Download - Catu Daya Zener
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
1/24
LAPORAN PRAKTIKUM
BENGKEL ELEKTRONIKACATU DAYA ZENER
Disusun Oleh :
DIAN DEDY KURNIAWAN
EK 1-A
33!1"##$
PROGRAM %TUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
&URU%AN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI %EMARANG
!#1"-!#1'
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
2/24
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar BelakangCatu daya (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.
!alam pembuatan rangkaian catu daya selain menggunakan
komponen utama juga diperlukan komponen pendukung agar
rangkaian tersebut dapat berfungsi dengan baik. "omponen
Pendukung tersebut antara lain # sakelar sekering (fuse) lampuindicator $oltmeter dan amperemeter jack dan plug Printed
Circuit %oard (PC%) kabel dan steker serta Chasis. %aik
komponen utama maupun komponen pendukung sama sama
berperan penting dalam rangkaian catu daya.
B. Tujuan
&ujuan dalam praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat#
1. 'engetahui komponen dalam pembuatan catu daya ener.2. 'engetahui karakteristik dan kegunaan setiap komponen3. 'engerti cara membaca rangkaian4. 'engimplementasikan gambar rangkaian ke dalam jalur
rangkaian pada PC%5. 'engatur dengan rapi setiap komponen sesuai jalur rangkaian6. 'engetahui cara kerja catu daya ener dengan benar
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
3/24
7. 'engerti dan dapat menentukan titik kesalahan apabila
rangkaian tidak bekerja8. 'enganalisa data setiap komponen saat sistem bekerja
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
4/24
BAB II
LANDAAN TE!"I
A. #$%&$nenntuk pembuatan rangkaian Catu !aya *enermaka
dibutuhkan komponen sebagai kebutuhan pokok dalam
rangkaian. "omponen - komponen tersebut adalah sebagai
berikut#
1. "e'('t$r
+esistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu
digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa
berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus
yang mengalir dalam suatu rangkaian.!engan resistor arus
listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan.Sesuai
dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat
dari bahan karbon.Satuan resistansi dari suatu resistor disebut
,hm atau dilambangkan dengan simbol (,mega).
Simbol resistor
!i dalam rangkaian elektronika resistor dilambangkan
dengan huruf +. !ilihat dari bahannya ada beberapa jenis
resistor yang ada dipasaran antara lain # +esistor Carbon
/irewound dan 'etal0lm. 1da juga +esistor yang dapat diubah-
ubah nilai resistansinya antara lain # Potensiometer +heostat dan
&rimmer (&rimpot). Selain itu ada juga +esistor yang nilai
resistansinya berubah bila terkena cahaya namanya 2!+ (2ight
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
5/24
!ependent +esistor) dan resistor yang nilai resistansinya akan
bertambah besar bila terkena suhu panas yang namanya P&C
(Positi$e &hermal Coe3cient) serta resistor yang nilai
resistansinya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas yang
namanya 4&C (4egati$e &hermal Coe3cient).
ntuk resistor jenis carbon maupun metal0lm biasanya
digunakan kode5kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai
resistansi (tahanan) dari resistor.+esistor ini mempunyai bentuk
seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan.Pada badannya
terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna kode ini untuk
mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya
dengan ohmmeter. "ode warna tersebut adalah standar
manufaktur yang dikeluarkan oleh 671 (6lectronic 7ndustries
1ssociation) seperti ditunjukan pada gambar di bawah ini #
Nilai warna gelang resistor
%esaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin
yang paling depan ke arah cincin toleransi. %iasanya posisi cincin
toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok juga
dengan lebar yang lebih menonjol sedangkan posisi cincin yang
pertama agak sedikit ke dalam.!engan demikian pemakai sudah
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
6/24
langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor
tersebut."alau kita telah bisa menentukan mana cincin yang
pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.
8umlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai
dengan besar toleransinya.%iasanya resistor dengan toleransi
9:
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
7/24
toleransinya adalah E 9:. 1rti dari toleransi itu sendiri adalah
batasan nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki
oleh resistor tersebut. 8adi nilai sebenarnya dari resistor ?Bk D E
9: adalah # ?B9 D
8adi nilai resistansinya adalah ?B9 D # ??G9 H ?I>9 D
2. Tran'('t$r
&ransistor adalah komponen elektronika yang tersusun dari
dari bahan semi konduktor yang memiliki > kaki yaitu# basis (%)
kolektor (C) dan emitor (6). %erdasarkan susunan semikonduktor
yang membentuknya transistor dibedakan menjadi dua tipe
yaitu transistor P4P dan transistor 4P4.
ntuk membadakan transistor P4P dan 4P4 dapat dari arah
panah pada kaki emitornya. Pada transistor P4P anak panah
mengarah ke dalam dan pada transistor 4P4 arah panahnya
mengarah ke luar.
Gambar 2.3 Simbol Transistor
B(a' Tran'('t$r
ntuk dapat bekerja sebuah transistor membutuhkan
tegangan bias pada basisnya. "ebutuhan tegangan bias ini
berkisar antara
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
8/24
ntuk transistor 4P4 tegangan bias pada basis harus lebih
positif dari emitor. !an untuk transistor P4P tegangan bias pada
basis harus lebih negatif dari emitor. Semakin tinggi arus bias
pada basis maka transistor semakin jenuh (semakin ,4) dan
tegangan kolektor-emitor (JC6) semakin rendah.
Bias Transistor
Pada gambar =.? terlihat bahwa &+ adalah termasuk jenis
4P4 jadi tegangan bias pada basis (Jbb) harus lebih positif dari
emitor (Jee). ntuk memudahkan maka Jcc ditulis dengan EJcc
dan Jee ditulis dengan -Jee. !an &+= adalah termasuk jenis P4P
jadi tegangan bias pada basis (Jbb) harus lebih negatif dari
emitor (Jee). ntuk memudahkan maka Jcc ditulis dengan -Jcc
dan Jee ditulis dengan EJee.
Tran'('t$r 'e)aga( aklar
!engan mengatur bias sebuah transistor sampai transistor
jenuh maka seolah akan didapat hubung singkat antara kaki
kolektor dan emitor. dengan memanfaatkan fenomena ini maka
transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
9/24
Transistor sebagai saklar
Pada gambar diatas terlihat sebuah rangkaian saklar
elektronik dengan menggunakan transistor 4P4 dan transistor
P4P. &ak &+> (4P4) dan &+? (P4P) dipakai menghidupkan
dan mematikan 26!.
&+> dipakai untuk memutus dan menyambung hubungan
antara katoda 26! dengan ground. 8adi jika transistor ,KK maka
led akan mati dan jika transistor ,4 maka led akan hidup. "arena
kaki emitor dihubungkan ke ground maka untuk menghidupkan
transistor posisi saklar S/ harus ,4 jadi basis transistor &+>
mendapat bias dari tegangan positif dan akibatnya transistor
menjadi jenuh (,4) lalu kaki kolektor dan kaki emitor
tersambung. ntuk mematikan 26! maka posisi S/ harus ,KK.
&+? dipakai untuk memutus dan menyambung hubunganantara anoda 26! dengan tegangan positif. 8adi jika transistor
,KK maka led akan mati dan jika transistor ,4 maka led akan
hidup. "arena kaki emitor dihubungkan ke tegangan positif
maka untuk menghidupkan transistor posisi saklar S/= harus
,4 jadi basis transistor &+? mendapat bias dari tegangan negatif
dan akibatnya transistor menjadi jenuh (,4) lalu kaki emitor dan
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
10/24
kaki kolektor tersambung. ntuk mematikan 26! maka posisi
S/ harus ,KK.
3. #a&a'(t$r
"apasitor atau kondensator adalah suatu komponen
elektronika yang dapat menyimpan arus listrik sementara di
dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan
ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. "apasitor ini di
gunakan untuk penstabil tegangan pada 1CL!C power dan
1mpli0er."ondensator juga dikenal sebagai kapasitor namun
kata kondensator masih dipakai hingga saat ini. Pertama
disebut oleh 1lessandro Jolta seorang ilmuwan 7talia pada tahun
BM= (dari bahasa 7tali condensatore) dan komponen ini memiliki
satuan yang disebut Karad nama Karad sendiri di ambil dari sang
penemunya yaitu 'ichael Karaday.
Struktur sebuah kapasitor terbuat terdiri dari = plat logam
yang dipisahkan dengan isolator. 7solator ini terdiri dari bahan-
bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara $akum
keramik gelas dan lain-lain. 8ika kedua ujung plat metal diberi
tegangan listrik maka muatan-muatan positif akan mengumpul
pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang
sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang
satu lagi. 'uatan positif tidak dapat mengalir menuju ujungkutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju
ke ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan dielektrik yang
non-konduktif.'uatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada
konduksi pada ujung-ujung kakinya.!i alam bebas phenomena
kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan
positif dan negatif di awan.kuran kapasitor adalah Karad.
Semakin besar jumlah Karad atau kapasitas muatan listrik yang
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
11/24
dapat di tampung maka bentuk dari kapasitornya akan semakin
besar. &etapi di dalam sebuah komponen elektronika nilai yang
terdapat dalam sebuah kapasitor nilainya kecil biasanya satuan
yang di gunakan adalah NK nK dan pK.
NK A
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
12/24
berbeda-beda biasanya batas maksimal tegangan yang
diperbolehkan untuk sebuah elco tertulis pada
bodynya.&egangan kerja pada elco dinyatakan dalam $olt.1pabila
sebuah elco memiliki nilai
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
13/24
terbalik.8enis dari kapasitor ini adalah "apasitor 'ika 'ylar
"ertas "eramik Plastik.
Cara membaca nilai kapasitor 4on-Polar adalah
'isalnya di badan kapasitor tersebut tertera tulisan artinya #
O 1ngka 7 # melambangkan angka
O 1ngka 77 # melambangkan angka
O 1ngka 777 # melambangkan jumlah nol (dalam piko Karad.)
8adi nilai kapasitor tersebut adalah komponen pokok yaitu# kumparan
pertama (primer) yang bertindak sebagai input kumparan kedua
(skunder) yang bertindak sebagai output dan inti besi yang
berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
14/24
%agian-%agian &ransformator
Contoh &ransformator 2ambang &ransformator
Pr(n'(& #erja Tran',$r%at$r
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai
berikut. "etika "umparan primer dihubungkan dengan sumber
tegangan bolak-balik perubahan arus listrik pada kumparan
primer menimbulkan medan magnet yang berubah. 'edan
magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan
dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder sehingga pada
ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. 6fek ini
dinamakan induktansi timbal-balik (mutual indutane).
Pada skema transformator di samping ketika arus listrik dari
sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik
arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan
berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada
kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
15/24
ubungan antarategangan primer jumlah lilitan primer tegangan sekunder dan
jumlah lilitan sekunder dapat dinyatakan
dalam persamaan#
Jp A tegangan primer ($olt)
Js A tegangan sekunder ($olt)
4p A jumlah lilitan primer
4s A jumlah lilitan sekunder
%erdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan
jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu#
. &ransformator step up yaitu transformator yang mengubah
tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi transformator ini
mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak
daripada jumlah lilitan primer (4s Q 4p).
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
16/24
=. &ransformator step down yaitu transformator yang
mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah
transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer
lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (4p Q 4s).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang
dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah#
. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Js R 4s).
=. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( JS R JP).
>. %erbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer
Sehingga dapat dituliskan#
Penggunaan Tran',$r%at$r
&ransformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik
terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian
besarnya tegangan bolak-balik. 'isal radio memerlukan
tegangan = $olt padahal listrik dari P24 ==< $olt maka
diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-
balik ==< $olt menjadi tegangan listrik bolak-balik = $olt. Contoh
alat listrik yang memerlukan transformator adalah# &J komputer
mesin foto kopi gardu listrik dan sebagainya.
5.D($-a
*ung'( Pengert(an D($-a
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
17/24
D($-a adalah komponen aktif semikonduktor yang terdiri
dari persambungan (junction) P-4. (,at -($-a yaitu dapat
menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus
pada tegangan balik. D($-a berasal dari pendekatan kata dua
elektroda yaitu anoda dan katoda. D($-a 'e%(k$n-ukt$r hanya
melewatkan arus searah saja (forward) sehingga banyak
digunakan sebagai komponen penyearah arus. Secara sederhana
sebuah dioda bisa kita asumsikan sebuah katup dimana katup
tersebut akan terbuka manakala air yang mengalir dari belakang
katup menuju kedepan sedangkan katup akan menutup oleh
dorongan aliran air dari depan katup.
I/B!L U/U/ DI!DA
!ioda disimbolkan dengan gambar anak panah yang pada
ujungnya terdapat garis yang melintang. Simbol tersebut
sebenarnya adalah sebagai perwakilan dari cara kerja dioda itu
sendiri. Pada pangkal anak panah disebut juga sebagai anoda
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
18/24
(kaki positif A P) dan pada ujung anak panah disebut sebagai
katoda (kaki negati$e A 4).
*UN0I DI!DA+
. Sebagai penyearah untuk dioda bridge=. Sebagai penstabil tegangan ($oltage regulator) untuk dioda
ener>. Pengaman L sekering?. Sebagai rangkaian clipper yaitu untuk memangkas L membuang
le$el sinyal yang ada di atas atau di bawah le$el tegangan
tertentu.9. Sebagai rangkaian clamper yaitu untuk menambahkan
komponen !C kepada suatu sinyal 1CG. Sebagai pengganda tegangan.B. Sebagai indikator untuk 26! (light emiting diode)M. Sebagai sensor panas contoh aplikasi pada rangkaian power
ampli0er
I. Sebagai sensor cahaya untuk dioda photo
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
19/24
1dalah cara pemberian tegangan luar ke terminal diode. 8ika anoda dihubungkan dengan kutub positif batere dan katoda
dihubungkan dengan kutub negati$e batere maka keadaan
diode ini disebut bias maju (forward bias). 1liran arus dari anoda
menuju katoda dan aksinya sama dengan rangkaian tertutup.
Pada kondisi bias ini akan terjadi aliran arus dengan ketentuan
beda tegangan yang diberikan ke diode dan akan selalu positi
2. B(a' /un-ur D($-a
Sebaliknya bila anoda diberi tegangan negati$e dan katoda
diberi tegangan positif arus yang mengalir jauh lebih kecil dari
pada kondisi bias maju. %ias ini dinamakan bias mundur (re$erse
bias) pada arus maju diperlakukan baterai tegangan yang
diberikan dengan tidak terlalu besar maupun tidak ada
peningkatan yang cukup signi0cant.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
20/24
Sebagai karakteristik dioda pada saat re$erse nilai
tahanan diode tersebut relati$e sangat besar dan diode ini tidak
dapat menghantarkan arus listrik. 4ilai-nilai yang didapat baik
arus maupun tegangan tidak boleh dilampaui karena akan
mengkibatkan rusaknya dioda.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
21/24
BAB III
PE/BAHAAN
Da,tar #$%&$nen
Na%a #$%&$nen u%la"e'('t$r1k 5 1'atuD($-a 1 N 42 2-ua#a&a'(t$r 19*:25; 1'atu#a&a'(t$r 19*:25; 1'atu#a&a'(t$r
19*:25;
1'atu
Tran'('t$r BD 13< 1'atu=ener ;> ? 12; 1'atu
3.3 @ara #erja "angka(an+angkaian catu daya ener sebelum arus listrik masuk ke
rangkaian ini listrik melewati dulu komponen transformator
untuk menurunkan tegangan listrik dari 1C == keluaran arus dari 7C adalah
=J untuk mendapatkan tegangan yang benar-benar stabil
output 7C +egulator dihubungkan lagi dengan kapasitor elektrolit.
3.4 Uj( @$)a "angka(an
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
22/24
) Periksa rangkaian=) ubungkan input dengan trafo C&
>) kur tanpa beban pada titika. &egangan inputL katode penyearahL kapasitor CL kolektorb. &egangan katode enerL kapasitor C=L basisc. &egangan outputL kapasitor C>L emitor.?) langi langkah- langkah a b dan c dengan beban Kf 9) itunglah +egulasi
3.5 Pengukuran
&abel Pengukuran
&itik J1C J!C Jo42 JoK21 = J - =J =J% =J - =J =JC - IB>J IB>J IB9J! - =
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
23/24
4.1 #EI/PULAN
1. !ioda ener berfungsi sebagai penstabil tegangan tegangan
akan selalu stabil sesuai dengan tegangan breakdown dioda
tersebut meskipun arusnya dinaikkan.2. &eori dan praktek (pengukuran). +angkaian bekerja sesuai
fungsinya
4.2 A"AN
Setelah melakukan perakitan rangkaian melakukan percobaan
dan mendapatkan hasil maka penulis memberikan saran sebagai
berikut #
a. Pahamilah skema rangkaian dengan benar sebelum melakukan
praktikum
b. %uatlah layout komponen sesuai dengan dimensi ukuran
komponen sebenarnya
c. Setelah pembuatan layout alur pada PC% sebelum dilarutkan
periksalah apakah sesuai dengan skema rangkaian yang ada
d. Penyolderan dimulai pada komponen pasif dan tahan terhadap
suhu panas terlebih dahulu selanjutnya pada komponen aktif
e. Cek ulang rangkaian sebelum digunakan
f. ati-hati saat melaksanakan praktikum.
-
8/19/2019 Catu Daya Zener
24/24
DA*TA" PUTA#A
'uhadi%ambang.=