PROPOSAL
PROPOSAL
PERENCANAAN DAN FABRIKASI RANGKAIAN ELEKTRONIKA
PERENCANAAN DAN FABRIKASI RANGKAIAN ELEKTRONIKA
” POWER SUPPLY ” ” POWER SUPPLY ”
Disusun oleh: Disusun oleh:
ANAS
ANAS AMINULLAH AMINULLAH (02)(02) CAMELIA
CAMELIA ARIZONA ARIZONA (08)(08) DICHA
DICHA DESI DESI ANINDA ANINDA (09)(09) GANJAR
GANJAR GANDHI GANDHI S S (10)(10)
2A / KELOMPOK 4 2A / KELOMPOK 4
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI MALANG
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2011
2011
BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1.
1.1. Latar Latar BelakangBelakang Power supply
Power supply adalah sebuah piranti elektronika yang berguna sebagai sumber dayaadalah sebuah piranti elektronika yang berguna sebagai sumber daya untuk piranti lain, terutama daya listrik. Pada dasarnya power supply bukanlah sebuah alat untuk piranti lain, terutama daya listrik. Pada dasarnya power supply bukanlah sebuah alat yang
yang menghasilkmenghasilkan an energi energi listrik listrik saja, saja, namun namun ada ada beberapa beberapa power power supply supply yangyang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain.
menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain.
Secara garis besar, power supply dibagi menjadi dua macam,
Secara garis besar, power supply dibagi menjadi dua macam, yaitu power supply takyaitu power supply tak distabilkan dan power supply distabilkan. Power supply tak distabilkan dan Power supply distabilkan dan power supply distabilkan. Power supply tak distabilkan dan Power supply distabilkan.Power supply tak distabilkan merupakan jenis power supply yang paling distabilkan.Power supply tak distabilkan merupakan jenis power supply yang paling sederhana. Pada power supply jenis ini,
sederhana. Pada power supply jenis ini, tegangan maaupun arus keluaran dari power tegangan maaupun arus keluaran dari power supplysupply tidak distabilkan, sehingga berubah-ubah sesuai keadaan tegangan masukan dan beban tidak distabilkan, sehingga berubah-ubah sesuai keadaan tegangan masukan dan beban pada keluaran. Power supply jenis ini biasanya digunakan pada peranti elektronika pada keluaran. Power supply jenis ini biasanya digunakan pada peranti elektronika sederhana yang tidak sensitif akan perubahan tegangan. Pencatu jenis ini juga banyak sederhana yang tidak sensitif akan perubahan tegangan. Pencatu jenis ini juga banyak digunakan pada penguat daya tinggi untuk mengkompensasi lonjakan tegangan keluaran digunakan pada penguat daya tinggi untuk mengkompensasi lonjakan tegangan keluaran pada penguat. Power supply distabilkan, pencatu jenis ini menggunakan suatu pada penguat. Power supply distabilkan, pencatu jenis ini menggunakan suatu mekanisme
mekanisme loloh loloh balik balik untuk untuk menstabilkan menstabilkan tegangan tegangan keluarannya, keluarannya, bebas bebas dari dari variasivariasi tegangan masukan, beban keluaran, maupun dengung. Ada dua jenis kalang yang tegangan masukan, beban keluaran, maupun dengung. Ada dua jenis kalang yang digunakan untuk menstabilkan tegangan keluaran, antara lain:
digunakan untuk menstabilkan tegangan keluaran, antara lain:
Power supply linier, merupakan jenis power supply yang umum digunakan. CaraPower supply linier, merupakan jenis power supply yang umum digunakan. Cara kerja dari power supply ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain kerja dari power supply ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan dengan
dengan menggunakan menggunakan rangkaian rangkaian penyearah penyearah tegangan, tegangan, dan dan di di bagian bagian akhirakhir ditambahkan kondensator sebagai penghalus tegangan sehingga tegangan DC yang ditambahkan kondensator sebagai penghalus tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan oleh power supply jenis ini tidak terlalu bergelombang. Selain dihasilkan oleh power supply jenis ini tidak terlalu bergelombang. Selain menggunakan
menggunakan dioda dioda sebagai sebagai penyearah, penyearah, rangkaian rangkaian lain lain dari dari jenis jenis ini ini dapatdapat menggunakan regulator tegangan linier sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik menggunakan regulator tegangan linier sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik daripada rangkaian yang menggunakan dioda. Power supply jenis ini biasanya dapat daripada rangkaian yang menggunakan dioda. Power supply jenis ini biasanya dapat menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 60 Volt dengan arus antara 0 menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 60 Volt dengan arus antara 0 -10 Ampere.
10 Ampere.
Power supply SakelarPower supply Sakelar, power supply jenis ini menggunakan metode yang, power supply jenis ini menggunakan metode yang berbeda dengan power supply linier. Pada jenis ini, tegangan AC yang masuk ke berbeda dengan power supply linier. Pada jenis ini, tegangan AC yang masuk ke dalam rangkaian langsung disearahkan oleh rangkaian penyearah tanpa dalam rangkaian langsung disearahkan oleh rangkaian penyearah tanpa menggunakan bantuan transformer. Cara menyearahkan tegangan tersebut adalah menggunakan bantuan transformer. Cara menyearahkan tegangan tersebut adalah dengan menggunakan frekuensi tinggi antara 10KHz hingga 1MHz, dimana frekuensi dengan menggunakan frekuensi tinggi antara 10KHz hingga 1MHz, dimana frekuensi
ini jauh lebih tinggi daripada frekuensi AC yang sekitar 50Hz. Pada power supply ini jauh lebih tinggi daripada frekuensi AC yang sekitar 50Hz. Pada power supply sakelar
sakelar biasanya biasanya diberikan diberikan rangkaian rangkaian umpan balik umpan balik agar tagar tegangan egangan dan arus dan arus yangyang keluar dari rangkaian ini dapat dikontrol dengan baik.
keluar dari rangkaian ini dapat dikontrol dengan baik.
Power supply juga di gunakan hampir pada setiap barang elektronik, karena power Power supply juga di gunakan hampir pada setiap barang elektronik, karena power supply merupakan perangkat yang menyuplai tenaga pada barang elektronik kita. Oleh supply merupakan perangkat yang menyuplai tenaga pada barang elektronik kita. Oleh karena itu, kami menyusun makalah ini guna memberikan informasi tentang power supply karena itu, kami menyusun makalah ini guna memberikan informasi tentang power supply secara mendetail.
secara mendetail.
1.2.
1.2. Rumusan Rumusan MasalahMasalah 1.2.1.
1.2.1. Bagaimana cara Bagaimana cara memaksimalkmemaksimalkan an daya Power daya Power Supply dari Supply dari efisien rendah efisien rendah agaragar memperoleh tegangan keluaran maksimal sebesar ± 5V /450mA dan pprr 2% ? memperoleh tegangan keluaran maksimal sebesar ± 5V /450mA dan pprr 2% ? 1.2.2.
1.2.2. Bagaimana mengatasi tegangan Power Bagaimana mengatasi tegangan Power Supply yang Supply yang sesuai dengan baik sesuai dengan baik dandan stabil?
stabil?
1.3.
1.3. Batasan Batasan MasalahMasalah 1.3.1.
1.3.1. Perangkat power Perangkat power supply ysupply yang dengan ang dengan keluaran tegangan keluaran tegangan DCDC 1.3.2.
1.3.2. Hasil keluaran Hasil keluaran tegangan berkapasitas ±5 tegangan berkapasitas ±5 V V / 450 / 450 mAmA
1.4. Manfaat 1.4. Manfaat
Pada proposal ini kami berharap power supply yang kami buat dapat digunakan Pada proposal ini kami berharap power supply yang kami buat dapat digunakan sebagai charger handpone.
BAB II BAB II
LANDASAN TEORI LANDASAN TEORI
2.1. Blok Diagram Power Supply 2.1. Blok Diagram Power Supply
TTR
RAAN
NSSFFO
OR
RM
MAATTO
OR
R
R
REEC
CTTIIFFIIEER
R
FFIILLTTEER
R
R
REEG
GU
ULLAATTO
OR
R
TTR
RAAN
NSSIISSTTO
OR
R
BBEEBBAAN
N
2.2. Pembahasan Blok Diagram 2.2. Pembahasan Blok Diagram
2.2.1. Transformator 2.2.1. Transformator
Transformator
Transformator atau atau trafo trafo adalahadalah komponen
komponen elektromagnet elektromagnet yang yang dapatdapat mengubah
mengubah taraf taraf suatu suatu tegangan tegangan AC AC keke taraf yang lain.
taraf yang lain.
Prinsip kerja trafoPrinsip kerja trafo Transformator
Transformator bekerja bekerja berdasarkan berdasarkan prinsip prinsip induksi induksi elektromagneelektromagnetik. tik. TeganganTegangan masukan
masukan bolak-balik bolak-balik yang yang membentangi membentangi primer primer menimbulkan menimbulkan fluks fluks magnet magnet yangyang idealnya
idealnya semua semua bersambung bersambung dengan dengan lilitan lilitan sekunder. sekunder. Fluks Fluks bolak-balik bolak-balik iniini mengindu
menginduksikan ksikan GGL GGL dalam dalam lilitan sekunder. lilitan sekunder. Jika Jika efisiensi sempurna, efisiensi sempurna, semua semua dayadaya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Hubungan primer sekunderHubungan primer sekunder
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan
lilitan primer primer adalah adalah dan dan rumusrumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah
adalah
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka
fluks yang sama, maka
dimana dengan menyusun ulang persamaan dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat
akan didapat
sedemikian hingga sedemikian hingga
Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Kerugian dalam Kerugian dalam transformatotransformatorr
Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:
tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu: 1.
1. kerugian tembaga.kerugian tembaga. Kerugian Kerugian dalam dalam lilitan lilitan tembaga tembaga yang yang disebabkandisebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya. 2.
2. Kerugian kopling.Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidakKerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan
lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.sekunder. 3.
3. Kerugian kapasitas liar.Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yangKerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilita cn-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi terdapat pada lilita cn-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
winding) 4.
4. Kerugian histeresis.Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah.Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
5.
5. Kerugian efek kulit.Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik,Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
biasa. 6.
6. Kerugian arus.Kerugian arus. Kerugian Kerugian yang yang disebabkan disebabkan oleh oleh GGL GGL masukan masukan yangyang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan.
digunakan inti berlapis-lapisan.
EfisiensiEfisiensi
Efisiensi transformator dapat diketahui dengan
Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumusrumus
Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%. 98%. 2.2.2. Rectifier 2.2.2. Rectifier DiodaDioda Dalam elektronika,
Dalam elektronika, diodadioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionikadalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua
dua elektroda elektroda aktif aktif dimana dimana isyarat isyarat listrik listrik dapat dapat mengalir, mengalir, dan dan kebanyakan kebanyakan diodadioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (
digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap ( VARIable VARIable CAPacitor
CAPacitor /kondensator v /kondensator variabel) digunariabel) digunakan sebagai akan sebagai kondensator terkondensator terkendali tegangakendali tegangan.n. Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.
cairan.
Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi
mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis dioda juga pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.
mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.
Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikondu
semikonduktor seperti ktor seperti silikon atau germanium.silikon atau germanium.
PenyearahPenyearah
Penyearah
Penyearah adalah rangkaian elektronika yang berfungsi menyearahkan gelombangadalah rangkaian elektronika yang berfungsi menyearahkan gelombang arus listrik. Arus listrik yang semula berupa arus bolak-balik (AC) jika dilewatkan arus listrik. Arus listrik yang semula berupa arus bolak-balik (AC) jika dilewatkan rangkaian Penyearah akan berubah menjadi arus searah (DC)
rangkaian Penyearah akan berubah menjadi arus searah (DC)
JenisJenis – – Jenis PenyearahJenis Penyearah
Penyearah Setengah GelombangPenyearah Setengah Gelombang
Pada rangkaian ini, dioda berperan untuk hanya Pada rangkaian ini, dioda berperan untuk hanya meneruskan tegangan positif ke beban RL. Ini meneruskan tegangan positif ke beban RL. Ini yang
yang disebut disebut dengan penyearah dengan penyearah setengahsetengah gelombang (
gelombang (half wavehalf wave).).
Gambar gelombang input
Gambar gelombang input Gambar gelombang outputGambar gelombang output
Penyearah gelombang penuhPenyearah gelombang penuh
Tegangan positif phasa yang pertama Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator sebagai common dengan CT transformator sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai
suplai tegangan tegangan gelombang gelombang penuh penuh sepertiseperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya untuk men-ca
tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.
dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.
Gambar
Gambar gelombang gelombang input input Gambar Gambar gelombang gelombang outputoutput
2.2.3. Filter 2.2.3. Filter
Dengan bentuk gelombang tegangan keluaran DC yang masih memiliki ripple yang Dengan bentuk gelombang tegangan keluaran DC yang masih memiliki ripple yang sangat besar, sehingga jika digunakan sebagai catu daya, akan mengganggu kinerja sangat besar, sehingga jika digunakan sebagai catu daya, akan mengganggu kinerja peralatan. Salah satu cara untuk mengurangi tegangan riak ini adalah dengan peralatan. Salah satu cara untuk mengurangi tegangan riak ini adalah dengan menambahkan rangkaian tapis RC
menambahkan rangkaian tapis RC a.
a. Penyearah setengah gelombang dengan Penyearah setengah gelombang dengan filter Cfilter C
Gambar rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter C Gambar rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter C
Gambar di atas adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter Gambar di atas adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata.
gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata.
Bentuk gelombang dengan filter
Gambar di atas menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian Gambar di atas menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.
garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.
Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus (I) yang mengalir ke beban R. Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus (I) yang mengalir ke beban R. Jika arus I = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis Jika arus I = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan ripple yang besarnya adalah :
tegangan ripple yang besarnya adalah : Vr = VM -VL
Vr = VM -VL
dan tegangan dc ke beban adalah Vdc = VM + Vr/2 dan tegangan dc ke beban adalah Vdc = VM + Vr/2
Rangkaian penyearah yang baik adalah rangkaian yang memiliki tegangan ripple Rangkaian penyearah yang baik adalah rangkaian yang memiliki tegangan ripple (Vr) paling kecil. VL adalah tegangan discharge atau pengosongan kapasitor C, (Vr) paling kecil. VL adalah tegangan discharge atau pengosongan kapasitor C, sehingga dapat ditulis :
sehingga dapat ditulis : VL
VL = = VM VM e-T/RCe-T/RC
Jika persamaan (3) disubsitusi ke rumus (1), maka diperoleh : Jika persamaan (3) disubsitusi ke rumus (1), maka diperoleh : Vr = VM (1 - e-T/RC)
Vr = VM (1 - e-T/RC) Jika T << RC
Jika T << RC, dapat ditul, dapat ditulis : e-T/RC is : e-T/RC 1 - e-T/RC1 - e-T/RC
sehingga jika ini disubsitusi ke rumus (4) dapat diperoleh persamaan yang lebih sehingga jika ini disubsitusi ke rumus (4) dapat diperoleh persamaan yang lebih sederhana :
sederhana : VL = VM (T/RC) VL = VM (T/RC)
VM/R tidak lain adalah beban I, sehingga dengan ini terlihat hubungan antara VM/R tidak lain adalah beban I, sehingga dengan ini terlihat hubungan antara beban arus I dan nilai kapasitor C terhadap tegangan ripple Vr. Perhitungan ini beban arus I dan nilai kapasitor C terhadap tegangan ripple Vr. Perhitungan ini efektif untuk mendapatkan nilai tegangan ripple yang diinginkan.
efektif untuk mendapatkan nilai tegangan ripple yang diinginkan. Vr = I T/C
Vr = I T/C
Rumus ini menga
Rumus ini mengatakan, jika arus bebtakan, jika arus beban I semakin besaran I semakin besar, maka tegangan , maka tegangan rippleripple akan semakin besar. Sebaliknya jika kapasitansi C semakin besar, tegangan akan semakin besar. Sebaliknya jika kapasitansi C semakin besar, tegangan ripple akan semakin kecil. Untuk penyederhanaan biasanya dianggap T=Tp, ripple akan semakin kecil. Untuk penyederhanaan biasanya dianggap T=Tp, yaitu periode satu gelombang sinus dari jala-jala listrik yang frekuensinya 50Hz yaitu periode satu gelombang sinus dari jala-jala listrik yang frekuensinya 50Hz atau 60Hz. Jika frekuensi jala-jala listrik 50Hz, maka T = Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 atau 60Hz. Jika frekuensi jala-jala listrik 50Hz, maka T = Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 det. Ini berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah det. Ini berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah gelombang penuh, tentu saja frekuensi gelombangnya dua kali lipat, sehingga T gelombang penuh, tentu saja frekuensi gelombangnya dua kali lipat, sehingga T = 1/2 Tp = 0.01 det.
b.
b. Penyearah gelombang penuh dengan Penyearah gelombang penuh dengan filter Cfilter C
Penyearah gelombang penuh dengan filter C dapat dibuat dengan Penyearah gelombang penuh dengan filter C dapat dibuat dengan menambahkan kapasitor pada rangkaian penyearah gelombang penuh seperti menambahkan kapasitor pada rangkaian penyearah gelombang penuh seperti gambar dibawah ini.
gambar dibawah ini.
Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C
Sebagai contoh, anda mendisain rangkaian penyearah gelombang penuh dari Sebagai contoh, anda mendisain rangkaian penyearah gelombang penuh dari catu jala-jala listrik 220V/50Hz untuk mensuplai beban sebesar 0.5 A. Berapa catu jala-jala listrik 220V/50Hz untuk mensuplai beban sebesar 0.5 A. Berapa nilai kapasitor yang diperlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan ripple nilai kapasitor yang diperlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan ripple yang tidak lebih
yang tidak lebih dari 0.75 Vpp. dari 0.75 Vpp. Jika rumus Jika rumus (7) dibolak-balik maka diperoleh.(7) dibolak-balik maka diperoleh. C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF
C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF
Untuk kapasitor yang sebesar ini banyak tersedia tipe elco yang memiliki Untuk kapasitor yang sebesar ini banyak tersedia tipe elco yang memiliki polaritas dan tegangan kerja maksimum tertentu. Tegangan kerja kapasitor yang polaritas dan tegangan kerja maksimum tertentu. Tegangan kerja kapasitor yang digunakan harus lebih
digunakan harus lebih besar dari tegangan besar dari tegangan keluaran catu daya. Anda keluaran catu daya. Anda barangkalibarangkali sekarang paham mengapa rangkaian audio yang anda buat mendengung, coba sekarang paham mengapa rangkaian audio yang anda buat mendengung, coba periksa kembali rangkaian penyearah catu daya yang anda buat, apakah periksa kembali rangkaian penyearah catu daya yang anda buat, apakah tegangan ripple ini cukup mengganggu. Jika dipasaran tidak tersedia kapasitor tegangan ripple ini cukup mengganggu. Jika dipasaran tidak tersedia kapasitor yang demikian besar, tentu bisa dengan memparalel dua atau tiga buah yang demikian besar, tentu bisa dengan memparalel dua atau tiga buah kapasitor.
kapasitor.
2.2.4.
2.2.4. Voltage Voltage RegulatorRegulator
Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah stabi
masalah stabilitas. Jika teganlitas. Jika tegangan gan PLN naik/turuPLN naik/turun, maka tegann, maka tegangan outputnya gan outputnya jugajuga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus
akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyatasemakin besar ternyata tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini
ini cukup mengganggu, sehingga cukup mengganggu, sehingga diperlukan diperlukan komponen aktif yang komponen aktif yang dapat meregulasidapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.
Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan. Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan.
ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan. Berikut susunan kaki IC
Berikut susunan kaki IC regulator tersebut.regulator tersebut.
Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan +5 volt, 7812 regulator Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan +5 volt, 7812 regulator tegangan +12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan tegangan +12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan -5 dan -12 volt.
7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan -5 dan -12 volt.
Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang tegangannya dapat Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang dikemas dalam satu IC diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang dikemas dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variable misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variable negatif. Bedanya resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat negatif. Bedanya resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui resistor eksternal tersebut.
diatur melalui resistor eksternal tersebut.
Rangkaian regulator yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 6. Pada Rangkaian regulator yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 6. Pada rangkaian ini, zener bekerja pada daerah
rangkaian ini, zener bekerja pada daerah breakdown breakdown , sehingga menghasilkan, sehingga menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau Vout = Vz. Namun tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau Vout = Vz. Namun rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari 50mA.
Prinsip rangkaian catu daya yang seperti ini disebut
Prinsip rangkaian catu daya yang seperti ini disebut shunt regulator shunt regulator , salah satu ciri, salah satu ciri khasnya adalah komponen regulator yang paralel dengan beban. Ciri lain dari shunt khasnya adalah komponen regulator yang paralel dengan beban. Ciri lain dari shunt regulator adalah, rentan terhadap
regulator adalah, rentan terhadap short-circuit short-circuit . Perhatikan jika Vout terhubung singkat. Perhatikan jika Vout terhubung singkat ((short-circuit short-circuit ) maka arusnya tetap I = Vin/R1. Disamping) maka arusnya tetap I = Vin/R1. Disamping regulator shunt regulator shunt , ada juga, ada juga yang disebut dengan
yang disebut dengan regulator seri regulator seri . Prinsip utama regulator seri seperti rangkaian. Prinsip utama regulator seri seperti rangkaian pada gambar 7 berikut ini. Pada rangkaian ini tegangan keluarannya adalah:
pada gambar 7 berikut ini. Pada rangkaian ini tegangan keluarannya adalah: V
Voutout = V= VZZ + V+ VBEBE
V
VBEBE adalah teganganadalah tegangan base-emitor base-emitor dari transistor Q1 yang besarnya antara 0.2dari transistor Q1 yang besarnya antara 0.2 – – 0.70.7
volt tergantung dari jenis transistor yang digunakan. Dengan mengabaikan arus I
volt tergantung dari jenis transistor yang digunakan. Dengan mengabaikan arus IBByangyang
mengalir pada base transistor, dapat dihitung besar tahanan R2 yang diperlukan mengalir pada base transistor, dapat dihitung besar tahanan R2 yang diperlukan adalah :
adalah : R2 = (V
R2 = (Vinin – –VVzz)/I)/Izz
IIzz adalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zener untuk mencapaiadalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zener untuk mencapai
tegangan
teganganbreakdown breakdown zener zener tersebut. tersebut. Besar Besar arus arus ini ini dapat dapat diketahuidiketahui dari
dari datasheet datasheet yang besarnya lebih kurang 20 mA.yang besarnya lebih kurang 20 mA.
Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base I
Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base IBB padapada
rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Dimana seperti yang diketahui, besar arus rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Dimana seperti yang diketahui, besar arus IC akan berbanding lurus terhadap arus IB atau dirumuskan dengan I
keperluan itu, transistor Q1
keperluan itu, transistor Q1 yang dipakai bisa diganti dengan transistoryang dipakai bisa diganti dengan transistorDarlington Darlington yangyang biasanya memiliki nilai
biasanya memiliki nilai ββ yang cukup besar. Dengan transistoryang cukup besar. Dengan transistorDarlington Darlington , arus base, arus base yang kecil bisa menghasilkan arus IC yang lebih besar.
yang kecil bisa menghasilkan arus IC yang lebih besar.
Teknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-Amp untuk Teknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-Amp untuk men-drive transistor Q, seperti pada
drive transistor Q, seperti pada rangkaian gambar 8. Dioda zener disini tidak rangkaian gambar 8. Dioda zener disini tidak langsunglangsung memberi umpan ke transistor Q, melainkan sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp memberi umpan ke transistor Q, melainkan sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp IC1. Umpan balik pada pin negatif Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar IC1. Umpan balik pada pin negatif Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar regulator, yaitu :
regulator, yaitu : V
Vin(-)in(-) = (R2/(R1+R2)) V= (R2/(R1+R2)) Voutout
Jika tegangan keluar V
Jika tegangan keluar Voutout menaik, maka tegangan Vmenaik, maka tegangan Vin(-)in(-) juga akan menaik sampaijuga akan menaik sampai
tegangan ini sama dengan tegangan referensi Vz. Demikian sebaliknya jika tegangan tegangan ini sama dengan tegangan referensi Vz. Demikian sebaliknya jika tegangan keluar V
keluar Voutout menurun, misalnya karena suplai arus ke beban meningkat, Op-amp akanmenurun, misalnya karena suplai arus ke beban meningkat, Op-amp akan
menjaga kestabilan di titik referensi V
menjaga kestabilan di titik referensi Vzzdengan memberi arus IB ke transistor Q1.dengan memberi arus IB ke transistor Q1.
Sehingga pada setiap saat Op-amp menjaga kestabilan : Sehingga pada setiap saat Op-amp menjaga kestabilan : V
Vin(-)in(-) = V= Vzz
Dengan mengabaikan tegangan V
Dengan mengabaikan tegangan VBEBEtransistor Q1 dan mensubsitusi rumus (11) ketransistor Q1 dan mensubsitusi rumus (11) ke
dalam rumus (10) maka diperoleh hubungan matematis : dalam rumus (10) maka diperoleh hubungan matematis : V
Voutout= ( (R1+R2)/R2) V= ( (R1+R2)/R2) Vzz
Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur besar R1 dan R2. Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur besar R1 dan R2.
2.2.5. Transistor 2.2.5. Transistor Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuitadalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
Cara Kerja TransistorCara Kerja Transistor
Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang
transistor (FET), yang masing-masinmasing-masing bekerja secara g bekerja secara berbeda.berbeda.
Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
utama tersebut.
FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik
Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasanperbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.
Penggunaan TransistorPenggunaan Transistor
Common EmitorCommon Emitor
Dalam elektronika, penguat Tunggal emitor adalah salah Dalam elektronika, penguat Tunggal emitor adalah salah satu dari tiga topologi dasar penguat BJT tingkat tunggal, satu dari tiga topologi dasar penguat BJT tingkat tunggal, biasanya digunakan sebagai penguat tegangan
biasanya digunakan sebagai penguat tegangan[1][1].. DalamDalam sirkuit ini saluran basis menjadi masukan, dan kolektor sirkuit ini saluran basis menjadi masukan, dan kolektor adalah keluaran, sedangkan emitor digunakan bersama adalah keluaran, sedangkan emitor digunakan bersama (tunggal) untuk keduanya (mungkin disambungkan ke (tunggal) untuk keduanya (mungkin disambungkan ke ground atau jalur catu daya). Sirkuit analognya dalam ground atau jalur catu daya). Sirkuit analognya dalam FET adalah penguat tunggal sumber.
FET adalah penguat tunggal sumber.
Common CollectorCommon Collector Tunggal
Tunggal kolektor kolektor adalah adalah teknik teknik penyambupenyambungan ngan transistor transistor yangyang mengguna
menggunakan kan kolektor kolektor sebagai sebagai terminal terminal bersama. bersama. Di Di antara antara keluarankeluaran pada
pada emitor emitor dan dan masukan masukan pada pada basis basis tidak tidak ada ada pembalikan pembalikan isyarat, isyarat, dandan karena
karena penguatan penguatan tegangan tegangan mendekati mendekati satu, satu, emitor emitor seolah-olaseolah-olah meh mengikutingikuti masukan, sehingga sering juga disebut pengikut emitor.
masukan, sehingga sering juga disebut pengikut emitor.
Common BaseCommon Base
Dalam elektronika, penguat Tunggal basis adalah salah satu dari tiga topologi Dalam elektronika, penguat Tunggal basis adalah salah satu dari tiga topologi dasar penguat BJT tingkat tunggal, biasanya digunakan sebagai penguat dasar penguat BJT tingkat tunggal, biasanya digunakan sebagai penguat tegangan. Dalam sirkuit ini saluran emitor berfungsi sebagai masukan, tegangan. Dalam sirkuit ini saluran emitor berfungsi sebagai masukan, kolektor sebagai keluaran dan basis adalah bersama untuk keduanya kolektor sebagai keluaran dan basis adalah bersama untuk keduanya (mungkin disambungkan ke ground atau jalur catu daya). Sirkuit analog pada (mungkin disambungkan ke ground atau jalur catu daya). Sirkuit analog pada transistor FET adalah penguat t
transistor FET adalah penguat tunggal gerbang.unggal gerbang.
2.2.6.
2.2.6. PerhitungaPerhitungan Power n Power SupplySupply
Langkah - langkah yang harus dilakukan sebelum melakukan perhitungan adalah kita Langkah - langkah yang harus dilakukan sebelum melakukan perhitungan adalah kita harus menentukan kondisi sbb :
harus menentukan kondisi sbb : 1.
1. Berapa Berapa Volt Volt keluaran keluaran (V(VRMSRMS) yang diinginkan) yang diinginkan
2.
2. Berapa Berapa Ampere Ampere arus arus keluaran keluaran (I)yang (I)yang dinginkandinginkan Langkah-langkah Perhitungan power supply :
Langkah-langkah Perhitungan power supply : 1.
1. Menghitung Menghitung nilai nilai RRLL
R R L = L =
2.
2. Menghitung Menghitung tegangan tegangan puncak puncak ( ( VVpeakpeak))
Setelah V
Setelah VRMSRMS didapat didapat kita harus kita harus menghitunmenghitung g VVPeakPeak dengan bantuan formula berikut:dengan bantuan formula berikut:
V
V Peak Peak = V = V RMS RMS x x
3.
3. Menghitung Menghitung tegangan tegangan ripple ripple ( ( VVrippleripple))
Dengan nilai V
Dengan nilai VRMSRMS dan prosentase Vdan prosentase Vripplerippletelah ditemukan sebelumnyatelah ditemukan sebelumnya
V
Vrippleripple= V= VRMSRMSx %Vx %Vrippleripple
4.
4. Menghitung Menghitung nilai nilai kapasitor kapasitor yang yang digunakandigunakan Dengan nilai V
Dengan nilai Vrippleripple, Arus (I) , , Arus (I) , Priode (T) telah ditemukan sebelPriode (T) telah ditemukan sebelumnyaumnya
C = C =
5.
5. Menghitung tegangan Menghitung tegangan power power supply supply yang yang diperlukandiperlukan
Besarnya tegangan power supply yang diperlukan adalah penjumlahan dari V Besarnya tegangan power supply yang diperlukan adalah penjumlahan dari Vpeakpeak,,
V
Vsatsat dan Vdan Vrippleripple ditambah dengan nilai tegangan 1.2V sebagai tegangan drop diditambah dengan nilai tegangan 1.2V sebagai tegangan drop di
penyearah gelombang penuh. penyearah gelombang penuh. V
V supply supply = V = V peak peak + + V V ripple ripple + 1.2V + 1.2V
6.
6. Menghitung Menghitung Tegangan Tegangan Trafo Trafo yang yang diperlukandiperlukan
Tegangan Trafo yang diperlukan adalah Vsupply dibagi dengan
Tegangan Trafo yang diperlukan adalah Vsupply dibagi dengan
, dengan rumus, dengan rumus dapat ditulis sbb :dapat ditulis sbb : V
V ac1ac1 = V = V ac2 ac2 = =
BAB III BAB III
PENYELESAIAN MASALAH PENYELESAIAN MASALAH 3.1.
3.1. Gambar Gambar RangkaianRangkaian
3.2.
3.2. Perhitungan Perhitungan power power supplysupply 1.
1. Tentukan Tentukan besar besar Volt Volt keluaran keluaran (V(VRMSRMS) dan arus keluaran (I)) dan arus keluaran (I)
VVRMSRMS = = 5 V5 V
I I = = 450 450 mAmA
2.
2. Menghitung Menghitung nilai nilai RRLL
R RLL== == == 11 Ω11 Ω 3.
3. Menghitung Menghitung tegangan tegangan puncak puncak ( ( VVpeakpeak))
Setelah V
Setelah VRMSRMS didapat kita didapat kita harus harus menghitung menghitung VVPeakPeak dengan bantuan formula berikut:dengan bantuan formula berikut:
V
VPeakPeak = V= VRMSRMSxx
= 5 V x= 5 V x
= 7,07 V= 7,07 VPP4.
4. Menghitung Menghitung tegangan tegangan ripple ripple ( ( VVrippleripple))
Dengan nilai V
Dengan nilai VRMSRMS dan prosentase Vdan prosentase Vripplerippletelah ditemukan sebelumnyatelah ditemukan sebelumnya
V
Vrippleripple= V= VRMSRMSx %Vx %Vrippleripple = 5 V x 2% = 0.1 V= 5 V x 2% = 0.1 V
5.
5. Menghitung Menghitung nilai nilai kapasitor kapasitor yang yang digunakandigunakan Dengan nilai V
Dengan nilai Vrippleripple, Arus (I) , , Arus (I) , Priode (T) telah ditemukan sebelumPriode (T) telah ditemukan sebelumnyanya
C = C = == = 0,045 F = 45 mF= 0,045 F = 45 mF 6.
6. Menghitung tegangan power supply yang diperlukanMenghitung tegangan power supply yang diperlukan
Besarnya tegangan power supply yang diperlukan adalah penjumlahan dari V Besarnya tegangan power supply yang diperlukan adalah penjumlahan dari Vpeakpeak
dan V
dan Vrippleripple ditambah dengan nilai tegangan 1.2V sebagai tegangan drop diditambah dengan nilai tegangan 1.2V sebagai tegangan drop di
penyearah gelombang penuh. penyearah gelombang penuh. V
7.
7. Menghitung Tegangan Trafo yang diperlukanMenghitung Tegangan Trafo yang diperlukan
Tegangan Trafo yang diperlukan adalah Vsupply dibagi dengan
Tegangan Trafo yang diperlukan adalah Vsupply dibagi dengan
, dengan rumus, dengan rumus dapat ditulis sbb :dapat ditulis sbb : V
Vac1ac1 = V= Vac2ac2 ==
== = 5,91 V= 5,91 V 3.3.
3.3. Perencanaan Perencanaan dan dan pembuatan pembuatan jalur jalur rangkaianrangkaian Pada
Pada perencanaan jalur perencanaan jalur rangkaian rangkaian diatas bisa diatas bisa menggunakan menggunakan bantuan bantuan softweresoftwere seperti protel,visio dll.
seperti protel,visio dll. Hal
Hal – –hal yang perlu diperhatikan :hal yang perlu diperhatikan : 1.
1. memperhatikmemperhatikan lebar an lebar jalur yang jalur yang dibutuhkan guna dibutuhkan guna meningkatkmeningkatkan an efesiensi arus efesiensi arus dandan tempat.
tempat. 2.
2. Disisi laiDisisi lain kita harus men kita harus mempersiapkan mpersiapkan komponen ykomponen yang dibutuhkan ang dibutuhkan sesuai ransesuai rangkaiangkaian yang telah kita rancang.
yang telah kita rancang. 3.
3. Mengecek Mengecek keberadaakeberadaan n jalur,sehinggjalur,sehingga a benar-benar sesuai benar-benar sesuai dengan dengan rangkaian rangkaian diatasdiatas
Berikut gambar layout dan pictorial
Berikut gambar layout dan pictorial dari rangkaian diatas.dari rangkaian diatas. 1. Layout 1. Layout Skala 1:1 Skala 1:1 2. Pictorial 2. Pictorial D D 4 4 D D 3 3 D D 2 2 D D 1 1 C1 C1 R1 R1 R2 R2 Q1 Q1 D5 D5 Vi Vi Vo Vo Skala 1:1 Skala 1:1
3.4. Penyablonan 3.4. Penyablonan
Setelah perencanaan selesai kita bisa memulai memindahkan jalur ke pcb,disini kita Setelah perencanaan selesai kita bisa memulai memindahkan jalur ke pcb,disini kita mengunakan metode penyablonan yang dulu telah kita pelajari pada semester mengunakan metode penyablonan yang dulu telah kita pelajari pada semester sebelumnya,d
sebelumnya,dengan engan memperhatikamemperhatikan n langkah-langklangkah-langkah ah yang yang benar benar agar agar mendapatkmendapatkanan hasil yang maksimal.
BAB IV BAB IV METODOLOGI METODOLOGI
