Catu Daya Simetris

Catu Daya Simetris

Maliasih (4201411101)

Pendidikan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universutas Negeri Semarang

Abstrak

Catu daya simetris atau sering juga disebut catu daya keluaran ganda atau penyearah keluaran ganda merupkan sebuah power supply yang mampu memberikan output ganda dengan tegangan output simetris saling berkebalikan terhadap ground (positif, negatif dan ground) dimana level tegangan pada terminal positif dan negalif terhadap titik refenrensi (ground) sama tetapi  berkebalikan 180°. Prinsip kerja rangkaian catu daya simetris adalah menurunkan tegangan AC 220 volt menjadi 15volt DC, mengubah tegangan bolak-balik/AC menjadi tegangan searah/DC dan menjadikan output yang dihasilkan yaitu pada +Vcc-ground dan –Vcc-ground memiliki nilai yang sama.

Kata Kunci: catu daya simetris, keluaran ganda, regulator

1.   PENDAHULUAN

Tujuan artikel ini untuk memperdalam dan mempelajari aplikasi penggunaan komponen-komponen elektronika yang sudah di pelajari dalam mata kuliah elektronika analog. Dari sekian banyak komponen elektronika kita dapat merakit atau membuat alat elektronik yang beragam. Artikel ini akan membahas salah satu bentuk aplikasinya yaitu pada catu daya. Semua rangkaian elektronika memerlukan sumber tegangan untuk mengaktifkannya, sumber tegangan ini biasanya disebut adaptor atau power supply atau sering juga disebut dengan catu daya. Catu daya atau power supply merupakan komponen yang sangat penting dalam bidang elektronika. Catu daya yang baik adalah catu daya yang tegangan keluarannya stabil. Catu daya ada 2 jenis yaitu catu daya simetris dan catu daya tunggal. Sedangkan dari bentuknya catu daya ada 2 bentuk yaitu catu daya gelombang penuh dan setengah gelombang. Artikel ini akan membahas tentang catu daya simetris plus.
2.      ISI

a.      Prinsip kerja rangkaian catu daya simetris

Power supply simetris atau sering juga disebut catu daya keluaran ganda atau penyearah keluaran ganda merupkan sebuah power supply yang mampu memberikan output ganda dengan tegangan output simetris saling berkebalikan terhadap ground (positif, negatif dan ground) dimana level tegangan pada terminal positif dan negalif terhadap titik refenrensi (ground) sama tetapi  berkebalikan 180°. Catu daya simetris adalah sebuah rangkaian catu daya dengan output simetris dengan tegangan output yang dapat di atur (adjustment). Prinsip kerja rangkaian catu daya simetris adalah menurunkan tegangan AC 220 volt menjadi 15volt DC, mengubah tegangan bolak-balik/AC menjadi tegangan searah/DC dan menjadikan output yang dihasilkan yaitu pada +Vcc-ground dan –Vcc-ground memiliki nilai yang sama. Karena output yang dihasilkan oleh +Vcc-ground sama dengan yang dihasilkan oleh –Vcc-ground maka catu daya disebut dengan catu daya simetris. Komponen utama rangkaian catu daya yang akan kita bahas disini yaitu trafo step down, dioda silicon dan kondensator elektrolit (elco), sedangkan untuk komponen sekundernya yaitu IC dan transistor yang berfungsi sebagai regulator untuk membersihkan arus DC dari paku – paku tegangan AC yang mana paku – paku ini biasanya memberikan efek bunyi dengung dan desis (noise) pada peralatan audio. Komponen yang digunakan dalam rangkaian catu daya simetris antara lain:

1.      Trasformator-CT

Transformator-CT pada rangkiaan catu daya simetris  berfungsi untuk menurunkan tagngan dari PLN yang semula 220 volt menjadi kurang lebih 15 volt.

2.   Dioda bridge

Dioda bridge dalam rangkaian catu daya simetris berfungsi sebagai penyearah tegangan dari AC manjadi DC atau rectifier.

Dioda bridge dirancang untuk bisa meloloskan dua siklus gelombang ac menjadi satu arah saja. Gelombang dua arah yang telah diubah menjadi satu arah keluaran dari dioda bridge masih memiliki riak atau masih memiliki amplitude tegangan yang tidak rata. Hal ini dikarenakan dioda bridge hanya menghilangkan siklus negatif dan menjadikannya siklus positif tetapi tidak merubah bentuk gelombang sama sekali dimana masih memilki lembah dan bukit.

3.    Kapasitor

     Kapasitor dalam rangkaian catu daya simetris berfungsi sebagai filter atau penyaring atau penghilang riak gelombang yang telah disearahkan oleh dioda bridge.

     Untuk mengatasi keluaran dari dioda bridge masih memiliki riak atau masih memiliki amplitude tegangan yang tidak rata dimanfaatkan kapasitor yang mempunyai kapasitansi yang cukup besar untuk membuat rata gelombang tersebut. Hal ini dikarenakan lamanya proses pelepasan muatan oleh kapasitor sehingga seolah-olah amplitudo dari gelombang tersebut menjadi rata. Sebenarnya jika kita memahami cara kerja kapasitor kita bisa mengerti bahwa tingkat kerataan dari gelombang yang dihasilkan masih dipengaruhi oleh impedansi beban yang kelak akan dihubungkan dengan rangkaian power supply tersebut. Semakin kecil impdeansi beban maka akan menjadikan proses pelepasan muatan pada kapasitor akan semakin cepat, sehingga dengan begitu maka bisa dipastikan gelombang yang semula rata akan berubah kembali menjadi memiliki riak akibat proses pelepasan muatan yang begitu cepat.

4.   Potensimeter

      Potensiometer dalam rangkaian catu daya simetris berfungsi untuk mengubah besarnya input DC.

5.   Regulator DC/IC

Regulator DC/IC yang digunakan ada dua macam, yaitu LM 317 dan LM 337. penggunaan regulator DC variabel LM 317 sebagai regulasi positifnya dan regulator tegangan negative variabel LM 337 sebagai regulasi tegangan negatifnya.

6.   ELCO (Elektrolit Kondensator)

ELCO adalah komponen berkaki 2 yaitu (+) (-) adapun fungsi ELCO adalah menyimpan arus listrik DC, ELCO juga sering di pakai dalam rangkaian apapun, seperti power suply regulator,power, dan lain-lain. ELCO juga bisa rusak kalau tidak kelihatan meletus bisa kita tes pakai AVOMETER, caranya kita colokan kabel AVO ke kaki ELCO, kalau normal jarum avo menunjukkan ke atas lalu perlahan2 turun sampai 0 kalau rusak ELCO gak bisa turun atau keatas lagi.

b.   Penyearah (rectifier)

Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar-1 berikut ini. Transformator (T1) diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya.

gambar 1 : rangkaian penyearah sederhana

Pada rangkaian ini, dioda (D1) berperan hanya untuk merubah dari arus AC menjadi DC dan meneruskan tegangan positif ke beban R1. Ini yang disebut dengan penyearah setengah gelombang (half wave). Untuk mendapatkan penyearah gelombang penuh (full wave) diperlukan transformator dengan center tap (CT) seperti pada gambar-2.

Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai tegangan gelombang penuh seperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya untuk men-catu motor dc yang kecil atau lampu pijar dc, bentuk tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.

Gambar 3 adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata. Gambar-4 menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.

c.    Trafo step down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC

d.   Rangkaian catu daya simetris

Alat dan Bahan yang dibutuhkan untuk membuat catu daya simetris

Bahan statis:

1.   Steker dan kabel AC            

2.   Switch on off                                   

3.    Fuse / sikring                       

4.   Travo 2A CT                        

5.    Dioda                                   

6.   IC regulator 7812                 

7.    Resistor                                

8.   LED                          

9.   Socked DC

10.                    Elco                

Bahan variabel:             

1.   Kapasitor                  

2.   Dioda IN 4004                     

3.   IC LM 317                           

4.   IC LM 337                           

5.   Potensio streo                       

6.   Probe                                    

1.      KESIMPULAN

Catu daya simetris plus mampu memberikan output ganda dengan tegangan output simetris saling berkebalikan terhadap ground (positif, negatif dan ground) dimana level tegangan pada terminal positif dan negalif terhadap titik refenrensi (ground) sama tetapi  berkebalikan 180°. Catu daya simetris ini sering dibutuhkan pada perangkat elektronika seperti power amplifier, komputer dan lainya. bagian utama rangkaian dasar power supply simetris dapat dibangun menggunakan transformator CT dan dioda yang disusun jembatan (bridge). Tegangan output pada catu daya simetris plus dapat di atur (adjustment).

Prinsip kerja rangkaian catu daya simetris adalah menurunkan tegangan AC 220 volt menjadi 15volt DC, mengubah tegangan bolak-balik/AC menjadi tegangan searah/DC dan dan menjadikan output yang dihasilkan yaitu pada +Vcc-ground dan –Vcc-ground memiliki nilai yang sama menjadikan output yang dihasilkan yaitu pada +Vcc-ground dan –Vcc-ground memiliki nilai yang sama.

2.   DAFTAR PUSTAKA

Elektronika Dasar. 2012. http://elektronika-dasar.web.id/rangkaian/power-supply/power-supply-simetris-output-ganda/ ( diakses pada 20 April 2014 pukul 19.10)

Prasetyo, Didik. 2013. Rangkaian power supply simetris variable  LM317/337. http://didik88.blogspot.com/2011/06/rangkaian-power-supply-simetris.html( diakses pada 20 April 2014 pukul 19.10)

Munir, Agus. 2012. Rangkaian Catu Daya simetris. http://agusmunir.mywapblog.com/rangkaian-catu-daya-simetris.xhtml ( diakses pada 20 April 2014 pukul 19.10)

RANGKAIAN CATU DAYA ATAU POWER SUPPLY. 2012. http://artulag.blogspot.com/2012/11/rangkaian-catu-daya-atau-power-supply.html( diakses pada 28 April 2014 pukul 06.10)