dapat mencakup kemampuan untuk membalik polaritas keluaran bersama dengan menggunakan pemutus sirkuit.


Seperti namanya pengali tegangan adalah rangkaian yang dirancang untuk melipatgandakan tegangan input. Tegangan input bisa menjadi lebih besar dua kali lipat, tiga kali lipat, empat kali lipat. Tegangan pengali juga konverter daya. Masukan AC dikonversi menjadi output DC yang lebih tinggi. Sirkuit ini memungkinkan tegangan tinggi dapat diperoleh dengan menggunakan sumber tegangan AC yang lebih rendah.


Biasanya, pengali tegangan terdiri dari rectifier setengah gelombang, kapasitor, dan dioda. Misalnya, tegangan tripler terdiri dari tiga rectifier setengah gelombang, tiga kapasitor, dan tiga dioda. Rectifier gelombang penuh dapat digunakan dalam konfigurasi yang berbeda untuk mencapai tegangan yang lebih tinggi. Juga baik konfigurasi paralel dan seri yang tersedia.


Untuk pengali paralel, tegangan yang lebih tinggi diperlukan pada setiap tahap multiplikasi berturut-turut, tetapi kapasitansi kurang diperlukan. Pengali Tegangan memiliki banyak aplikasi contoh, pengali tegangan dapat ditemukan di item sehari-hari seperti televisi dan mesin fotokopi. Bahkan aplikasi lebih lanjut dapat ditemukan di laboratorium, seperti tabung sinar katoda, osiloskop, dan tabung jenis.

Penerapan Power Supply untuk Komputer

Sebuah Catu Daya komputer modern dirancang untuk mengkonversi listrik AC 110-240 V menjadi tegangan output DC (baik polaritas positif atau negatif) dengan rentang + 12V,-12V, 5 V , 5 vbs dan 3,3 V. Generasi pertama dari catu daya komputer adalah perangkat catu daya linier.

Penerapan Power Supply untuk Komputer

Tegangan keluaran catu daya komputer juga telah sangat beragam, oleh karena itu komputer dipasok daya dari catu daya mode SMPS, meskipun model sekarang sudah merupakan gabungan mode yang sama. Akibatnya pasokan daya komputer yang paling modern sebenarnya terdiri dari beberapa perlengkapan mode yang berbeda diaktifkan, masing-masing memproduksi hanya satu komponen tegangan dan masing-masing dapat berbeda output berdasarkan kebutuhan daya komponen, dan semuanya dihubungkan bersama untuk menutup jika terjadi kesalahan.

Prinsip Kerja Power Supply

Hampir semua perangkat elektronika sekarang ini membutuhkan supply arus searah/DC (direct current) yang stabil dan dengan konsumsi yang lama. Beberapa perangkat elektronika yang membutuhkan supply arus DC : televisi, komputer, radio, tape cassete, camcoder dll. Meskipun kelihatannya perangkat elektronika tersebut dicolokkan pada sumber arus/tegangan PLN sebagai sumber tegangan dan arus AC (alternating current), tetapi sebenarnya didalam rangkaian perangkat elekronika tersebut sudah include rangkaian penyearah dari tegangan AC menjadi tegangan DC.


Sebenarnya sudah ada catu tegangan/arus DC yang stabil, contoh : baterai, accu, dll, tetapi sangat disayangkan catu tegangan tersebut tidak bertahan lama, semakin lama sumber arus/tegangan dalam baterai atau accu tersebut akan menurun sebanding dengan jumlah dan lama penggunaan. Untuk itu perlu adanya sebiuah catu daya yang berupa sebuah rangkaian elektronika yang dapat mensuplai kebutuhan tegangan dan arus secara continue dan tahan lama.


Komponen inti pada power supply PC terdiri dari:

•Transformator step down

•Dioda

•Kapasitor

•Thermistor NTC (Negative Temperature Coeficient)

Rangkaian power supply PC sebenarnya terdiri dari beberapa blok yaitu : transient filter (memotong arus berlebih), penyearah (mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC) serta PFC (Power Factor Correction)

SEKIAN

@sisdianto

jenis-jenis power supply

Documents