MATERI AJAR CATU DAYA (POWER SUPPLY)

 

A. Pengertian Catu Daya

Catu daya (Power Supply) adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah sumber tegangan listrik (AC atau DC) menjadi tegangan DC yang stabil sesuai kebutuhan peralatan elektronika.

Contoh:

• Adaptor charger HP

• Power supply amplifier

• Power supply laboratorium

B. Fungsi Catu Daya

1. Mengubah tegangan AC menjadi DC

2. Menurunkan atau menaikkan tegangan

3. Menstabilkan tegangan output

4. Menyaring ripple (riak tegangan)

C. Jenis-Jenis Catu Daya

1. Catu Daya Linier

• Menggunakan trafo step-down

• Menggunakan dioda penyearah

• Menggunakan kapasitor filter

• Menggunakan IC regulator

Kelebihan:

• Rangkaian sederhana
• Noise kecil

Kekurangan:

• Ukuran besar
• Efisiensi rendah

2. Catu Daya Switching (SMPS)

• Tanpa trafo besar

• Frekuensi tinggi

• Lebih ringan dan efisien

Kelebihan:

• Ringan
• Efisiensi tinggi

Kekurangan:

• Rangkaian kompleks
• Noise lebih besar

D. Blok Diagram Catu Daya Linier

Urutan blok:

AC 220V → Transformator → Dioda Penyearah → Filter → Regulator → Beban

E. Bagian-Bagian Catu Daya

1. Transformator

Fungsi: Menurunkan tegangan AC 220V menjadi AC rendah (misal 12V).

Rumus:

$$\frac{Vp}{Vs} = \frac{Np}{Ns}$$

2. Dioda Penyearah

Fungsi : Mengubah AC menjadi DC.

Jenis:

• Penyearah setengah gelombang

• Penyearah gelombang penuh

• Bridge (jembatan)

3. Kapasitor Filter

Fungsi: Mengurangi ripple/riak tegangan.

Rumus ripple:

$$Vr = \frac{I}{fC}$$

4. Regulator Tegangan

Fungsi: Menstabilkan tegangan output.

Contoh IC regulator:

• 7805 → 5V

• 7812 → 12V

• LM317 → adjustable

F. Cara Kerja Catu Daya

1. Tegangan 220V masuk ke transformator

2. Trafo menurunkan tegangan

3. Dioda menyearahkan AC menjadi DC berdenyut

4. Kapasitor meratakan tegangan

5. Regulator menstabilkan tegangan

6. Tegangan DC stabil keluar ke beban

G. Contoh Perhitungan Sederhana

Jika trafo 12V AC, maka tegangan DC setelah penyearah:

$$Vdc = Vac × 1,414$$
$$Vdc = 12 × 1,414 = 16,97V$$

Setelah regulator 7812 → Output stabil 12V

H. Alat Ukur yang Digunakan

• Multimeter → mengukur tegangan & arus

• Osiloskop → melihat ripple

• Power supply variable

I. Keselamatan Kerja (K3)

1. Jangan menyentuh bagian primer trafo
2. Gunakan sekering (fuse)
3. Pastikan tangan kering
4. Periksa polaritas kapasitor

J. Praktikum Sederhana

Merakit power supply 12V DC menggunakan:

• Trafo 12V

• 4 dioda (bridge)

• Kapasitor 2200µF

• IC 7805

• Heatsink

Langkah:

1. Rakit sesuai skema

2. Ukur tegangan tiap tahap

3. Catat hasil pengukuran

4. Analisis perbedaan teori dan praktik

K. Evaluasi 

Untuk evaluasi silahkan klik Tautan berikut