POWER SUPPLAY

Oleh:

Neviana

Putri Rahadian

POWER SUPPLAY

Power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang

mengubah arus listrik bolak-balik (alternating current / AC)

menjadi arus listrik searah (direct current / DC).

• Dalam kehidupan sehari-hari, sumber tegangan dari PLN

adalah tegangan AC, dimana tegangan ini akan bergerak

naik-turun dari 220 volt AC menjadi -220 volt AC.

• Itulah makanya sering kita lihat pada stiker spesifikasi alat

elektronik adalah 220 VAC / 50 Hz

• Saking cepatnya tegangan AC ini bergerak, kita sampai

tidak melihat pergerakannya,

• Itu dibuktikan dengan lampu dirumah kita yang selalu

menyala bila lampu tersebut dinyalakan, padahal lampu

tersebut sebenarnya nyala-mati-nyala-mati selama 50 kali /

detik

• Namun, ada juga peralatan listrik yang membutuhkan tegangan DC dimana tegangan yang dibutuhkan harus stabil atau tidak naik-turun seperti tegangan AC. Peralatan listrik ini diantaranya TV, DVD player, Radio, dll. Untuk mendapatkan tegangan DC, kita dapat menggunakan adaptor / power supply , batu baterai, aki, dll. 

• Mungkin ada kita berkata, "TV dirumah saya langsung terhubung ke stop kontak (PLN) kok, berartikan tegangan yang masuk adalah 220 VAC ?“

• Elektronik seperti TV, DVD player, dll memang langsung terhubung dengan stop kontak PLN yang berarti mendapatkan tegangan 220 VAC. Tapi bila melihat isi di dalam TV, DVD player, dll, maka akan temui sebuah modul power supply / adaptor, dimana fungsi modul ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

Fungsi Power Supplay

• Mengubah bentuk listrik dari sumber ke bentuk

tegangan yang diinginkan. Biasanya digunakan

untuk mengubah sumber AC ke tegangan DC

untuk dapat digunakan pada peralatan

elektronik

• Pengganti batterai

• Generator

Vm

n:1+1

VacfS

CRi

0.7

VZ

RL

IL

IB

Step-down transforme

r

High High ac ac

voltagvoltagee

Rectifier

Low ac Low ac voltagvoltag

ee

Ripple Filter

High High ripple dc ripple dc voltagevoltage

Voltage regulato

r

Low ripple Low ripple dc voltagedc voltage

Load using dc voltage

Pure constant Pure constant dc voltagedc voltage

Vm

Vm

Vdc

Vdc

Blok Diagram Power Supplay

Step-down transforme

r

High High ac ac

voltagvoltagee

Rectifier

Low ac Low ac voltagvoltag

ee

Ripple Filter

High High ripple dc ripple dc voltagevoltage

Voltage regulato

r

Low ripple Low ripple dc voltagedc voltage

Load using dc voltage

Pure constant Pure constant dc voltagedc voltage

Menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan

rendah atau sebaliknya

Mengubah sinyal AC menjadi DC

Untuk menyaring riak dari tegangan AC yang ikut pada output tegangan

DC

Menstabilkan tegangan DC

Lanjutan….

Traformator Step Down

Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik (AC) tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Rectifier / Penyearah

Pada dasarnya konsep penyearah gelombang dibagi dalam 2 jenis yaitu:

• Penyearah setengah gelombang (Half Wave rectifier)

• Penyearah gelombang penuh (Full Wave rectifier)

Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave rectifier)

• menggunakan 1 buah diode sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC

• mengambil sisi sinyal positif dari gelombang AC dari transformator

• Pada saat transformator memberikan output sisi positif dari gelombang AC maka diode dalam keadaan forward bias sehingga sisi positif dari gelombang AC tersebut dilewatkan

• dan pada saat transformator memberikan sinyal sisi negatif gelombang AC maka dioda dalam posisi reverse bias

• sehingga sinyal sisi negatif tegangan AC tersebut ditahan atau tidak dilewatkan

Penyearah Gelombang Penuh (Full wave Rectifier)Penyearah gelombang penuh dapat dibuat dengan 2 macam yaitu: menggunakan 4 diode dan 2 diode.

Prinsip kerja dari penyearah 4 dioda:•pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi positif,•maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2, D3 pada posisi reverse bias •sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan di leawatkan melalui D1 ke D4•Kemudian pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi puncak negatif maka D2, D4 pada posisi forward bias dan D1, D2 pada posisi reverse bias •sehingga level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui D2, D4

Penyearah gelombang penuh dengan 2 diode (menggunakan transformator CT)

Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 dioda

• Bekerja karena menggunakan transformator dengan CT•Transformator dengan CT dapat memberikan output tegangan AC pada kedua terminal output sekunder terhadap terminal CT dengan level tegangan yang berbeda fasa 180°

•Pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal puncak positif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak negatif,

• pada kondisi ini D1 pada posisi forward dan D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi puncak positif dilewatkan melalui D1

•Kemudian pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal puncak negatif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak positif,

•pada kondisi ini D1 posisi reverse dan D2 pada posisi forward. Sehingga sinyal puncak positif dilewatkan melalui D2

• Filter dalam rangkaian penyearah digunakan untuk memperkecil tegangan ripple, sehingga dapat diperoleh tegangan keluaran yang lebih rata, baik untuk penyearah gelombang setengah maupun gelombang penuh.

• Filter diperlukan karena rangkaian – rangkaian elektronik memerlukan sumber tegangan DC yang tetap, baik untuk keperluan sumber daya dan pembiasan yang sesuai operasi rangkaian.

• Rangkaian filter dapat dibentuk dari kapasitor (C), induktor atau keduanya.

Ripple Filter

Ripple Filter

High High ripple dc ripple dc voltagevoltage

Low ripple Low ripple dc voltagedc voltage

Vm

Vm

Vdc

Pengatur Tegangan (voltage regulator)

• Pengatur tegangan berfungsi menyediakan suatu tegangan keluaran  DC tetap yang tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan masukan, arus beban keluaran, dan suhu. 

• Ada 2 kategori dasar pengaturan tegangan yaitu:

1. Pengaturan garis (Line Regulation) adalah kemampuan pengatur tegangan (voltage regulator) untuk tetap mempertahankan tegangan keluaran ketika tegangan masukan berubah-ubah.

2. Pengaturan Beban (Load Regulation) kemampuan untuk tetap mempertahankan tegangan keluaran  ketika beban bervariasi.

Jenis – jenis Power SupplayBerdasarkan Fungsinya:

• Regulated Power Supply adalah Power Supply yang dapat menjaga kestabilan tegangan dan arus listrik meskipun terdapat perubahan atau variasi pada beban atau sumber listrik (Tegangan dan Arus Input).

• Unregulated Power Supply adalah Power Supply tegangan ataupun arus listriknya dapat berubah ketika beban berubah atau sumber listriknya mengalami perubahan.

• Adjustable Power Supply adalah Power Supply yang tegangan atau Arusnya dapat diatur sesuai kebutuhan dengan menggunakan Knob Mekanik.

Jenis – jenis Power SupplayBerdasarkan Bentuknya:

• Power Supply Internal (Built in)Power Supply biasanya ditempatkan di dalam atau menyatu ke dalam

perangkat-perangkat, sehingga tidak dapat terlihat secara langsungContoh: pada perangkat Televisi, Monitor Komputer, Komputer Desktop

maupun DVD Player

• Power Supply yang berdiri sendiri (stand alone)Power Supply yang berdiri sendiri (stand alone) dan berada diluar perangkat

elektronika yang kita gunakan seperti Charger Handphone dan Adaptor Laptop.

Jenis – jenis Power Supplay

• DC Power Supply• AC Power Supply• Power Supplay Linier• Power Supplay Saklar Otomatis• Uninterruptible Power supplay (UPS)• Switch Mode Power Supply,• Programmable Power Supply, • High Voltage Power Supply.

• DC Power Supply yang mengubah sumber tegangan listrik AC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan oleh peralatan Elektronika.

• AC Power Supply adalah Power Supply yang mengubah suatu taraf tegangan AC ke taraf tegangan lainnya. Contohnya AC Power Supply yang menurunkan tegangan AC 220V ke 110V untuk peralatan yang membutuhkan tegangan 110VAC. Atau sebaliknya dari tegangan AC 110V ke 220V.

DC dan AC Power Supplay

Power Supplay Linier

• Power supplay linier pada umumnya menggunakan transformator

• Untuk mengubah tegangan input yang tinggi (primer trafo) ke tegangan output yang rendah (sekunder trafo)

• Menggunakan rectifier untuk menghasilkan tegangan DC

• Menggunakan kapasitor sebagai filter untuk meratakan gelombang arus pada rectifier

Power Supplay Saklar Otomatis

• Memiliki prinsip kerja yang berbeda dengan power supplay lainnya

• Tegangan AC input langsung diubah menjadi tegangan DC tanpa melalui transformator

• Tegangannya dibagi menjadi beberapa bagian dengan saklar elektronik

• Biasanya digunakan pada komputer

Uninterruptible Power supplay (UPS)

• Memiliki dua atau lebih sumber daya yang bekerja secara simultan

• Menggunakan tegangan AC sebagai sumber utama, sedangkan tegangan pada baterai akan diisiulang.

• Jika terjadi gangguan pada sumber utama secara langsung baterai akan menggantikan sumber utama sehingga kinerja dari beban tidak terganggu

Jenis – jenis UPS

• Standby UPS (umumnya digunakan pada PC)

• Line Interactive (biasanya digunakan pada server)

• Standby-ferro (biasanya digunakan pada server komputer yang membutuhkan input berupa gelombang sinusoidal murni dan memiliki rating 3-15 KVA)

• Switch-Mode Power Supply (SMPS) adalah jenis Power Supply yang langsung menyearahkan (rectify) dan menyaring (filter) tegangan Input AC untuk mendapatkan tegangan DC.

• Tegangan DC tersebut kemudian di-switch ON dan OFF pada frekuensi tinggi dengan sirkuit frekuensi tinggi sehingga menghasilkan arus AC yang dapat melewati Transformator Frekuensi Tinggi.

Switch Mode Power Supply

Programmable Power Supply adalah jenis power supply yang pengoperasiannya dapat dikendalikan oleh Remote Control melalui antarmuka (interface) Input Analog maupun digital seperti RS232 dan GPIB.

Programmable Power Supply

High Voltage Power Supply

High Voltage Power Supply adalah power supply yang dapat menghasilkan Tegangan tinggi hingga ratusan bahkan ribuan volt. High Voltage Power Supply biasanya digunakan pada mesin X-ray ataupun alat-alat yang memerlukan tegangan tinggi.

Jenis – jenis Power Supplay di komputer

Terbagi menjadi dua jenis. Yaitu: 1.Power Supply AT Power supply jenis ini banyak digunakan oleh komputer Pentium II dan juga Pentium III. Untuk mematikan Power Supply AT, harus menekan tombol power secara langsung mengingat power supply jenis ini terhubung secara langsung ke chasing computer.2.Power Supply ATX (Advanced Technology Extended)  sudah dilengkapi dengan auto shutdown yang berfungsi mematikan power supply ketika computer dimatikan. Sehingga kita tidak perlu susah payah untuk menekan tombol power seperti pada Power Supply AT.

LATIHAN SOAL

1. Peralatan listrik dibawah ini yang tidak memerlukan arus DC adalah

a. TVb. Radioc. DVD playerd. mouse

28

d

2. Dibawah ini yang bukan Fungsi power supply adalah…

a. Mengubah bentuk listrik dari sumber ke bentuk tegangan yang diinginkan

b. Pengganti batterayc. Sebagai generatord. Pembangkit listrikd

3. Mengubah sinyal AC menjadi DC adalah fungsi dari ….

A. RectifierB. Voltage regulatorC. Ripple filterD. Step-down transformer

a

4. Dibawah ini yang bukan merupakan jenis power supply adalah…

a. Power Supplay Linierb. Power supply non-linierc. Power Supplay Saklar Otomatisd. Uninterruptible Power supplay (UPS)

b

5. Dibawah ini jenis power supply yang tidak menggunakan transformator adalah ….

A. power supply non-linierB. power supply linierC. power supply otomatisD. Uninterruptible Power supply

c

6. Jenis Power Supply pada komputer yang bisa dimatikan tanpa membutuhkan saklar ON/OFF adalah ….a.Otomatis b.AT c.UPSd.ATXd

7. Jumlah dioda yang digunakan dalam penyearah setengah gelombang sebanyak ….a.1b.2c.3d.4

a

8. Ripple filter dalam rangkaian penyearah

digunakan untuk….a.mengubah tegangan bolak-balik (AC) tinggi menjadi rendahb.menyediakan suatu tegangan keluaran  DC tetapc.memperoleh tegangan keluaran yang lebih ratad.menstabilkan tegangan

c

9. Power Supply digunakan pada mesin X-ray yaitu ….a.Power Supplay Saklar Otomatisb.High Voltage Power Supplyc.Switch Mode Power Supplyd.Programmable Power Supply

b

10. Kemampuan pengatur tegangan untuk tetap mempertahankan tegangan keluaran ketika tegangan masukan berubah-ubah disebut ….a.Line Regulationb.Load Regulationc.Power Regulationd.Voltage Regulation

a

TERIMA KASIH