SISTEM KELISTRIKAN – jihadardiansyah's blog

Pengertian

Istilah “catu-daya” atau “power-supply” biasanya berarti suatu sistem penyearah-filter (rectifier-filter) yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC) murni. Banyak rangkaian catu-daya yang berlainan yang dapat digunakan untuk pekerjaan tersebut. Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana adalah transformator, penyearah, resistor, kapasitor, dan induktor. Catu daya yang diatur secara lebih kompleks dapat ditambahkan transistor atau trioda sebagai pengindera-tegangan dan pengontrolan-tegangan, ditambah dengan dioda zener atau VR untuk menyediakan tegangan acuan (referensi). Pada masa sekarang pemakaian catu daya dengan metode pensaklaran semakin banyak digunakan. Catu-daya semacam ini sering disebut dengan switching power supply. Sistem ini dinamakan juga dengan catu-daya sistem non-linear karena terjadinya perubahan bentuk gelombang yang tidak linear pada bagian primer dan sekunder berupa hasil pensaklaran (switch).

Catu Daya yang diperoleh dari sumber daya listrik AC

Prinsip Kerja Catu Daya

Catu Daya Konvensional

Catu daya konvensional menggunakan cara kerja yang sangat sederhana. Sebuah masukan AC diturunkan atau bisa juga dinaikkan tegangannya oleh sebuah transformator-daya yang kemudian, tegangan ini disearahkan menggunakan komponen deoda penyearah arus yang sesuai.

Blok Diagram Catu Daya Konvensional

Tegangan yang telah disearahkan kemudian di filter menggunakan kapasitor sesuai dengan ukuran yang telah disesuaikan dengan kekuatan arus dari transformator. Semakin besar konsumsi arus catu daya maka, nilai muatan kapasitor/kondensator semakin besar. Biasanya digunakan Elektrolit Kondensator (elko) untuk filterisasi arus. Tahap terakhir adalah pemasangan regulator yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan keluaran apabila terjadi perubahan beban seperti pada blok diagram catu daya di atas.

Pada rangkaian regulator biasanya didukung dengan stabilisator tegangan dan transistor sebagai penguat/pelewat arus. Peran regulator sangat penting khususnya untuk peralatan elektronika yang membutuhkan pasokan tegangan yang harus stabil meskipun beban berubah-ubah. Semakin besar arus keluaran yang dibutuhkan, maka ukuran transformator semakin besar, arus deoda penyearah semakin besar, kapasitas kondensator filter semakin besar, arus transistor pelewat arus juga semakin besar. Selain itu panas yang ditimbulkan akibat adanya desipasi-daya juga cukup tinggi terutama pada transistor pelewat arusnya sehingga semakin tidak efisien. Karena itulah, untuk sistem yang membutuhkan arus-kerja cukup besar dan stabilitas tengangan yang baik, catu-daya konvensional sekarang ini sudah semakin banyak ditinggalkan.

Catu Daya Switching

Hampir semua peralatan elektronik saat ini menggunakan catu-daya tipe ini. Hal itu karena banyaknya keuntungan yang bisa didapatkan dari catu-daya jenis ini meskipun prisip kerja power-supply jenis ini lebih rumit dibanding generasi sebelumnya. Keuntungan tersebut diantaranya adalah desipasi-daya lebih kecil sehingga tidak terlalu banyak menghasilkan panas, lebih ringan, lebih murah, bentuk lebih kecil, filterisasi lebih sederhana, dan regulasi tegangan yang jauh lebih baik. Berikut di bawah ini blok diagram catu daya dengan metoda switching :

Blok Diagram Catu Daya Switching

Sebuah masukan AC disearahkan secara penuh dan difilter oleh kondensator tegangan tinggi (400 vdc). Selanjutnya tegangan tinggi searah (sekitar 300 vdc untuk input ac 220 volt) dirubah bentuknya menjadi gelombang persegi melalui rangkaian Switching Transistor untuk menggerakkan transformator daya frekuensi tinggi (35 kHz) inti ferit. Pulsa switching berasal dari rangkaian PWM (Pulse Width Modulation) dengan frekuensi kerja 35 kHz. Selanjutnya keluaran dari transformator yang berupa gelombang persegi frekuensi tinggi 35 kHz disearahkan dan difilter untuk menghasilkan tegangan dc murni. Mengingat frekuensi gelombang yang tinggi, maka proses penyearahan dan filterisasi tegangan cukup menggunakan setengah gelombang dan kapasitas kondensator elektrolit yang kecil. Seperti pada Blok diagram catu daya power supply switching di atas.

Pada blok diagram catu daya atau power supply switching di atas, regulasi tegangan dilakukan dengan mengambil sebagian kecil tegangan dc keluaran melalui rangkaian feedback voltage. Tegangan ini selanjutnya mengaktifkan opto-coupler. Intensitas cahaya yang dihasilkan LED di dalam opto-coupler sebanding dengan tegangan dc keluaran catu-daya. Apabila tegangan keluaran naik maka, LED pada opto-coupler lebih terang dan jika tegangan dc out turun LED padaphoto-coupler lebih redup. Cahaya LED akan membias photo-transistor yang ada di dalam opto-coupler. Arus yang mengalir pada kaki kolektor ke emitor akan ditangkap oleh sensor untuk mengendalikan rangkaian PWM. Sensor merupakan rangkaian yang membandingkan tegangan jepit dari arus photo-transistor setelah dilewatkan ke sebuah resistor dengan tegangan referensi yang dihasilkan dari sebuah deoda zener.

Macam – macam Catuan Listrik

Berdasarkan arusnya, listrik terbagi dua:

1.Catu daya penghasil arus bolak balik (Alternating Current)

Arus bolak balik merupakan arus yang pengalirannya berbentuk gelombang sinusoide. Sumbernya

biasanya berasal dari PLN.

2. Catu daya penghasil arus rata/searah (Direct Current)

Arus ini disebut demikian karena memang bentuk grafisnya berupa garis lurus, tidak menggelombang seperti arus bolak balik (AC). Kebanyakan perangkat telekomunikasi mendapat sumber catuan daya arus rata. Sumbernya berasal dari: Rectifier (Perata), dan Baterai

Macam – macam Sumber Catuan Listrik

Ada 3 komponen utama yang memegang peranan penting dalam menghasilkan arus DC:

1.Generator emergensi

Saat listrik dari PLN normal, biasanya generator tidak bekerja. Namun saat terputusnya aliran PLN tersebut, baterai akan menggantikan PLN. Tapi tidak selamanya baterai menggantikan PLN jika PLN mati berkepanjangan. Maka generatorlah yang akan mengambil alih tugas pencatuan.

2. Perata

Alat ini berfungsi mengubah arus AC menjadi DC. Ada 3 macam alat perata, yaitu: tabung gas, metalik, perata transistoris.

3. Baterai

Baterai merupakan gabungan dari sel yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Tiap sel terdiri berisi elektrode positif dan ekektrode negatif yang terendam dalam cairan atau elektrolit seperti pasta. Ada dua macam baterai yaitu:

1. Baterai primer

Baterai yang habis sekali pakai. Contohnya seperti pada senter dan remote.

2. Baterai sekunder

Baterai yang dapat di isi ulang, sehingga ketika baterai ini habis dapat di isi ulang dan dipergunakan kembali.

Sistem Fana Listrik

Listrik 1 Phasa

Listrik 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kawat penghantar yaitu 1 kawat phasa dan 1 kawat 0 (netral). Pengertian sederhananya adalah listrik 1 phasa terdiri dari dua kabel yaitu 1 bertegangan dan 1 netral. Umumnya listrik 1 phasa bertegangan 220 volt yang digunakan banyak orang. Biasanya listrik 1 phasa digunakan untuk listrik perumahan, namun listrik PLN di jalanan itu memiliki 3 phasa, tetapi yang masuk ke rumah kita hanya 1 phasa karena kita tidak memerlukan daya besar. Misalnya yang ke rumah kita adalah Phase R, tetangga kita mungkin Phase S, dan tetangga yang lain Phase T.

Listrik 3 Phasa

Gambar Sistem 3 phase

Listrik 3 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan tiga kawat phasa dan satu kawat 0 (netral) atau kawat ground. Menurut istilah Listrik 3 Phasa terdiri dari 3 kabel bertegangan listrik dan 1 kabel Netral. Umumnya listrik 3 phasa bertegangan 380V yang banyak digunakan Industri atau pabrik. Listrik 3 phasa adalah listrik AC (alternating current) yang menggunakan 3 penghantar yang mempunyai tegangan sama tetapi berbeda dalam sudut phase sebesar 120 degree. Ada 2 macam hubungan dalam koneksi 3 penghantar, yaitu :

1. Hubungan bintang (“Y” atau star).