DC Power Supply

Kelompok 3

Nursina Sari

Devy Indah Lestari

Mufida Awalia Putri

Pengertian DC power supply

DC Power supply adalah piranti yang digunakan untuk mengubah arus AC menjadi arus DC dengan level tegangan sesuai dengan kebutuhan suatu alat tersebut.DC Power supply adalah alat konverter yang mampu mengubah daya listrik menjadi bentuk energi listrik ke yang lain, dan juga dapat merujuk pada sebuah perangkat yang bisa mengkonversi bentuk lain dari energi (mekanik, kimia, dan solar/surya).

DC Power Supply

Prinsip kerja power supply

Secara prinsip rangkaian power supply adalah menurunkan tegangan AC, menyearahkan tegangan AC sehingga menjadi DC, menstabilkan tegangan DC, yang terdiri atas transformator, dioda dan kapasitor/condensator.

Tegangan 220 volt dari listrik PLN diturunkan oleh trafo atau transformator penurun tegangan yang menerapkan perbandingan lilitan. Dimana perbandingan lilitan dari suatu transformator akan mempengaruhi perbandingan tegangan yang dihasilkan.

Tegangan yang dihasilkan oleh trafo masih berbentuk gelombang AC dan harus disearahkan dengan menggunakan penyearah. Rangkaian penyearah yang digunakan memanfaatkan 4 buah dioda yang telah dirancang untuk bisa meloloskan kedua siklus gelombang AC menjadi satu arah saja (DC)

Gambar berikut adalah blok diagram DC PSU secara umum

Transformator

Transformer yang sering digunakan dalam DC PSU adalah jenis step down yang berfungsi untuk memperkecil tegangan yang masuk ke dalam rectifier. Misalnya tegangan jala-jala PLN 220 VAC(berbahaya) akan diperkecil menjadi 20 VAC(tidak erbahaya) atau tegangan lain yang sesuai dengan kebutuhan. Output yang dihasilkan dari transformer step down hanya akan mengalami penurunan tegangan,sedangkan frekuensi dan fasenya tetap seperti tegangan input/primer, kecuali kalau jenis trafonya berbeda node/node-nya terbalik.

Rectifier/Rangkaian Penyearah ArusPenyearah Gelombang Penuh/ Full Wave Rectifier

Secara umum rectifier berfungsi untuk menyearahkan arus. Arus output dari transformer(masih berupa arus bolak-balik)akan disearahkan menggunakan komponen dioda

Gambar di atas menunjukkan contoh rangkaian penyearah gelombang penuh. Cara kerja rangkaian tersebut adalah sebagai berikut : - selama periode sinyal positif(0 sampai π),maka titik A akan lebih positif dibandingkan titik B, akibatnya dioda D2 dan D4 akan terbias maju(perhatikan bahwa Anoda D2 terhubung ke + dan Katoda D4 terhubung ke - ) sedangkan D1 dan D3 terbias mundur. - karena D2 dan D4 dalam keadaan konduksi,maka arus akan mengalir melewati RL mengakibatkan adanya tegangan pada RLdimana polaritas tegangan sama dengan potensial sumber tegangan input-rectifier yaitu dari + menuju -.(menggunakan terminologi arus konvensional) - selama periode sinyal negatif(πsampai2π),maka titik A akan lebih negatif dibandingkan titik B, akibatnya dioda D2 dan D4 akan terbias mundur dan sebaliknya D1 dan D3 akan terbias maju. Karena D1 dan D3 konduksi, maka tetap ada arus mengalir melewati RL, hal ini berarti tetap ada tegangan pada RL(VRL= + , karena arah arus pada RLtetap sama seperti sebelumnya)

Filter

Filter pada DC PSU berfungsi untuk menyaring riak gelombang dari rectifier. Pada pembahasan sebelumnya diketahui ternyata faktor riak dari rectifiermasih sangat besar(121% untuk half wave rect.dan 47% untuk full wave rect.). Rippleini akan menjadi penyebab banyak gangguan pada rangkaian yang sensitif terhadap perubahan tegangan, misalnya pada peralatan untuk telekomunikasi dan rangkaian digital. Ripple inilah yang akan dihilangkan atau diminimalkan dengan menggunakan FilterKapasitor Filterkapasitor adalah rangkaian filteryang paling sederhana karena hanya terdiri dari satu kapasitor yang dirangkai paralel dengan beban. Gambar 4.1 menunjukkan gambar rangkaian rectifieryang sudah ditambah dengan filterkapasitor.

Filter Kapasitor

Cara kerja filter kapasitor

Cara kerja filter kapasitor didasarkan pada kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik untuk waktu sementara. Jika dioda D dalam kondisi “ON” atau konduksi, maka arus dari trafo juga akan bercabang dua, mengisi kapasitor dan mengalir melewati R beban. Jika dioda D dalam kondisi “OFF”, maka kapasitor C akan mengalirkan muatannya melewati R beban, sehingga pada R akan selalu ada arus listrik yang mengalir. Arah arus listrik pada R beban akan selalu searah/sama,tetapi level tegangannya akan bervariasi.

cara kerja filter kapasitor dapat digambarkan secara grafik sebagai berikut:

Selama waktu T1, tegangan output rectifier yang membesar mengakibatkan dioda D dalam kondisi “ON”, hal ini berarti kapasitor mempunyai kesempatan untuk mengisi muatannya(“Charging”). Perhatikan bahwa kapasitor dirangkai paralel dengan R beban.

Setelah tegangan rectifier mencapai puncak, maka berikutnya tegangan rectifier berkurang hingga mencapai nol. Pada saat inilah dioda “D” akan berhenti konduksi karena tegangan pada kapasitor lebih besar dibandingkan tegangan rectifier.

Muatan yang tersimpan pada kapasitor tidak bisa dikembalikan ke dioda “D” karena kondisi reverse dioda, melainkan muatan kapasitor akan dialirkan ke resistor beban. Arus dari kapasitor yang mengalir ke beban mengakibatkan muatan kapasitor berangsur berkurang(“Discharge”), sehingga tegangan beban juga mengecil.(digambarkan dengan gradien garis negatif)

RegulatorRegulator pada DC PSU mempunyai beberapa fungsi, diantaranya adalah : - sebagai penyesuai tegangan beban - sebagai penstabil tegangan beban - sebagai penstabil arus beban

SOAL1. Berikut ini merupakan fungsi dari DC power supply , kecuali…

A. Mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC

B. Menaikkan tegangan DCC. Mengubah arus AC menjadi arus DC sesuai

dengan tegangan yang dibutuhkan suatu alat

D. Mengubah daya listrik menjadi bentuk energi listrik yang lain

2. Perhatikan komponen-komponen berikut ini:1. Transformator2. LED3. Kapasitor4. Dioda5. Magnet 6. TransistorKomponen –komponen elektronika yang termasuk dalam DC Power supply adalah nomor . . . .A. 1,2,3,4B. 2,,4,5,6C. 1,3,5,6D. 1,3,4,6

3. Di antara gambar berikut ini, manakah gelombang hasil keluaran Rectifier…

A. C.

B. D.

4. Perhatikan gambar !

Gambar gelombang tersebut, merupakan keluaran dari komponen…A. TransformatorB. Filter C. Rectifier D. Regulator

5. Di antara gambar berikut ini, manakah gelombang hasil keluaran Filter…

A. C.

B. D.

6. Di antara gambar berikut ini, manakah gelombang hasil keluaran Regulator…

A. C.

B. D.

7. Arah arus pada listrik yang bekerja pada fiter kapasitor yaitu…A. Arah arus listrik pada R beban akan selalu

searah/sama, tetapi level tegangannya akan bervariasi

B. Arah arus listrik pada R beban akan selalu searah/sama, dan level tegangannya tetap

C. Arah arus listrik pada R beban akan selalu berlawanan arah, dan level tegangannya tetap

D. Arah arus listrik pada R beban akan selalu berlawanan arah, tetapi level tegangannya akan bervariasi

8.Pada saat tegangan rectifier mencapai puncak, pada saat itulah diode “D” berhenti konduksi, alasannya adaah…A. dioda “D” akan berhenti konduksi karena

arus pada kapasitor lebih besar dibandingkan arus rectifier

B. dioda “D” akan berhenti konduksi karena arus pada kapasitor lebih kecil dibandingkan arus rectifier

C. dioda “D” akan berhenti konduksi karena tegangan pada kapasitor lebih besar dibandingkan tegangan rectifier

D. dioda “D” akan berhenti konduksi karena tegangan pada kapasitor lebih kecil dibandingkan tegangan rectifier

9. Pengkonversian (merubah) arus atau tegangan bolak balik dari nilai tertentu menjadi nilai yang lain merupakan fungsi dari…A. TransformatorB. ResistorC. KapasitorD. Transistor

10. Output yang dihasilkan dari transformer step down hanya akan mengalami

a. penurunan tegangan,sedangkan frekuensi dan fasenya tetap seperti tegangan input/primer

b. Penambahan tegangan, sedangkan frekuensi dan fasenya tetap seperti tegangan imput/primer

c. Penurunan tegangan, sedangkan frekuensi dan fasenya berubah-ubah seperti tegangan imput/primer

d. Penambahan tegangan, sedangkan frekuensi dan fasenya berubah-ubah seperti tegangan imput/primer

Kunci Jawaban1. B2. D3. C4. A5. B6. D7. A8. C9. A10.A

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun

Terima Kasih

Thank You

Matur Nuwun