MAKALAH ELEKTRONIKA
“CATU DAYA”
Makalah Ini Dibuat Untuk Menyelesaikan Tugas Elektronika
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR
2015
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
BAB
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1.2
Tujuan Pembahasan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
TEORI DASAR
2.2
KOMPONEN UTAMA CATU DAYA
2.3
PRINSIP KERJA
2.4
ALAT DAN BAHAN
2.5
LANGKAH-LANGKAH PEMBUATAN CATU DAYA
BAB III
PENUTUP
4.1
Kesimpulan
4.2
Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Catu daya atau power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang mengubah arus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Catu daya menjadi bagian yang penting dalam elektonika yang berfungsi sebagai sumber tenaga listrik misalnya pada baterai atau accu. Catu daya (Power Supply) juga dapat digunakan sebagai perangkat yang memasok listrik energi untuk satu atau lebih beban listrik.
Secara umum prinsip rangkaian catu daya terdiri atas komponen utama yaitu ; transformator, dioda dan kondensator. Dalam pembuatan rangkaian catu daya, selain menggunakan komponen utama juga diperlukan komponen pendukung agar rangkaian tersebut dapat berfungsi dengan baik. Komponen Pendukung tersebut antara lain : sakelar, sekering (fuse), lampu indicator, voltmeter dan amperemeter, jack dan plug, Printed Circuit Board (PCB), kabel dan steker, serta Chasis. Baik komponen utama maupun komponen pendukung sama sama berperan penting dalam rangkaian catu daya.
1.2 Tujuan Pembahasan
Tujuan dibuatnya makalah ini antara lain :
- Menyelesaikan tugas mata kuliah elektronika
- Mengetahui perbedaan arus AC dan arus DC
- Mengetahui pengertian dan penjelasan dalam pembuatan Catu Daya
- Memberikan pengetahuan baru
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 TEORI DASAR
Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak – balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah.
Berikut adalah gambaran tegangan arus AC dan DC jika dilihat dengan osiloskop :
Sumber Tegangan Bila diamati sumber AC tegangan berayun sewaktu-waktu pada kutub positif dan sewaktu-waktu pada kutub negatif, sedangkan sumber AC selalu pada satu kutub saja, positif saja atau negatif saja. Dari sumber AC dapat disearahkan menjadi sumber DC dengan menggunakan rangkaian penyearah yang di bentuk dari dioda.
Rangkaian penyearah biasanya output dari rangkaian diberi suatu filter kapasitor untuk menghilangkan riak sehingga diperoleh tegangan DC yang stabil. Tegangan DC juga dapat diperoleh dari batere. Dengan penggunaan batere ditawarkan sumber tegangan DC yang stabil dan portable namun dapat habis tergantung kapasitas batere tersebut. Tegangan yang tersedia dari suatu sumber tegangan yang ada biasanya tidak sesuai dengan kebutuhan. Untuk itu diperlukan suatu regulator tegangan yang berfungsi untuk menjaga agar tegangan bernilai konstan pada nilai tertentu. Regulator tegangan ini biasanya berupa IC dengan kode 78xx atau 79xx. Untuk seri 78xx digunakan untuk regulator tegangan DC positif, sedangkan 79xx digunakan untuk regulator DC negatif. Nilai xx menandakan tegangan yang akan diregulasikan. Misalnya kebutuhan sistem adalah positif 5 volt, maka regulator yang digunakan adalah 7805. IC regulator ini biasanya terdiri dari tiga pin yaitu input, ground dan output. Dalam menggunakan IC ini tegangan input harus lebih besar beberapa persen (tergantung pada data sheet) dari tegangan yang akan diregulasikan.
2.2 KOMPONEN UTAMA CATU DAYA
Berikut adalah komponen utama dalam catu daya
a. Trafo (Penurun Tegangan)
Trafo atau transformator merupakan komponen utama dalam membuat rangkaian catu daya yang berfungsi untuk mengubah tegangan listrik. Trafo dapat menaikkan dan menurunkan tegangan. Berdasarkan tegangan yang dikeluarkan dari belitan scundair dibagi menjadi 2 yaitu:
1. Step up (penaik tegangan) apabila tegangan belitan scundair yang kita butuhkan lebih tinggi dari tegangan primair (jala listrik)
2. Step down (penurun tegangan) apabila tegangan belitan scundair yang kita butuhkan lebih rendah dari tegangan primair (jala listrik).
Berdasarkan pemasangan gulungannya dikenal 2 (dua) macam trafo yaitu:
1. Trafo tanpa center tap (CT)
2. Trafo dengan center tap (CT).
Peranan rectifier dalam rangkaian catu daya adalah untuk mengubah tegangan listrik AC yang berasal dari trafo step-down atau trafo adaptor menjadi tegangan listrik arus searah DC.
1. Penyearah Setengah Gelombang
Dalam komponen elektronika penyearah setengah gelombang disebut juga Half Wave Rectifier.
2. Penyearah Gelombang Penuh
Dalam komponen elektronika penyearah gelombang penuh disebut juga Full Wave Rectifier.
Penyaring atau filter merupakan bagian yang terdiri dari kapasitor yang berfungsi sebagai penyaring atau meratakan tegangan listrik yang berasal dari rectifier. Selain menggunakan filter juga menggunakan resistor sebagai tahanan.
d. Stabilizer dan Regulator
Stabilizer dan regulator adalah bagian yang terdiri dari komponen dioda zener, transistor, komponen IC atau kombinasi dari ketiga komponen tersebut. Komponen ini berfungsi sebagai penstabil dan pengatur tegangan (regulator) yang berasal dari rangkaian penyaring.
2.3 PRINSIP KERJA
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.
Berikut ini adalah penjelasan singkat tentang prinsip kerja DC Power Supply (Adaptor) pada masing-masing blok berdasarkan Diagram blok diatas.
a.
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.
b.
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.
c. 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).
d.
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).
e. Rangkaian Sederhana DC Power Supply (Catu Daya/Adaptor)
Berikut ini adalah Rangkaian Dasar dari sebuah DC Power Supply :
2.4 ALAT DAN BAHAN
Komponen dasar yang diperlukan untuk membuat catu daya ini adalah sebagai berikut:
- Solder
- Timah
- Bor
- Papan PCB
- Travo 3 Ampere
- Dioda 1 Ampere (atau jika ada gunakan dioda Brige)
- Capasitor Polar 10uF/16V
- IC regulator 7812
- Resistor 1k ohm
- LED warna merah
- Sekring 1 Ampere + soket
- Kabel
Dalam memilih sebuah VGA kita tentu menginginkan sebuah VGA yang cepat dalam
2.5 LANGKAH-LANGKAH PEMBUATAN CATU DAYA
Setelah komponen tersebut ada, kita akan mulai merangkai rangkaian Catu Daya tersebut. Kemudian akan diperlukan gambar susunan rangkaian Catu Daya ini. Berikut adalah contoh gambar susunan rangkaian Catu Daya.
Setelah memperoleh gambar rangkaian ini rangkailah komponen sesuai dengan rangkaian diatas. Dalam merangkai rangkaian ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan.
Pertama dalam memasang dioda (gunakan dioda brige 1 Ampere) dioda ini memiliki 4 buah kaki yang berisi simbul +, -, dan 2 buah simbol ~.1 kaki yang berisi gambar ~ dihubungkan dengan travo yang berisi angka 12V, dan kaki yang bergambar ~ yang lainnya dihubungkan dengan travo yang berisi tanda 0. Kemudian kaki dioda yang bergambar + dihubungkan dengan kaki + capasitor, dan kaki dioda yang berisi gambar, dihubungkan dengan kaki – kapasitor.
Kemudian kaki + capasitor dihubungkan dengan kaki input dari IC 7812 (IC ini berisi 3 kaki, untuk lebih jelasnya lihat data Sheet yang disediakan di akhir pembahasan ini), dan kaki – kapasitor dihubungkan dengan kaki Ground/- dari IC 7812.
Setelah itu kaki ke tiga dari IC 7812 yang merupakan kaki keuaran yang harus di hubungkan dengan kaki + kapasitor yang ke 2, dan Ground dari IC 7812 dihubungkan dengan kaki – dari kapasitor ke 2.
Setelah itu pada kaki + kapasitor ke dipasangkan ke salah satu kaki resistor 1k ohm dan kaki yang satunga dari resisitor ini dihubungkan pada kaki + dari LED, kemudian kaki – dari LED di hubungkan pada kaki – kapasitor ke 2.
Kemudian pada kaki + pada kapasitor ke 2 dipasangkan kabel yang berisi jepit buaya warna merah, dan pada kaki – kapasitor ke 2 dipasangkan kabel yang berisi jepit buaya warna hitam.
Dan yang terakhir adalah memasang kabel AC yang sudah berisi sekring pada travo. Cara pemasangannya sangat mudah yaitu memasangkan salah satu bagian kabel AC ke travo yang berisi tanda 220V dan bagian lain dari kabel AC dipasangkan pada travo yang bertandakan 0 di sebelah tanda 220V.
BAB III
PENUTUP
Demikianlah makalah ini dapat diselesikan. Kepada semua pihak yang telah membantu penyusunan makalah ini penulis ucapkan terima kasih. Dan diharapkan dapat dipahami oleh para pembaca, sehingga pembaca tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuannya.
Penulis ucapkan puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karenanya penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Semoga makalah ini dapat berguna bagi para pembaca.
4.1
Kesimpulan
Berdasakan keterangan diatas bisa disimpulkan bahwa Catu daya suatu sistem filter penyearah (rectifier-filter) yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC murni.
- Kuat arus pada suatu rangkaian berbanding terbalik antara hambatan dan tegangan:
- Prinsip kerja dari catu daya dapat digambarkan sebagai berikut:
Input AC→PenurunTegangan→Penyearah→Filter→Penstabil→Output DC
4.2
Saran
Untuk penyempurnaan suatu makalah, sebaiknya diberikan suatu kritikan yang gunanya untuk membangun dan penyempurnaan suatu makalah tersebut. Selain saran yang dapat membangun adalah makalah tersebut sebaiknya dibuat berdasarkan materi-materi yang ada dan berkualitas sempurna, sehingga pembaca tidak melakukan kesalahan setelah membacanya.
DAFTAR PUSTAKA
- https://66fadli.wordpress.com/2012/06/10/makalah-pembuatan-alat-catu-daya/
- http://teknikelektronika.com/prinsip-kerja-dc-power-supply-adaptor/
- https://www.academia.edu/4523553/PEMBAHASAN_POWER_SUPPLY
