laporan power supply

 PEMBUATAN & PENGUJIAN
POWER SUPPLY

by riza



1.Pendahuluan

A.    Latar Belakang

•    Dasar Teori
Semua peralatan elektronika menggunakan sumber tenaga untuk beroperasi ,sumber  tenaga tersebut bermacam-macam ada yang dari bateray,Accu ,ada juga yang langsung menggunakan tegangan listrik jala-jala PLN,Untuk konsumsi tegangan yang berasal dari Tegangan listrik untuk alat-alat elektronika tertentu tidak bisa langsung dikonsumsi akan tetapi harus disesuaikan dengan tegangan yang diperlukan oleh peralatan tersebut.Penyesuaian tegangan ini dilakukan oleh sebuah alat yng dinamakan Power Supply atau adaptor.

•    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 atau tegangan 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 : a. AC/DC power supply b. DC/DC converter c. 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%.

Konversi AC ke DC
Untuk konversi listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan. Pertama dengan linear power supply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat sederhana. Setlah Listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer, kemudian dijadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode penyearah. Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan tegangan. Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear regulation, yang bertugas menjaga tegangan sesuai yang diinginkan, meski daya output yang dibutuhkan bertambah.
Linear supply dapat anda temukan pada DC power adapter sederhana. Ia memungkinkan untuk diproduksi dengan ongkos yang minimum. Kelemahan utamanya pada tingkat power conversion dengan efisiensi yang rendah. Berikutnya adalah dibutuhkannya ukuran transformer yang besar, untuk daya ampere yang besar. Tingkat efisiensi konfersi yang rendah (sekitar 50%) juga menyebabkannnya mengeluarkan panas yang besar saat beroperasi.

Switching Power Supply
Power supply untuk PC membutuhkan daya besar, dengan tingkat panas yang minim dan tegangan yang lebih terjaga. Linear power supply tidak cocok untuk hal ini. Maka digunakan metode switching power supply. Jauh lebih kompleks, tapi menawarkan tingkat efisiensi dan daya lebih besar. Kelebihan utama pada kemampuan mengendalikan tegangan output agar tetap terjaga. Pulse Width Modulation (PMW) adalah sinyal utama yang memberikan perintah, untukmengendalikan tegangan, sekiranya terjadi perubahan beban pada output. Ia dapat bekerja dalam selang waktu singkat, hanya dalam hitungan microsecond.

B.    Tujuan Percobaan
o    Mampu membuat Power Supply secara sederhana.
o    Mengetahui aplikasi, dan prinsip kerja dari Power Supply.

C.     Manfaat Power Supply
o    Manfaat dari power supply adalah sebagai input tegangan pada rangkaianyang membutuhkan nilai yang kita inginkan,misalnya 5 volt dan 12 volt DC.melakukan percobaan untuk mengukur besarnya penguatan suatu amplifierdengan tegangan supply yang tidak sama.


3.Daftar Komponen Beserta fungsinya

PERALATAN
-    Solder Listrik
-    Gunting/tang potong
-    Obeng pipih dan kembang

BAHAN-BAHAN
-    Trafo…………................................................................................................1 buah
Fungsi : menurunkan tegangan
-    Elco…………………………………………………………………………..1 buah
Fungsi : mengetahui nilai kapasitas sebuah elco didalam satuan uf (mikro farad)
-    Dioda Bridge..................................................................................................1  buah
      Fungsi : sebagai penyearah arus listrik
-    Capasitor..........................................................................................................1 buah
Fungsi : untuk menyimpan energi dalam bentuk medan magnet
-    Resistor............................................................................................................2 buah
Fungsi : untuk menghambat arus
-    Rotary switch…………...................................................................................1 buah
Fungsi : untuk mengatur tegangan
-    LED indikator..................................................................................................1 buah
Fungsi : sebagai indicator rangkaian
-    PCB..................................................................................................................1 buah
Fungsi : sebagai tempat menyusun komponen
-    Krop………......................................................................................................2 buah
Fungsi : sebagai tempat output dari power suply
-    Kabel.........................................................................................................secukupnya
Fungsi : menghubungkan antar komponen
-    Steaker...............................................................................................................1 buah
Fungsi : sebagai colokan dengan sumber tegangan
-    Timah.........................................................................................................secukupnya
Fungsi : bahan yang digunakan untuk mensolder
-    Saklar………………..………………………………………………….……..1 buah
Fungsi : pemutus aliran listrik
-    Box Power Supply…………………………………………………………….1 buah
Fungsi : Pelindung rangkaian

4.Proses Pembuatan
1.    Persiapkan bahan dan alat-alat seperti trafo, kapasitor, elco, diode bridge, soldir, tenol ,kabel ,dan semua yang menunjang pembuatan power suppy.
2.    Panaskan soldir terlebih dahulu, sambil menunggu panasnya soldier, rangkai komponen seperti kapasitor elco dan diode bridge ke dalam PCB. Dalam perangkaiannya perhatikan muatanya, muatan positif temukan dengan muatan positif begitu sebaliknya muatan negative temukan dengan muatan negative, kalau salah saat mempertemukan muatan dapan dipastikan terjadi konsleting. Dimisalkan jika di kapasitor tidak diketahui muatan negatifnya sedangkan kaki-kakinya sama, maka cukup dilihat bagian yang putih, otomatis bagian yang berwarna putih merupakan muatan negative.
3.    Setelah dirangkai kaki-kaki dari masing-masing komponen diatas dibengkokkan untuk mempermudah menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. setelah dibengkokkan dihubungakan dengan tenol dengan dipanasi sodir. Jika papan PCB kebesaran dapat dipotong dengan gergaji.
4.    Hubungkan trafo dengan rotary switch menggunakan kabel, dimana bagian yang paling awal dihubungkan dengan 6V yang juga tegangan awal. Begitu seterusnya sampai nilai trafo sebesar 18V.
5.    Bagian trafo yang mempunyai tegangan sebesar 0V hubungkan dengan Ground pada kaki diode begitu pula rotary switch juga dihubungkan dengan Ground pada kaki diode yang satunya.
6.    Pada trafo yang memiliki nilai 220 dihubungkan pada kabel(cupcupan) yang mengarah pada listrik AC.
7.    Kabel (cupcupan ) disambung dengan saklar dan saklar dihubungnkan dengan bangian trafo yang bernilai 0 dihubungkan menggunakan kabel.
8.    Pasang lampu LED, Untuk menhindari tegangan atau kejutan tiba-tiba dipasang resistor.
9.    Rangkai Box power Supply (bagian alas dan dinding-dinding.)
10.    Pasang krop dimana warna merah untuk muatan positif dan warna hitam muatan negative. Setelah dipasang hubungkan bagian kaki lampu LED yang bermuatan positif/yang ada resistornya dihubungkan dengan krop warna merah, begitu pula kaki lampu LED yang satunya dihubungkan dengan krop warna Hitam.
11.    Uji coba dahulu power supply tersebut sebelum ditutup, pengecekan mulai lampu led yang nyala/tidak sampai untuk mengukur tegangan power supply yang dihubungkan dengan multitester.
12.    Setelah berhasil barulah ditutup dan dirapikan.

5.Hasil Jadi dan Foto
Setelah semua komponen dirangkai akhirnya jadilah sebuah power supply
Gambar




6.Pengujian
•    Avo meter

-    V rms Trafo
Perhitungan rms Satuan pengukuran untuk besaran listrik bolak-balik biasanya dinyatakan dengan rms (root mean square atau akar rata-rata kuadrad) yang biasa dikenal dengan besaran efektif (yang digunakan oleh beban untuk bekerja).
Tegangan keluaran rata-rata

Tegangan keluaran rms adalah

Arus rms pada sekunder trafo

-    V effective


                 Tabel

V Power supply ( pada Trafo)    V power supply (yang diamati dengan multitester)
6    5,5
9    8
12    10
15    13
18    15,5

•    Osiloscope
-    Keluaran Trafo
Bentuknya berupa gelombang sinus yaitu berupa satu bukit satu lembah, dalam percobaan memunculkan

Gambar keluaran Trafo



-    Setelah Dioda Bridge
Disini nampak bentuk gelombang tidak teratur karena ada beberapa hal:
1.    Kurang matang dalam penyoldiran.
2.    Kabel yang jelek juga mempengaruhi, sehingga gelombang tampak tidak teratur.

Jika hal-hal di atas tidak terjadi dimungkinkan gelombangnya nampak teratur yang hanya mempunyai bukit-bukit/

Gambar hasil pengamatan melalui osiloscop



-    Setelah diberi elco
Sebelum diberi elco memunculkan arus AC tetapi sesudah diberi elco arus listrik menjadi arus DC. Dan gelombang yang nampak adalah berupa gelombang lurus tepatnya di sumbu vertical=1