Power Supply (Catu Daya)

Power Supply (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. Pada umumnya rangkaian elektronika memerlukan sumber tegangan searah atau disebut juga sumber tegangan DC (Direct Current).Catu daya atau power supply  merupakan komponen yang sangat penting dalam bidang elektronika. Catu daya yang baik adalah catu daya yang tegangan keluarannya stabil. Misalnya yang diinginkan tegangan keluaran 9 volt, maka tegangan keluaran pada catu daya harus 9 volt atau berkisar 9 volt. Supaya tegangan keluaran benar-benar sesuai keinginan, maka harus mengetahui skema rangkaian power supply yang dibuat dan dengan menggunakan voltage regulator.

1. Pengertian
Catu Daya atau sering disebut dengan Power Supply adalah sebuah piranti yang berguna sebagai sumber listrik untuk piranti lain. Pada dasarnya Catu Daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa Catu Daya yang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain.

2. Macam-macam Catu Daya
Secara garis besar, Power Supply elektrik dibagi menjadi dua macam, yaitu Power Supply Linier dan Switching Power Supply.

• Power Supply Linier
Merupakan jenis power supply yang umum digunakan. Cara kerja dari power supply ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah tegangan, dan dibagian akhir ditambahkan kapasitor sebagai pembantu menyearahkan tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan oleh power supply jenis ini tidak terlalu bergelombang.
Selain menggunakan dioda sebagai penyearah, rangkaian lain dari jenis ini menggunakan regulator tegangan sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik daripada rangkaian yang menggunakan dioda. Power Supply jenis ini dapat menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 - 30 Volt dengan arus antara 0 - 5 Ampere

• Power Supply Switching
Power Supply jenis ini menggunakan metode yang berbeda dengan power supply linier. Pada jenis ini, tegangan AC yang masuk ke dalam rangkaian langsung disearahkan oleh rangkaian penyearah tanpa menggunakan bantuan transformer.
Cara menyearahkan tegangan tersebut adalah dengan menggunakan frekuensi tinggi antara 10KHz hingga 1MHz, dimana frekuensi ini jauh lebih tinggi daripada frekuensi AC yang sekitar 50Hz. Pada switching power supply biasanya diberikan rangkaian feedback agar tegangan dan arus yang keluar dari rangkaian ini dapat dikontrol dengan baik. Keuntungan utama dari metode ini adalah efisiensi yang lebih besar karena switching transistor daya sedikit berkurang ketika berada di luar daerah aktif yaitu, ketika transistor berfungsi seperti tombol dan juga memiliki diabaikan jatuh tegangan atau arus yang dapat diabaikan melaluinya. Keuntungan lain termasuk ukuran yang lebih kecil dan bobot yang lebih ringan dari pengurangan transformator frekuensi rendah yang memiliki berat yang tinggi dan panas yang dihasilkan lebih rendah karena efisiensi yang lebih tinggi. Kerugian meliputi kompleksitas yang lebih besar, generasi amplitudo tinggi, energi frekuensi tinggi yang low-pass filter harus blok untuk menghindari gangguan elektromagnetik (EMI).

• AC Adaptor
Seperti Power Supply lainnya AC Adaptor berfungsi untuk menyearah arus dari Arus AC menjadi DC. Power Supply jenis ini banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari seperti Adaptor Untuk Alat charge, dan alat-alat rumah tangga yang lainnya

3. Fungsi Catu Daya
Pada intinya semua Power Supply atau Catu Daya mempunyai fungsi yang sama yaitu sebagai penyearah dari AC ke DC.

4. Komponen Catu Daya

a.Transformator berfungsi untuk memperkecil tegangan

b.Kapasitor berfungsi untuk memfilter/ memperhalus tegangan

c.Penyearah berfungsi sebagai penyearah arus dari AC ke DC

d.Resistor berfungsi sebagai tahanan

Voltage Regulator

Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyata tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.

Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan.

Berikut susunan kaki IC regulator tersebut.

                   

Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan +5 volt, 7812 regulator tegangan +12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan -5 dan -12 volt.