Catu Daya Switching ( Switching Mode

Tugas Kelompok

KERUSAKAN GEJALANYA

6.2. Catu Daya Switching ( Switching Mode

Power Unit

/ SMPU)

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog

193

Catu daya model tersaklar ini ada dua macam, yaitu:

● Pensaklar primer (primary switching)

● Pensaklar sekunder (secondary switching)

PENYEARAH JEMBATAN DAN PENGHALUS PUSH PULL DRIVE PULSE WIDTH MODULATOR OSILATOR GELOMBANG PERSEGI 20 KHz TEGANGAN REFERENSI FILTER TRANSISTOR PENSAKLAR TEGANGAN TINGGI C OUTPUT ARUS SEARAH TEREGULASI COMPARATOR OP-AMP GC Loveday,1980, 145

Gambar 6.24: Diagram Blok Regulator Mode Pensaklar Primer

Pada gambar 6.24 tegangan arus searah ini disaklar pada frekuensi dia- tas frekuensi audio oleh transistor tegangan tinggi untuk memberikan bentuk gelombang bolak-balik pada trafo primer. Arus bolak-balik sekun- der disearahkan dan diregulasikan dengan membandingkan catu referen- si dari zener. Perbedaan sinyal dipakai untuk mengatur daur tugas dari transistor pensaklar. Jika tegangan arus searah turun waktu arus beban naik maka sinyal penyeimbangan menyebabkan lebar pulsa modulator untuk mensaklar transistor ON untuk saat yang cukup lama kemudian

OFF selama setengah daur dari osilator 20 KHz maka tegangan keluaran akan naik lagi ke harga yang sangat dekat dengan sebelumnya. Kejadian sebaliknya, jika arus beban dikurangi. Mode pensaklaran primer ini ba- nyak digunakan dalam SMPU dari daya tinggi.

Walaupun demikian, anda dapat mengganti regulator linier yang konven- sional dengan tipe tersaklar memakai pensaklar sekunder seperti Gam- bar 6.25 Jika transistor seri disaklar ON, arus akan mengalir ke filter LC. Jika transistor tersaklar OFF, induktor menyimpan arus yang mengalir sebagai aksi lintasan balik melalui Fly Wheel Dioda.

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog

194

DUTY CYCLE CONTROL OSILLATOR REFERENCE VOLTAGE C FILTER FLYWHEEL DIODE ERROR AMPLIFIER SWITCHING TRANSISTOR GC Loveday,1980, 145

Gambar 6.25 Diagram Blok Regulator Mode Pensaklar Sekunder

Berbagai macam metoda dapat digunakan untuk meregulasi keluaran a- rus searah. Daur tugas dari bentuk gelombang pensaklar atau frekuensi dari osilator dapat divariasi atau dicampur dari kedua metoda. Selama transistor dioperasikan sebagai saklar maka salah satu OFF atau ON

sehingga daya yang didisipasikan oleh transistor lebih rendah. Walaupun demikian, SMPU lebih efisien dan memerlukan tempat yang tidak luas bila dibandingkan dengan regulator seri. SMPU, pemakaian utamanya a- dalah unit yang mencatu arus besar pada tegangan rendah dan tegangan medium.

Untuk lebih jelasnya di bawah ini akan diterangkan catu daya tersaklar pada Komputer, karena dengan beredarnya komputer dipasaran maka catu daya ini paling banyak digunakan saat ini. Lebih jelasnya diberikan diagram bloknya pada gambar 6.26di bawah ini.

Gambar 6.26 Diagram Blok SMPU

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog

195

A t 1. 4. 7. 2. 3. 5. 8. 6. t t t t t A A A A A t t A A

Gambar 6.27Bentuk Gelombang Pada Tiap Titik Output Blok Fungsi masing-masing blok dapat dijelaskan sebagai berikut:

● Filter RFI (Radio Frequency Interference)

Fungsinya sebagai filter jala-jala untuk frekuensi tinggi dimana bila a- da frekuensi tinggi akan ditindas dan frekuensi rendah (50 Hz) akan diteruskan.

● Penyearah tegangan jala-jala dan Filter kapasitor

Fungsinya untuk mengubah tegangan AC ke DC (tak teregulasi) rang- kaian ini terdiri dari dioda penyearah dan filter kapasitor. Sebelum rangkaian ini biasa dipasang NTC sebagai penahan arus sentakan (I

surge) saat pertama kali daya dinyalakan akibat adanya pengisian ka-

pasitor.

● Elemen Penyaklar

Fungsinya sebagai pengubah tegangan DC menjadi tegangan AC yang berupa pulsa-pulsa tegangan yang mempunyai frekuensi jauh lebih tinggi dari frekuensi jala. Biasanya diatas frekuensi audio (> 20 Hz).

● Trafo Daya Pengisolasi I/O

• Fungsi pertama trafo ini sebagai pengisolasi antara input dan output dimana pada inputnya mempunyai tegangan sebesar tegangan jala- jala, sedangkan pada outputnya untuk keamanan perlu diturunkan tegangannya

• Fungsi kedua yaitu sebagai penurun atau penaik tegangan atau se- bagai pembuat keluaran yang ganda (multiple output)

● Penyearah Output

Fungsinya menyearahkan dan memfilter tegangan AC dari output tra- fo menjadi suatu tegangan DC yang ripplenya kecil sekali.

● Pulse Width Modulator (PWM)

Fungsinya sebagai pengontrol kestabilan tegangan output dengan merubah-rubah lebar pulsa untuk penyaklaran transistor penyaklar. Bila Vout turun akan dideteksi oleh Vsensor yang merubah lebar pulsa-

nya bertambah sehingga dapat menaikan tegangan rata-rata output- nya. Bila turun maka kebalikannya.

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog

196

● Trafo Pengisolasi/Opto Coupler (Kopling Optik)

Fungsinya untuk mengisolasi input output tetapi bisa mentransfer pul- sa PWM untuk menggerakan basis-basis transistor saklar

● Catu Daya Pembantu

Fungsinya untuk mencatu rangkaian PWM. Catu ini bisa diambil dari PC inputnya atau dari DC outputnya.

Gambar pengawatan keluaran catu daya komputer diberikan pada gam- bar 6.28di bawah ini:

Gambar 6.28 Pengawatan Catu Daya Pada Komputer

Sebelum memperbaiki suatu peralatan yang rusak khususnya untuk

Switching Power Supply, ada beberapa langkah yang bisa membantu

dalam proses perbaikan, yaitu:

1. Mengamati gejala kerusakan yang terjadi

2. Menganalisa kerusakan atau memperkirakan bagian/blok mana yang rusak karena gejala tersebut

3. Lakukan pengetesan pada bagian yang anda curigai atau lakukan pe- ngetesan sistematis bila anda kurang yakin bagian mana yang rusak. Dalam pelacakan kerusakan sistematis pada Switching Power Supply se- baiknya pengetesan dimulai dari input jala-jala sampai bagian primer rangkaian penyaklar karena umumnya kerusakan banyak terjadi di bagi- an tersebut. Bila pada bagian primer semua komponen sudah dites baik, begitu pula besarnya tegangan pada masing-masing kapasitor filter pera- ta DC sudah normal ± 150 V, maka langkah berikutnya adalah melakukan pengetesan ke bagian sekunder yaitu driver PWM dan rangkaian IC PWM baik pengetesan tegangan catunya atau pengetesan komponen

6.2.4. Pelacakan Kerusakan dan Gejala Kerusakan

SMPU

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog

197

secara pasif.

Pengetesan pada penyearah output dan penguat kesalahan adalah yang terakhir karena pada bagian ini jarang terjadi kerusakan kecuali bila catu dayanya sudah berumur tua bisa terjadi kerusakan pada kapasitor-kapa- sitor penyearah jeleknya/putusnya solderan ke komponen atau konektor atau dioda penyearah yang rusak.

Gejala kerusakan dan penyebabnya diberikan sebagai berikut: