Hukum Ohm

Menurut Hukum Ohm, arus yang melewati suatu penghantar sebanding dengan beda

potensial antara ujung-ujung pengahantar tersebut. Kesebandingan tersebut dapat diubah

menjadi persamaan dengan memberikan konstante kesebandingan yang disebut konduktansi.

I = arus yanglewat penghantar, satuannya ampere (A)

V = beda potensial ujung-ujung penghantar, satuannya volt (V)

G = konduktansi penghantar, satuanya mho = (ohm)-1 = (W)−1

Kebalikan konduktansi disebut resistansi (R), satuannya ohm = (W). Jadi hukum Ohm

dapat dituliskan menjadi :

Penghantar yang konduktansinya besar biasanya disebut konduktor, sedangkan jika

resistansinya yang besar sering disebut resistor.

Resistansi resistor dapat diukur dengan ohmmeter. Namun dapat pula diketahui

melalui kode warna yang berupa cincin warna yang tertulis pada badan resistor. Arti kode

warna tersebut dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Kode Warna Resistor

Jika digambarkan maka cincin-cincin pada badan resistor tersebut seperti terlihat pada

gambar 1.1.Cincin ke 1 menunjukkan angka pertama, cincin kedua menunjukkan angka

kedua, cincin ketiga menunjukkan faktor perkalian, cincin keempat menunjukkan toleransi.

Cincin ke 1 2 3 4

Gambar 1.1. Resistor

Hukum Kirchoff

Untuk analisis rangkaian listrik ini, di samping hukum Ohm, hukum yang banyak

dipakai adalah hukum Kirchhoff. Ada dua hukum Kirchoff yakni hukum I Kirchoff atau

KCL(Kirchhoff’s Current Law) dan hukum II Kirchoff atau KVL (Kirchhoff’s voltage Law).

Hukum Kirchhoff I menyatakan : Jumlah aljabar kuat arus yang menuju suatu titik

cabang rangkaian listrik = jumlah aljabar arus yang meninggalkan titik cabang tersebut.

Atau :

Pada gambar 4.1 arus I1 , I2 , dan I3 menuju titik cabang A, sedangkan arus I4 dan I5

meninggalkan titik cabang A. Maka pada titik cabang A tersebut berlaku persamaan :

Hukum II Kirchhoff menyatakan : Jumlah aljabar penurunan tegangan (voltage drop)

pada rangkaian tertutup (loop) menuruti arah yang ditentukan = jumlah aljabar kenaikan

tegangan (voltage rise) nya.

Atau :

Pada gambar 4.2, arah pembacaan mengikuti arah jarum jam seperti yang ditunjukkan

panah melingkar, jadi mengikuti arah a-b-c-d-e-f-a. Pada baterei, arah pembacaan dari a ke b

atau dari – ke +, sehingga dari a ke b terjadi voltage rise sebesar E1, sebaliknya dari d ke e

terjadi voltage dropsebesar E2. Pada resistor R1 arah pembacaan dari b ke c dan arus

mengalir dari b ke c juga, oleh karena arus mengalir dari tegangan tinggi ke rendah, maka

tegangan b lebih besar dari tegangan c sehingga dari b ke c terjadi voltage drop sebesar I R1.

Dengan penalaran yang sama maka dari c ke d, e ke f, f ke a berturut-turut terjadi voltage

drop sebesar I R2, I R4, dan I R3.

Maka pada loop berlaku persamaan :

S V drop = S V rise

I R1 + I R2 + E2 + I R4 + I R3 = E1

I ( R1 + R1 + R1 + R1 ) = E1 - E2

Pada waktu menggunakan hukum tersebut, jika dari perhitungan diperoleh harga arus

bertanda aljabar -, maka arah arus yang benar adalah berlawanan dengan arah yang telah

ditentukan secara sembarang pada langkah awal.

Pengertian DC Power Supply

Power supply adalah perangkat keras yang berfungsi untuk menyuplai tegangan

langsung ke komponen dalam casing yang membutuhkan tegangan. . Power supply berupa

kotak yang umumnya diletakan dibagian belakang atas casing. Besarnya listrik yang mampu

ditangani power supply ditentukan oleh dayanya dan dihitung dengan satuan Watt. Input

power supply berupa arus bolak-balik (AC) sehingga power supply harus mengubah tegangan

AC menjadi DC (arus searah).

Banyak rangkaian Power supply yang berlainan yang dapat digunakan untuk

pekerjaan tersebut.Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana

adalah transformator, penyearah, resistor, kapasitor, daninduktor. Power supply yang diatur

secara lebih kompleks dapat menambahkan transistor atau triode sebagai pengontrol tegangan,

ditambah dengan dioda zener atau tabung VR untuk menyediakan tegangan acuan (reference).

Fungsi DC Power Supply

Power supply berfungsi untuk menyuplai tegangan langsung ke komponen dalam

casing yang membutuhkan tegangan dengan cara mengubah tegangan AC (bolak-balik)

menjadi arus DC (arus searah).

Cara kerja DC Power Supply

Ketika kita menekan tombol power pada casing, yang terjadi adalah langkah berikut.

Power supply akan melakukan cek dan tes sebelum membiarkan sistem start. Jika tes telah

sukses, power supply mengirim sinyal khusus pada motherboard, yang di sebut power good.

Untuk perubahan dari listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan.

Pertama dengan linear power suply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat sederhana.

            Setelah listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer, kemudian di jadikan

DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode penyearah.

1. Power Supply Simetris

Power supply simetris merupakan power supply yang mampu memberikan output

ganda dengan tegangan output simetris saling berkebalikan terhadap ground (positif, negative

dan ground) dimana level tegangan pada terminal positif dan negative terhadap titik referensi

(ground) sama tetapi berkebalikan 180 derajat.

Power supply simetris ini sering dibutuhkan pada perangkat elektronika seperti power

amplier, computer dan lainnya. Bagian utama rangkaian dasar power supply simetris dapat

dibangun menggunakan transformer CT dan diode yang disusun jembatan (bridge).

Cara kerja power supply simetris pada rangkaian diatas dapat dijelaskan sebagai

berikut. Misalkan pada setengah periode titik atas transformer berharga positif dan bagian

bawah berharga negatif. Arus mengalir lewat titik B melalui D4,RL2, RL1, D1dan kembali ke

terminal A transformator. Bagian atas dari RL1R menjadi positif, sedangkan bagian bawah RL2

menjadi negatif.

Pada setengah periode berikutnya titik atas transformer berharga negative dah bagian

bawah berharga positif. Arus mengalir lewat titik A melalui D3, RL2, RL1,D2 dan kembali ke

terminal B transformator. Bagian atas dari RL1 tetap akan positif sedangkan bagian bawah RL2

berpolarisasi negative. Arus yang lewat RL1dan RL2 mempunyai arah yang sama menghasilkan

tegangan keluaran bagian atas dan bagian bawah pada RL1 danRL2.

RL1 dan RL2 pada rangkaian power supply simetris diatas merupakan beban untuk

power supply tersebut. Untuk aplikasi secara langsung pada beban berupa rangkaian

elektronika, RL1 dan RL2 pada rangkaian power supply simetri di lepas karena fungsi beban

power supply simetris digantikan oleh rangkaian elektronika tersebut.

2. Power Supply Variable

Rangkaian regulator power supply ini dapat disesuaikan 3-25 volt dan arus terbatas 2

ampere seperti yang terlihat di gambar, tetapi dapat ditingkatkan sampai 3 ampere atau lebih

dengan memilih resistor  yang lebih kecil (0,3 ohm). Transistor 2N3055 dan 2N3053  harus

dipasang pada heat sink (lempengan pendingin) yang cocok dan resistor pengindra arus saat

ini harus mempunyai nilai 3 watt atau lebih. Regulasi tegangan dikendalikan oleh 1 / 2 dari

1558 atau 1458 op-amp. Yang 1458 bisa diganti di sirkuit di bawah, tapi direkomendasikan

suplai tegangan ke pin 8 dibatasi sampai 30 Volt DC, yang dapat dicapai dengan

menambahkan zener 6,2 volt atau resistor 5,1 K secara seri dengan pin 8.

Di bawah ini adalah rangkaian power supply variable. Coba perhatikan dengan seksama!

Maksimum suplai tegangan DC untuk 1458 dan 1558 adalah masing-masing 36 dan

44. Transformator daya harus mampu tetap menjaga arus yang diinginkan dengan input

tegangan minimal 4 volt lebih tinggi dari pada output yang diinginkan, tetapi tidak melebihi

tegangan suplai maksimum op-amp di bawah kondisi beban minimal. Transformator listrik

yang ditampilkan adalah 25,2 volt AC / 2 ampere yang akan memberikan output teratur untuk

24 volt pada 0,7 ampere, 15 volt pada 2 ampere, atau 6 volt pada 3 ampere. Output 3 ampere

diperoleh dengan menggunakan saklar pusat transformator dengan saklar di posisi 18 volt.

Demikian bahasan tentang rangkaian power supply variable. Catu daya merupakan

suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu

sumber AC dan sumber DC. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak – balik, sedangkan

sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah