√ Skema Rangkaian Power Supply Variable LM 317 3A

Elektronikindo.com – √ Skema Rangkaian Power Supply Variable LM 317 3A. Power supply merupakan salah satu komponen penting dalam berbagai aplikasi elektronika, termasuk dalam perancangan rangkaian dan pengujian alat-alat elektronik. Salah satu jenis power supply yang sering digunakan adalah power supply variable, yang memungkinkan pengaturan tegangan sesuai kebutuhan.

Dalam artikel ini, kita akan membahas mengenai skema rangkaian power supply variable menggunakan IC LM317, sebuah regulator tegangan yang sangat populer di kalangan penggemar elektronik. LM317 memiliki keunggulan dalam kemampuan untuk mengatur output tegangan secara fleksibel, mulai dari 1,25V hingga 37V, dengan arus yang dapat mencapai 3A.

Skema rangkaian power supply variable LM317 3A ini dirancang untuk memberikan solusi daya yang efisien dan stabil bagi berbagai proyek elektronik, seperti alat ukur, motor DC, dan komponen-komponen lainnya. Dalam artikel ini, kita akan menguraikan komponen-komponen yang diperlukan, cara merakit rangkaian, serta tips untuk mengoptimalkan kinerja power supply tersebut. Dengan menggunakan LM317, pengguna dapat dengan mudah menyesuaikan output sesuai dengan kebutuhan perangkat yang akan diberi daya, menjadikannya pilihan ideal bagi para praktisi dan hobis elektronik.

Baca Cepat Buka

Mengenal Power Supply

Rangkaian Power Supply atau catu daya adalah sirkuit yang memiliki peran penting dalam memberikan pasokan arus listrik kepada beban sesuai dengan kebutuhan daya yang diminta. Dalam berbagai aplikasi elektronik, komponen ini berfungsi untuk mengonversi sumber daya listrik menjadi tegangan dan arus yang tepat, sehingga perangkat elektronik dapat berfungsi dengan baik.

Power supply yang bersifat variabel memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan nilai tegangan pada outputnya sesuai dengan kebutuhan spesifik, baik itu untuk pengujian alat, pengoperasian motor, atau aplikasi lainnya. Keunggulan power supply variabel terletak pada fleksibilitasnya, yang memungkinkan perubahan tegangan sesuai dengan kondisi yang diinginkan, mulai dari tegangan rendah hingga tinggi.

Pada pembahasan sebelumnya, kita telah mengulas mengenai skema rangkaian catu daya regulator stabil yang memiliki karakteristik output tegangan tetap, di mana tegangan output telah diatur secara permanen sesuai dengan nilai yang ditentukan, dan tidak dapat diubah kembali. Namun, dalam beberapa proyek elektronik, sangat dibutuhkan variasi tegangan yang berbeda-beda untuk memenuhi spesifikasi perangkat yang lebih kompleks.

Sebagai contoh, pada rangkaian power supply menggunakan IC LM317, output tegangan dapat disesuaikan, tetapi terbatas pada arus maksimum sekitar 1,5 ampere. Untuk aplikasi yang memerlukan arus lebih besar, seperti motor DC, motor stepper, servo, LED display, atau relay, kebutuhan arus yang lebih tinggi dari 1,5 ampere menjadi hal yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu, dalam artikel ini akan dibahas mengenai skema rangkaian power supply variabel yang dapat menyediakan arus hingga 3 ampere dengan menggunakan IC LM317 yang lebih optimal.

Lalu Bagaimana Solusinya?

Untuk mengatasi keterbatasan arus pada rangkaian power supply variabel berbasis IC LM317, solusinya adalah dengan menambahkan rangkaian penguat arus. Rangkaian penguat arus ini menggunakan komponen transistor yang dirangkai dalam konfigurasi common emitter. Penambahan transistor pada sirkuit akan memungkinkan arus yang lebih besar mengalir melalui beban, sementara tegangan output tetap mengikuti tegangan dari LM317. Dengan kata lain, transistor berfungsi untuk memperkuat arus, namun tidak mengubah nilai tegangan yang dihasilkan oleh LM317, menjaga kestabilan dan kontrol tegangan output.

Namun, perlu dicatat bahwa karena sifat persambungan transistor bipolar, terdapat penurunan tegangan output sebesar 0,6V akibat jatuh tegangan basis-emitor pada transistor. Hal ini perlu diperhatikan saat merancang sirkuit, karena tegangan output yang diberikan ke beban akan sedikit lebih rendah daripada nilai yang ditentukan pada LM317. Untuk itu, pemilihan transistor yang tepat sangat penting, dan salah satu pilihan yang populer adalah transistor NPN tipe TIP 41.

Berdasarkan datasheet, transistor TIP 41 mampu mengalirkan arus hingga 6A, jauh lebih tinggi dibandingkan dengan arus maksimum yang dapat diberikan oleh LM317 saja. Agar transistor tetap beroperasi pada suhu yang aman dan menghindari kerusakan akibat panas berlebih, disarankan untuk memasang heatsink atau pendingin pada bagian tubuh transistor. Heatsink akan membantu menyerap dan mengalirkan panas yang dihasilkan selama operasi, sehingga kinerja transistor tetap optimal dan komponen tidak mengalami overheat.

Spesifikasi Lengkap TIP41

Spesifikasi utama dari transistor TIP41 adalah sebagai berikut:

Daya Disipasi Kolektor Maksimum (Pc): 65 W
Tegangan Kolektor-Base Maksimum (Vcb): 80 V
Tegangan Kolektor-Emitter Maksimum (Vce): 40 V
Tegangan Emitter-Base Maksimum (Veb): 5 V
Arus Kolektor Maksimum (Ic max): 6 A
Suhu Junction Operasi Maksimum (Tj): 150 °C
Frekuensi Transisi (ft): 3 MHz
Rasio Transfer Arus Maju (hFE), MIN: 20

Sumber Tegangan Rangkaian Power Supply Variable

Sumber tegangan untuk rangkaian catu daya variabel ini bisa berasal dari baterai, adaptor, atau jaringan listrik PLN. Jika menggunakan tegangan PLN, maka tegangan AC 220V perlu diturunkan terlebih dahulu dengan menggunakan rangkaian penyearah gelombang sederhana, seperti yang terlihat pada skema di bawah ini:

Catatan: Trafo yang digunakan adalah trafo dengan kapasitas 3 Ampere. Sedangkan untuk dioda, gunakan tipe 1N5408 yang dapat mengalirkan arus hingga 3 Ampere.

Skema Rangkaian

Dibawah ini adalah skema rangkaian Power Supply Variable 3A menggunakan LM 317 dan Transistor Sederhana

Cara Kerja Rangkaian

1. Sumber Tegangan

Tegangan sumber dapat berasal dari baterai, power supply, atau adaptor switching, yang akan mengalirkan arus menuju pin 1 pada IC LM317 sebagai input. Sumber tegangan ini menyediakan daya untuk proses pengaturan tegangan yang akan dilakukan oleh IC.

2. Filter Gelombang Noise

Setelah arus masuk ke pin 1 IC, arus tersebut melewati kapasitor C1 dan C2 yang berfungsi sebagai filter untuk mengurangi atau menghilangkan gelombang noise dari tegangan input. Hal ini penting untuk memastikan bahwa tegangan yang masuk ke IC stabil dan bersih, sehingga IC dapat beroperasi dengan optimal tanpa gangguan dari fluktuasi tegangan yang tidak diinginkan.

3. Penentuan Tegangan Output

Tegangan output dari IC LM317 ditentukan oleh nilai resistor R2 yang terhubung dengan pin pengatur tegangan pada IC. Berdasarkan rumus VO = 1.25V (1 + R2/R1), nilai R2 menentukan seberapa besar tegangan output yang akan dihasilkan. Resistor R1 berfungsi sebagai referensi untuk nilai tegangan yang keluar dari IC, sementara R2 mengatur besaran tegangan sesuai kebutuhan.

4. Pengaturan Tegangan ke Output

Tegangan output yang telah diatur oleh IC LM317 kemudian mengalir menuju konektor DC output, melalui kapasitor C3. Kapasitor ini berfungsi sebagai filter untuk mengurangi gelombang noise yang mungkin muncul akibat fluktuasi pada beban yang terhubung ke output, sehingga tegangan yang diterima oleh beban tetap stabil.

5. Penguatan Arus dengan Transistor TIP 41

Tegangan output yang terhubung pada basis transistor TIP 41 akan membuat transistor ini bekerja pada kondisi jenuh, yaitu pada penguatan maksimal. Dalam kondisi ini, arus yang mengalir melalui kolektor ke emitor transistor sangat besar, tetapi tegangan yang diteruskan tetap sama dengan tegangan basis dikurangi sekitar 0,6V. Dengan demikian, transistor TIP 41 memperkuat arus yang diberikan oleh IC LM317 sehingga mampu menyediakan arus lebih besar untuk beban yang memerlukan daya lebih tinggi.

6. Filter dan Pengaman

Kapasitor C3 juga berfungsi sebagai filter dan pengaman dari gelombang noise yang mungkin ditimbulkan oleh beban. Ketika beban menarik arus yang lebih besar, misalnya pada motor atau komponen berdaya tinggi lainnya, kapasitor C3 memastikan bahwa gelombang noise atau fluktuasi tegangan yang mungkin muncul tidak mempengaruhi kestabilan tegangan output yang diterima oleh beban, sehingga menjaga kinerja sistem secara keseluruhan.

BACA JUGA :

Penutup

Dalam artikel ini, kita telah membahas secara rinci mengenai skema rangkaian power supply variabel menggunakan IC LM317 yang dapat menyediakan arus hingga 3A.

Dengan menambahkan penguat arus menggunakan transistor TIP 41, kita dapat memperluas kapasitas arus tanpa mengorbankan kestabilan tegangan output, yang sangat penting untuk berbagai aplikasi elektronika yang membutuhkan daya lebih besar.

Skema ini sangat berguna untuk proyek-proyek seperti pengujian alat, motor DC, servo, dan komponen elektronik lainnya yang memerlukan arus lebih tinggi.

Selain itu, penerapan filter dengan kapasitor di berbagai titik dalam rangkaian, seperti pada C1, C2, dan C3, juga membantu mengurangi gangguan noise yang bisa mempengaruhi kualitas output.

Dengan pemahaman tentang cara kerja dan komponen yang terlibat, kalian dapat merakit power supply variabel ini sesuai kebutuhan, memastikan kestabilan dan efisiensi operasional pada berbagai aplikasi.

Semoga artikel elektronikindo.com ini dapat memberikan wawasan yang bermanfaat dan memudahkan kalian dalam merancang rangkaian catu daya variabel yang kalianl dan fungsional.