POWER SUPPLY

Power supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuk satu atau lebih beban listrik atau alat atau sistem yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik atau bentuk energi jenis apapun yang sering digunakan untuk menyalurkan energi listrik. Istilah ini paling sering diterapkan ke perangkat yang mengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain, meskipun mungkin juga merujuk ke perangkat yang mengkonversi energi bentuk lain (misalnya, mekanis, kimia, surya) menjadi energi listrik. Sebuah catu daya diatur adalah salah satu yang mengontrol tegangan output atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai dikendalikan mengadakan hampir konstan, meskipun variasi baik dalam beban arus atautegangan yang diberikan oleh sumber energi satu daya. Secara prinsip rangkaian power supply adalah menurunkan tegangan AC , menyearahkan tegangan AC sehingga menjadi DC ,menstabilkan tegangan DC. Pada dasarnya power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion terdiri dari tiga macam :

• ·         AC/DC power supply
• ·         DC/DC converter
• ·         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) yang dibutuhkan 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 dengan yang dibutuhkan
• ·         Filtering : menghasilkan arus listrik DC yang lebih "bersih", bebas dari ripple ataupun noise listrik yang lain
• ·         Regulation : mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga, tergantung pada tingkatan yang diinginkan, beban daya, dan perubahan kenaikan temperatur kerja juga toleransi perubahan tegangan daya input
• ·         Isolation : memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari sumber input
• ·         Protection : mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga tidak terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya sekering untuk auto shutdown jika hal terjadi.

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

Menurut jenisnya, power supply dibagi menjadi 2 jenis, yaitu power supply AT dan power supply ATX. Dimana power supply AT hanya di gunakan pada awal-awal dibuatnya komputer dan hanya sampai ke komputer yang memiliki prosesor pentium 2, saat ini tidak digunakan lagi power supply AT karena power supply jenis ini tidak lagi mampu memberikan daya listrik yang cukup untuk komputer masa kini, serta sistem pengoperasiannya pun masih manual contohnya harus menekan tombol on atau off untuk mematikan dan menyalakannya, lain halnya dengan power supply berjenis ATX jenis ini merupakan power supply masa kini yang memiliki daya listrik yang tinggi untuk memenuhi standart komputer masa kini, serta pengoperasiannya pun otomatis, dan terdapat tambahan konektor power SATA.

Dioda

Dioda adalah semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N.Sifat dioda yaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik. Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir. Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC pada rangkaian Elektronik. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian Elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

Fungsi Dioda :

• ·         Penyearah, contoh : dioda bridge
• ·         Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener
• ·         Pengaman /sekering
• ·         Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
• ·         Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac
• ·         Pengganda tegangan.
• ·         Sebagai indikator, yaitu LED (Light Emitting Diode)
• ·         Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier
• ·         Sebagai sensor cahaya, yaitu dioda photo
• ·         Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), yaitu dioda varactor

            Dioda mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Penyearah tegangan ini ada 2 macam, yaitu :

• -          Penyearah setengah gelombang (half-wave rectifier)

Dioda menyearahkan tegangan AC yang berbentuk gelombang menjadi tegangan DC hanya siklus positif tegangan AC saja. Sedangkan pada saat siklus negatifnya dioda mengalami panjar balik (reverse bias) sehingga tegangan beban menjadi nol. Gambar 3 Penyearah setengah gelombang (half-wave rectifier) Pada gambar di atas, Vi sebagai tegangan input rangkaian yang mempunyai nilai sebesar 20Vpp (20V peak to peak artinya jarak tegangan antara puncak tegangan dan lembah tegangan). Sesuai dengan karakteristik dioda yaitu panjar maju (forward bias) hanya melewatkan tegangan positif saja, maka hanya gelombang positif saja yang dilewatkan sedangkan gelombang negatif tidak dilewatkan. Setelah disearahkan menggunakan dioda maka akan di dapat bentuk gelombang seperti pada gambar di sebelahnya. Setelah itu bisa dihitung nilai Vrms dan Vdc nya.

• -          Penyearah gelombang penuh (full-wave rectifier)

Dioda digunakan sebagai penyearah gelombang penuh, dalam artian dioda akan bekerja secara bergantian menyearahkan tegangan AC pada saat siklus positif dan negatif. Penyearah gelombang penuh ada 2 macam dan penggunaannya disesuaikan dengan transformator yang dipakai. Untuk transformator dengan CT (Center Tap) menggunakan 2 dioda saja sebagai penyearahnya sedangkan untuk transformator biasa digunakan jembatan dioda (dioda bridge). Pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuk setiap siklus tegangan sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolator pada saat siklus yang sama.

Elco atau kondensator / kapasitor elektrolit

             Fungsi elco dalam suatu rangkaian elektronika yaitu di pakai untuk mengetahui nilai kapasitas sebuah elco didalam satuan uf (mikro farad). Fungsi elco biasanya sering di sebut sebagai kapasitor polar. Dalam kapasitor polar mempunyai dua kutub yang berlainan pada setiap kakinya, sehingga didalam pemasangan komponen ini tidak bisa terbalik maupun salah didalam pemasangan. Bentuk Elco atau kondensator / kapasitor elektrolit Elco atau kondensator / kapasitor elektrolit yaitu komponen yang mempunyai dua kaki, yakni kaki ( – ) dan kaki ( + ). Fungsi elco juga bisa di sebut sebagai penyimpan arus listrik searah dc. Rangkaian elco biasanya di gunakan dalam rangkaian apa saja, misalnya pada power supply regulator dan rangkaian lainnya. Kapasitor elco di bagi jadi 2 type, yakni kapasitor polar dan kapasitor bipolar / non polar. Pembagian ini didasarkan pada polaritas ( kutub positif dan negatif ) dari masing-masing kapasitor. Kapasitor elektrolit juga biasanya di sebut sebagai mempunyai fungsi elco, dikarenakan kapasitor ini mempunyai dua buah kaki yang di tandai dengan kaki panjang (positif) dan kaki pendek (negative). Nilai kapasitas dari kapasitor ini adalah 47 uf ( mikro farad ) sampai beberapa ribu mikro farad dengan voltase kerja dari beberapa volt sampai beberapa ribu volt.

            Tak hanya kapasitor elektrolit yang memiliki polaritas pada kakinya, ada juga kapasitor yang berpolaritas yakni kapasitor solid tantalum. Kerusakan umum yang sering di temukan didalam fungsi elco terlebih pada kapasitor elektrolit yaitu kering ( kapasitasnya berubah ), konsleting listrik dan meledak yang dikarenakan salah didalam pemasangan tegangan positif dan negatifnya, bila batas maksimum voltase di lampaui juga dapat mengakibatkan ledakan. Setiap elco mempunyai tegangan kerja yang berbeda-beda, umumnya batas maksimal tegangan yang diperbolehkan untuk suatu elco tertulis pada badannya. Tegangan kerja pada elco bisa dinyatakan didalam satuan volt.

Fungsi kapasitor adalah pada rangkaian rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:

• ·         Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac (signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

• ·         Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.

• ·         Kapasitor sebagai penggeser fasa.

• ·         Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator

• ·         Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

IC (Integrated Circuit)

IC (Integrated Circuit) atau biasa dikenal dengan chip. Bahan untuk membuat IC disebut semikonduktor. Di dalam sebuah chip bisa terdapat beberapa rangkaian dengan jumlah transistor, resistor dan kapasitor yang bisa mencapai ribuan bahkan jutaan. IC dirancang dengan fungsi yang spesifik dan dalam penggunaannya harus di kombinasikan dengan rangkaian tertentu pula.

Setiap IC ditandai dengan nomor type, nomor ini biasanya menunjukkan jenis IC, jadi bila nomornya sama maka IC tersebut sama fungsinya.Pada pembuatan alat ini menggunakan IC 7805, IC 7809, 1C 7812, dan IC 7815. Regulator Tegangan dengan IC 78XX Salah satu tipe regulator tegangan tetap adalah IC 78XX. Regulator tegangan tetap tipe 78XX adalah salah satu regulator tegangan tetap denga tiga terminal yaitu Vin, GND, Vout. Tujuan dari regulator ini adalah untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan, pada catu daya. Fungsi lainnya adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat.

Transformator

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). Bagian Transformator Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan: Vp = tegangan primer (volt) Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder Simbol Transformator Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu: 1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np). 2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).