Power Supply Sederhana

Penjelasan dan skema rangkaian Power Supply (Catu daya)

Power Supply (Catu daya)

Pencatu Daya (power supply) adalah sebuah piranti elektronika yang berguna sebagai sumber daya untuk piranti lain, terutama daya listrik. Pada dasarnya pencatu daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa pencatu daya yang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain.

Catu Daya Listrik

Secara garis besar, pencatu daya listrik dibagi menjadi dua macam, yaitu pencatu daya tak distabilkan dan pencatu daya distabilkan.

Pencatu daya tak distabilkan dan Pencatu daya distabilkan

Pencatu daya takdistabilkan merupakan jenis pencatu daya yang paling sederhana. Pada pencatu daya jenis ini, tegangan maaupun arus keluaran dari pencatu daya tidak distabilkan, sehingga berubah-ubah sesuai keadaan tegangan masukan dan beban pada keluaran. Pencatu daya jenis ini biasanya digunakan pada peranti elektronika sederhana yang tidak sensitif akan perubahan tegangan. Pencatu jenis ini juga banyak digunakan pada penguat daya tinggi untuk mengkompensasi lonjakan tegangan keluaran pada penguat.
Pencatu daya distabilkan, pencatu jenis ini menggunakan suatu mekanisme loloh balik untuk menstabilkan tegangan keluarannya, bebas dari variasi tegangan masukan, beban keluaran, maupun dengung. Ada dua jenis kalang yang digunakan untuk menstabilkan tegangan keluaran, antara lain:

• Pencatu daya linier, merupakan jenis pencatu daya yang umum digunakan. Cara kerja dari pencatu daya ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah tegangan, dan di bagian akhir ditambahkan kondensator sebagai penghalus tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan oleh pencatu daya jenis ini tidak terlalu bergelombang. Selain menggunakan dioda sebagai penyearah, rangkaian lain dari jenis ini dapat menggunakan regulator tegangan linier sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik daripada rangkaian yang menggunakan diode. Pencatu daya jenis ini biasanya dapat menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 - 60 volt dengan arus antara 0 - 10 Ampere.

• Pencatu daya Sakelar, pencatu daya jenis ini menggunakan metode yang berbeda dengan pencatu daya linier. Pada jenis ini, tegangan AC yang masuk ke dalam rangkaian langsung disearahkan oleh rangkaian penyearah tanpa menggunakan bantuan transformer. Cara menyearahkan tegangan tersebut adalah dengan menggunakan frekuensi tinggi antara 10KHz hingga 1MHz, dimana frekuensi ini jauh lebih tinggi daripada frekuensi AC yang sekitar 50Hz.

Pada pencatu daya sakelar biasanya diberikan rangkaian umpan balik agar tegangan dan arus yang keluar dari rangkaian ini dapat dikontrol dengan baik.

Prinsip Kerja DC Power Supply (Adaptor) – Arus Listrik yang kita gunakan di rumah, kantor dan pabrik pada umumnya adalah dibangkitkan, dikirim dan didistribusikan ke tempat masing-masing dalam bentuk Arus Bolak-balik atau arus AC (Alternating Current). Hal ini dikarenakan pembangkitan dan pendistribusian arus Listrik melalui bentuk arus bolak-balik (AC) merupakan cara yang paling ekonomis  dibandingkan dalam bentuk arus searah atau arus DC (Direct Current).
Akan tetapi, peralatan elektronika yang kita gunakan sekarang ini sebagian besar membutuhkan arus DC dengan tegangan yang lebih rendah untuk pengoperasiannya.  Oleh karena itu, hampir setiap peralatan Elektronika memiliki sebuah rangkaian yang berfungsi untuk melakukan konversi arus listrik dari arus AC menjadi arus DC dan juga untuk menyediakan tegangan yang sesuai dengan rangkaian Elektronika-nya. Rangkaian yang mengubah arus listrik AC menjadi DC ini disebut dengan DC Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu daya DC.  DC Power Supply atau Catu Daya ini juga sering dikenal dengan nama “Adaptor”.
Sebuah DC Power Supply atau Adaptor  pada dasarnya memiliki 4 bagian utama agar dapat menghasilkan arus DC yang stabil. Keempat bagian utama tersebut diantaranya adalah Transformer, Rectifier, Filter dan Voltage Regulator.
Sebelum kita membahas lebih lanjut mengenai Prinsip Kerja DC Power Supply, sebaiknya kita mengetahui Blok-blok dasar yang membentuk sebuah DC Power Supply atau Pencatu daya ini.

Dibawah ini adalah Diagram Blok DC Power Supply (Adaptor) pada umumnya.

Prinsip Kerja DC Power Supply (Adaptor)

Berikut ini adalah penjelasan singkat tentang prinsip kerja DC Power Supply (Adaptor) pada masing-masing blok berdasarkan Diagram blok diatas.

Transformator (Transformer/Trafo)

Transformator (Transformer) atau disingkat dengan Trafo yang digunakan untuk DC Power supply adalah Transformer jenis Step-down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik sesuai dengan kebutuhan komponen Elektronika yang terdapat pada rangkaian adaptor (DC Power Supply). Transformator bekerja berdasarkan prinsip Induksi elektromagnetik yang terdiri dari 2 bagian utama yang berbentuk lilitan yaitu lilitan Primer dan lilitan Sekunder. Lilitan Primer merupakan Input dari pada Transformator sedangkan Output-nya adalah pada lilitan sekunder. Meskipun tegangan telah diturunkan, Output dari Transformator masih berbentuk arus bolak-balik (arus AC) yang harus diproses selanjutnya.
 

Rectifier (Penyearah Gelombang)

Rectifier atau penyearah gelombang adalah rangkaian Elektronika dalam Power Supply (catu daya) yang berfungsi untuk mengubah gelombang AC menjadi gelombang DC setelah tegangannya diturunkan oleh Transformator Step down. Rangkaian Rectifier biasanya terdiri dari komponen Dioda. Terdapat 2 jenis rangkaian Rectifier dalam Power Supply yaitu “Half Wave Rectifier” yang hanya terdiri dari 1 komponen Dioda dan “Full Wave Rectifier” yang terdiri dari 2 atau 4 komponen dioda.

Filter (Penyaring)

Dalam rangkaian Power supply (Adaptor), Filter digunakan untuk meratakan sinyal arus yang keluar dari Rectifier. Filter ini biasanya terdiri dari komponen Kapasitor (Kondensator) yang berjenis Elektrolit atau ELCO (Electrolyte Capacitor).

Voltage Regulator (Pengatur Tegangan)

Untuk menghasilkan Tegangan dan Arus DC (arus searah) yang tetap dan stabil, diperlukan Voltage Regulator yang berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal Output Filter. Voltage Regulator pada umumnya terdiri dari Dioda Zener, Transistor atau IC (Integrated Circuit).
Pada DC Power Supply yang canggih, biasanya Voltage Regulator juga dilengkapi dengan Short Circuit Protection (perlindungan atas hubung singkat), Current Limiting (Pembatas Arus) ataupun Over Voltage Protection (perlindungan atas kelebihan tegangan).

 

http://teknikelektronika.com/prinsip-kerja-dc-power-supply-adaptor/

Latihan un 2

SOAL TEORI KEJURUAN

                        Satuan Pendidikan        : Sekolah menengah Kejuruan (SMK)
                        Program Keahlian         : Teknik Elektronika Industri
                        Kode                              : F012
                        Hari/Tanggal                  : Selasa/24 Maret 

                        Alokasi Waktu               : 120 Menit (Pukul 08.00 s/d 10.00)
                        Jenis Soal                       : Pilihan Ganda
                        Jumlah soal                    : 40 Soal 

1.  Yang merupakan symbol dari komponen di bawah ini adalah :

 

2. Gambar dibawah ini   adalah symbol dari komponen …

A.  Transformator
B.  Power supply
C.  Speaker
D.  Pemanas
E.  Antena.

3.   Electronic Drawing Application Software yang cocok di gunakan untuk memudahkan dalam membuat gambar rencana layout PCB diantarannya adalah …
A.     Exel 2007
B.     AutoCad
C.     PSPICE
D.    Protel
E.     Electronic Workbench

4.  Untuk menggambar symbol-symbol komponen di Or-Cad dilakukan dengan cara …
A.     Klik PLACE – Wire
B.     Klik PLACE – Part
C.     Klik PLACE – Text
D.    Klik VIEW – Grid
E.     Klik FILE – Open.

5.  Untuk menyimpan atau membuka file dokumen gambar skema elektronika, dapat dipilih file yang memiliki ektensi …
A.     File.doc
B.     File.xls
C.     File.txt
D.    File.pcb
E.     File.sch

6.   Spesifikasi sebuah motor listrik yang terdapat pada body plat nama motor sebagai berikut :
Voltage : 220/380 Volt/50 Hz. 1450 rpm
Arus : 3,5/2,1A
Suhu max : 80* C
dari data spesifikasi tersebut, yang termasuk kedalam besaran pokok adalah …
A.     Tegangan listrik
B.     Arus listrik
C.     Daya listrik
D.    Frekuensi
E.     Life time 

7.  Nilai ukur hambatan listrik yang di tunjukan jarum penunjuk pada papan skala dibawah jika
digunakan selector batas ukur 100 X adalah …

A.       24   Ohm
B.       25   Ohm
C.       26   Ohm
D.    260   Ohm
E.      2,6K Ohm 

 8.    Hasil pengukuran tegangan AC listrik yang ditunjukan oleh jarum penunjuk pada papan skala di bawah jika digunakan selector batas ukur 500V adalah …

A.       42 Volt
B.     110 Volt
C.     210 Volt
D.    220 Volt
E.      420 Volt

9.   Hasil pengukuran Arus listrik yang ditunjukan oleh jarum penunjuk pada papan skala dibawah jika digunakan selector batas ukur 100mA adalah …

A.    22 mA
B.     24 mA
C.     42 mA
D.    44 mA
E.      2,2 A 

     10.    Hasil pengukuran signal gelombang sinus pada osiloskop dimana posisi Volt/div = 2 V dan Time/div = 1 ms. Berapakah nilai tegangan peak-to-peak dan frekuensi dari signal tersebut …

       A.   2 Volt, frekuensi = 250 Hz
B.     4 Volt, frekuensi = 4 Hz
C.     4 Volt, frekuensi = 4 KHz
D.    8 Volt, frekuensi = 250 Hz
E.     8 Volt, frekuensi = 400 Hz

    11.  Untuk mengukur arus listrik yang diperkirakan mencapai 135 mA, maka selector batas ukur di putar menuju posisi …
A.     DCA   0,1     A
B.     DCA   0,25   A
C.     DCA   100 mA
D.    DCA 1250 mA
E.     DCA 2500 mA

 

1   12.    Sebuah solder menggunakan tegangan listrik sebesar 220 Volt. Jika pada solder tersebut mengalirkan arus sebesar 200 mA, maka daya listrik yang terpakai pada solder tersebut adalah …
A.  1,1  watt
B.  4,4  watt
C.  44   watt
D. 110 watt
E.  440 watt

1   13 Hitunglah besar arus yang mengalir pada I3, Jika diketahui I1  = 25 mA, I2  = 10 mA dan I4  = 12 mA seperti yang diperlihatkan pada gambar rangkaian dibawah ini . I3   adalah …

      A.       3 mA
B.       5 mA
C.       8 mA
D.    10 mA
E.      15 mA

  

14.   Perhatikan gambar berikut ! adalah … 

     Diketahui besar Arus I1 = 15 mA, I2 = 10 mA dan I3 = 2mA maka besar Arus  I4 adalah …
 

  
A.    3 mA
B.    6 mA
C.    9 mA
D. 12 mA
E.  15 mA 

1  15. Sebuah komponen saat diukur memiliki tegangan effektif (V-eff) sebesar 220 Volt, maka jika dinnyatakan dengan tegangan maksimum (V-max) dari computer tersebut adalah …
A.     200 Volt
B.     210 Volt
C.     225 Volt
D.    311 Volt
E.     440 Volt

     16.  Sebuah pengukuran tegangan listrik menggunakan osiloskop menunjukan tegangan Max (V-max) sebesar 48 V, maka tegangan effektif (V-eff) dari alat tersebut adalah …
A.     14 Volt
B.     24 Volt
C.     33 Volt
D.    50 Volt
E.      96 Volt

      17.  Perhatikan gambar berikut!

  Sebuah kawat tembaga membentuk sebuah lingkaran dengan jari-jari 5 cm. jika kawat tersebut dialiri arus sebesar 10A dan permeabilitas hampa udara
( u₀ =4.10^-7  Wb/Am ), maka besar dan arah induksi magnet dipusat lingkaran kawat adalah …
A.     4.10^-7 Wb/m² , ke atas
B.     2.10^-7 Wb/m², ke bawah
C.     2.10^-7 Wb/m², ke atas
D.    4.10^-5 Wb/m², Ke bawah
E.      4.10^-5 Wb/m², ke atas

 

     18.    Hal-hal berikut yang harus diperhatikan dalam melakukan pekerjaan penyolderan yang sesuai dengan K3 adalah …
A.     Pemakaian masker
B.     Penggunaan kacamata pelindung
C.     Meniupkan udara pada saat menyolder
D.    Menggunakan sarungtangan karet
E.     Memegang langsung komponen yang akan disolder

     19.  Jenis kecelakaan akibat kelalaian dalam bekerja menggunakan solder listrik berikut ini, kecuali …
A.     Tersengat panas karena diletakkan disembarang tempat
B.     Menjadi terganggu penglihatannya
C.     Mengalami keracunan udara akibat asap timah solder
D.    Tersengat listrik karena kulit kabel solder meleleh terkena panas solder
E.     Mengalami gangguan pernafasan akibat asap timah

     20.   Banyaknya muatan listrik yang mengalir pada kawat penghantar setiap detik dinamakan …
A.     Beda potensial
B.     Resistansi
C.     Daya hanytar listrik
D.    Kuat arus listrik
E.     Kerapatan listrik

     21.   Perbedaan antara tegangan listrik dan arus listrik adalah …
A.     Tegangan listrik terjadi karena masing atom memiliki muatan sejenis, sedangkan aruslistrik
       adalah aliran atom yang berlainan muatan
B.     Tegangan listrik terjadi karena adanya  keseimbangan jumlah muatan, sedangkan arus listrik
       adalah muatan yang mengalir melalui bahan konduktor
C.     Tegangan terjadi karena adannya beda jumlah muatan, sedangkan arus listrik banyak muatan
       yang mengalir
D.    tegangan listrik terjadi karena adanya perbedaan suhu antara dua muatan listrik, sedangkan arus
      listrik mengalir karena suhu kedua muatan seimbang
E.     tegangan listrikterjadi karena adannya desakan muatan dikedua tempat, sedangkan arus listrik
      adalah hambatan jalannya electron

 

      22.  Yang bukan merupakan fungsi kapasitor dalam rangkaian elektronika berikut ini adalah …
A.     Sebagai penyimpan muatan
B.     Menghantarkan listrik AC
C.     Meloloskan listrik DC
D.    Sebagai filter signal input AC
E.     Sebagai pembuang signal AC menuju ground ( By pass )

      23.   Pada sebuah kapasitor tertera kode tulisan 562J 100V. maka nilai kapasitansi dan tegangan kerja kapasitor tersebut adalah …

A.     526 pF dengan batas tegangan diatas 100V
B.     5,6 nF dengan batas tegangan max 100V
C.     62 uFdengan batas tegangan  5x100V
D.    562 uF dengan batas tegangan 100V
E.     52 F dengan batas tegangan minimal 100V


24.   Ukuran diameter mata bor yang digunakan untuk membuat Pad (lubang)kaki komponen untuk IC sebaiknya memakai ukuran …
A.     0,08 mm
B.     0,15 mm
C.     0,8   mm
D.    1,5   mm
E.     0,8   cm

     25.  Perhatikan table berikut !

Table kebenaran diatas menunjukan fungsi gerbang …
A.     NAND
B.     AND
C.     OR
D.    NOR
E.     EX-OR

     26.   Perhatikan rangkaian flip-flop SR NAND berikut ini …

    Kondisi output akan mengalami memory (Qn) apabila :
A.     Input S = R
B.     Input S = 0 dan R = 1
C.     Input S = 0 dan R = 0
D.    Input S = 1 dan R = 0
E.     Input S = 1 dan R = 1

     27.  Rangkaian counter – 4 bit berikut ini merupakan counter denagn modulus …

      A.     Modulo-9
B.     Modulo-10
C.     Modulo-16
D.    Modulo-5
E.     Modulo-8

     28.   Komponen pada mainboar yang berfungsi untuk menyimpan data-data pemprosesan yang sifatnya sementara dan akan hilang bila computer dimatikan/reset adalah …
A.     CD ROM
B.     Memory RAM
C.     Flash Disk
D.    Floppy Disk Drive
E.     Memory ROM BIOS

     29.   Komponen utama pada system computer yang berfungsi untuk mengendalikan dan memproses data-data yang diberikan melalui input adalah …
A.     Memory
B.     VGA Card
C.     Microprosesor
D.    Port LPT Printer
E.     Port USB

 

     30.   Berdasarkan alur diagram (flow-chart) berikut ini, huruf “B” akan dicetak sebanyak …

  A.       1 kali
B.       2 kali
C.     21 kali
D.    20 kali
E.     22 kali 

      31.  Bus yang digunakan untuk membawa signal control untuk mengendalikan unit-unit lain pada system microprosesor adalah …
A.     Bus control
B.     Bus alamat
C.     Bus data
D.    Bus PC
E.     Bus ekpansi

       32.   Unit/blok yang berfungsi untuk mengirimkan kode-kode instruksi program yang akan dieksekusi dan diproses oleh microprosesor adalah …
A.     Timer
B.     Memory RAM
C.     Port I/O
D.    Bus Data
E.     Memory ROM

      33. Untuk memulai penulisan kode instruksi pada pemprograman assembly yang dimulai pada alamat 0100H. maka penulisan instruksi yang benar adalah …
A.     ORG 100
B.     MOV AL,#100H
C.     ORG 100H
D.    MOV DX,0100H
E.     ORG #0100H

        34.  Ladder diagram pada gambar berikut ini jika dinnyatakan dalam persamaan logika adalah …

 
  A.     Y = (A + B) . C
B.     Y = (A  . B) +C
C.     Y = (A . B) + C
D.    Y = (A + B + C )
E.     Y = (A . B) . C   

     35.   Statement list untuk mengganti symbol ladder NC pada pemprograman PLC dengan console yang benar adalah …
A.     LD
B.     AND LD
C.     OR
D.    OR BLK
E.     LD NOT

      36.  Peralatan I.O Pada computer PC Desktop yang banyak digunakan untuk melakukan pertukaran data bit secara parallel terdapat pada …
A.     LPT-Port
B.     COM-Port
C.     USB Port
D.    LAN /RJ 45
E.     CD ROM
  

      37.   Alamat port secara default yang digunakan untuk port data parallel pada computer PC desktop menempati alamat port …
A.     $3BC
B.     $308
C.     $1BC
D.    $208
E.     $378

     38.   Symbol pneumatic berikut ini merupakan katup control  arah jenis …

  A.     Valve 5/2 single solenoid
B.     Valve 3/2 single solenoid
C.     Valve 5/2 double solenoid
D.    Valve 3/2 double solenoid
E.     Valve 4/2 double solenoid

     39.  Gambar berikut ini merupakan symbol dari …

  A.     Valve 5/2, spring return
  B.   Valve 3/2 NC
C.     Valve 4/2, spring return
D.    Valve 5/3, spring return
E.     Valve 3/2 NO

      40.   Bagaimana PLC yang berfungsi untuk mengubah sinyal masukan dari sensor ke PLC untuk diproses dibagian CCU adalah …
A.     Amplifier
B.     Optokopler
C.     Catudaya
D.    Modul out put
E.     Modul input