√ Skema Rangkaian Power Supply 9V 1A Trafo CT Sederhana

Elektronikindo.com – √ Skema Rangkaian Power Supply 9V 1A Trafo CT Sederhana. Power supply adalah komponen penting dalam hampir semua rangkaian elektronika, bertugas untuk menyediakan sumber daya yang stabil bagi komponen lain. Salah satu jenis power supply yang banyak digunakan adalah power supply 9V 1A dengan trafo CT (Center Tap), yang sering ditemui dalam berbagai aplikasi elektronik, seperti pemrograman mikrokontroler, pengujian perangkat, atau alat-alat kecil lainnya. Rangkaian power supply ini berfungsi untuk mengubah tegangan AC menjadi DC yang dapat dikalianlkan dan aman digunakan oleh komponen elektronik.

Skema rangkaian power supply 9V 1A trafo CT sederhana ini menggunakan trafo dengan tap tengah yang dapat menyediakan tegangan sekunder AC, yang kemudian diratakan menggunakan dioda penyearah dan disaring dengan kapasitor untuk menghasilkan tegangan DC. Dalam artikel ini, akan dibahas langkah-langkah merancang dan menghubungkan komponen-komponen dalam rangkaian ini, serta penjelasan tentang cara kerja masing-masing bagian dalam memastikan hasil tegangan DC yang stabil dan efisien. Dengan memahami skema sederhana ini, pembaca diharapkan dapat membuat power supply sendiri untuk berbagai keperluan proyek elektronika.

Baca Cepat Buka

Pengertian Power Supply

Secara sederhana, power supply adalah komponen yang berfungsi untuk menyediakan daya listrik bagi satu atau lebih perangkat. Saat ini, power supply telah dirancang untuk dapat mengubah berbagai sumber energi, seperti energi matahari, angin, atau kimia, menjadi energi listrik yang dapat digunakan.

Pada perangkat seperti komputer dan perangkat elektronik lainnya, keberadaan power supply sangat penting dan tidak boleh diabaikan. Jika komponen ini mengalami masalah, perangkat tersebut tidak akan bisa berfungsi dengan normal. Ketika perangkat seperti komputer dinyalakan, power supply akan segera melakukan serangkaian pemeriksaan dan tes sebelum sistem operasi dijalankan.

Jika tes ini berjalan lancar, power supply akan mengirimkan sinyal ke mainboard untuk memberi tahu bahwa sistem siap digunakan. Selanjutnya, power supply akan membagi daya listrik ke setiap komponen komputer, dengan besar daya yang disesuaikan dengan kebutuhan dan kapasitas masing-masing komponen.

Fungsi Power Supply

Untuk lebih memahami pengertian power supply, hal pertama yang wajib diketahui adalah fungsi utama dari power supply itu sendiri. Secara umum, power supply berfungsi untuk mengubah tegangan, mengubah daya, dan mengatur aliran daya agar sesuai dengan kebutuhan perangkat elektronik yang terhubung. Tanpa power supply, perangkat elektronik seperti komputer, televisi, dan peralatan lainnya tidak akan dapat berfungsi dengan baik karena masing-masing perangkat memiliki kebutuhan tegangan dan arus yang spesifik. Untuk itu, power supply berperan penting dalam menyediakan daya yang stabil dan aman. Berikut ini beberapa fungsi utama dari power supply yang lebih rinci:

Mengubah arus dari tegangan listrik supaya tidak melebihi batas maksimal pada sebuah perangkat: Salah satu tugas utama power supply adalah memastikan bahwa tegangan yang diberikan kepada perangkat tetap berada dalam batas aman dan sesuai dengan spesifikasi perangkat tersebut. Hal ini penting untuk mencegah kerusakan akibat tegangan berlebih yang bisa merusak komponen elektronik. Dengan kata lain, power supply berfungsi sebagai pengatur tegangan yang mencegah aliran listrik yang berlebihan masuk ke perangkat.

Menyediakan daya cadangan berupa baterai, seperti yang terdapat pada UPS (Uninterruptible Power Supply): UPS adalah contoh aplikasi power supply yang dilengkapi dengan baterai cadangan. Fungsi ini sangat krusial untuk perangkat yang memerlukan kontinuitas daya tanpa gangguan, seperti komputer server, peralatan medis, atau sistem komunikasi. Dalam kondisi ketika pasokan listrik utama terputus secara mendadak, UPS akan mengambil alih dengan menyuplai daya dari baterai untuk mencegah perangkat mati atau kehilangan data penting, memberikan waktu yang cukup untuk mematikan perangkat dengan aman atau untuk mengalihkan sumber daya.

Mengubah arus dengan tegangan tinggi (AC, Alternating Current) menjadi arus dengan tegangan rendah (DC, Direct Current): Banyak perangkat elektronik, seperti komputer, telepon seluler, dan peralatan lainnya, memerlukan aliran listrik DC (arus searah) untuk beroperasi. Namun, sumber daya listrik yang tersedia di rumah atau industri umumnya menggunakan arus AC (arus bolak-balik) dengan tegangan tinggi. Power supply memiliki fungsi penting untuk mengubah arus AC menjadi DC dengan tegangan rendah yang sesuai dengan kebutuhan perangkat tersebut. Proses ini melibatkan beberapa tahapan, termasuk penyearahan dan penyaringan, untuk menghasilkan tegangan DC yang stabil dan dapat digunakan oleh komponen elektronik.

Jenis Power Supply

Sekedar mengetahui jenis-jenis power supply juga dapat membantu kita lebih memahami pengertian dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Power supply tidak hanya terbatas pada satu jenis saja, tetapi memiliki berbagai tipe yang digunakan pada berbagai perangkat. Beberapa jenis power supply ini mungkin sudah ada di rumah kita, namun kita seringkali tidak menyadarinya. Setiap jenis power supply memiliki prinsip kerja yang berbeda, serta aplikasi yang sesuai dengan kebutuhan perangkat yang digunakan. Berikut adalah dua jenis power supply yang umum ditemukan:

1. Power Supply Konvensional

Power supply jenis ini berfungsi dengan prinsip menurunkan tegangan menggunakan transformator, yang kemudian disearahkan menggunakan dioda dan disaring menggunakan rangkaian filter kapasitor. Power supply konvensional banyak digunakan dalam perangkat elektronik yang memerlukan daya listrik dengan tegangan stabil, seperti penguat suara (amplifier). Jenis ini cenderung lebih sederhana dalam desain dan lebih mudah dipahami cara kerjanya. Meskipun demikian, power supply konvensional memiliki efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan jenis power supply lainnya, dan sering kali menghasilkan panas berlebih, terutama saat digunakan dalam beban tinggi.

2. Power Supply Switching (SMPS – Switch Mode Power Supply)

Power supply jenis Switching atau SMPS memiliki prinsip kerja yang lebih efisien dibandingkan power supply konvensional. Prinsip dasarnya adalah membangkitkan tegangan induksi pada transformator dengan cara memutuskan aliran arus secara cepat (switching), yang membuatnya lebih efisien dalam mengonversi daya. Power supply jenis ini sering digunakan pada perangkat yang membutuhkan daya tinggi namun tetap ingin efisiensi energi yang baik, seperti charger laptop, charger ponsel, atau perangkat elektronik lainnya. Keunggulan utama dari SMPS adalah ukurannya yang lebih kecil, kemampuannya untuk menghasilkan tegangan yang stabil dengan efisiensi tinggi, serta kemampuannya mengurangi panas yang dihasilkan selama operasional.

Dengan memahami jenis-jenis power supply ini, kita bisa lebih tahu bagaimana cara kerja masing-masing jenis dan memilih power supply yang sesuai dengan kebutuhan perangkat yang kita gunakan.

Power Supply 9V 1A Trafo CT

Salah satu jenis power supply konvensional adalah Regulated Power Supply atau catu daya teregulasi. Fungsi utama dari regulator adalah untuk menstabilkan tegangan output meskipun tegangan input yang diterima berubah-ubah atau tidak stabil. Power supply biasa yang terdiri dari transformator, dioda, dan kapasitor memiliki kekurangan, yaitu tegangan output yang fluktuatif, karena prinsip kerjanya hanya mengkalianlkan perbandingan lilitan pada transformator.

Dengan menggunakan power supply regulator, tegangan output yang dihasilkan dapat tetap stabil dan terhindar dari gangguan noise. Hal ini sangat penting untuk perangkat-perangkat yang sensitif terhadap lonjakan tegangan, seperti rangkaian LED, driver motor yang menggunakan MOSFET, atau amplifier daya rendah. Komponen yang sering digunakan sebagai regulator dalam rangkaian ini adalah IC 78XX. Salah satu tipe IC 78XX yang populer adalah 7809, yang menghasilkan tegangan regulasi 9 Volt DC, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan tegangan stabil.

Karakteristik IC 7809 ini memiliki berbagai keunggulan yang membuatnya sangat cocok untuk digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika yang memerlukan tegangan stabil. Berikut adalah beberapa karakteristik utama dari IC 7809:

Menstabilkan Tegangan Output pada Level 9V DC: IC 7809 dirancang untuk menghasilkan tegangan output yang stabil pada level 9V DC, yang sangat penting untuk berbagai perangkat yang memerlukan tegangan tertentu untuk beroperasi dengan baik. Tegangan output yang stabil ini menghindarkan perangkat dari kerusakan akibat fluktuasi tegangan yang tidak terkontrol.
Mampu Mengalirkan Arus Maksimal 1A: IC 7809 memiliki kemampuan untuk mengalirkan arus hingga 1 ampere, yang cukup untuk memenuhi kebutuhan banyak perangkat elektronik kecil hingga menengah. Kemampuan ini memungkinkan IC 7809 digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya lebih besar tanpa harus khawatir terjadi overcurrent atau kerusakan pada IC.
Panas yang Dihasilkan Tetap Aman Apabila Beban Tidak Melebihi 1A: Meskipun IC 7809 dapat menghasilkan panas selama operasi, suhu yang dihasilkan tetap aman selama beban yang diberikan tidak melebihi 1A. Pada beban yang lebih tinggi, IC ini mungkin memerlukan heatsink atau pendingin tambahan untuk menjaga suhu operasional agar tetap stabil dan mencegah overheating yang dapat merusak komponen.
Output Akan Stabil Apabila Tegangan Input Lebih Besar (Sekitar 7V hingga 20V): Untuk memastikan output tetap stabil pada 9V DC, tegangan input yang diberikan pada IC 7809 harus lebih tinggi dari tegangan output tersebut. Tegangan input yang optimal berkisar antara 7V hingga 20V. Dengan tegangan input yang cukup tinggi, IC ini dapat secara efisien menurunkan tegangan dan mengatur arus sesuai dengan kebutuhan perangkat yang terhubung.
Kemampuan Regulasi Tegangan Lebih Baik Daripada Dioda Zener: Dibandingkan dengan dioda zener, IC 7809 memiliki kemampuan regulasi tegangan yang lebih baik. Dioda zener cenderung kurang efisien dalam mengatur tegangan output secara stabil dan dapat menghasilkan fluktuasi jika terjadi perubahan arus atau tegangan input. Sebaliknya, IC 7809 mampu memberikan tegangan output yang lebih konsisten dan dapat dikalianlkan, meskipun ada perubahan dalam tegangan input atau variasi beban.

Dengan karakteristik-karakteristik tersebut, IC 7809 menjadi pilihan yang sangat baik untuk aplikasi yang membutuhkan tegangan stabil dan efisien, seperti power supply untuk rangkaian sensor, sistem pengisian baterai, atau alat elektronik lainnya yang membutuhkan sumber daya yang stabil dan aman.

Skema Rangkaian

Dibawah ini adalah tiga jenis skema rangkaian power supply regulator stabil dengan output 9V dan arus maksimal 1 A Sederhana:

1. Rangkaian Power Supply Trafo Biasa (Engkel)

2. Rangkaian Power Supply Trafo CT

3. Rangkaian Power Supply Simetris

Cara kerja rangkaian

Tegangan AC 220V yang berasal dari sumber listrik rumah akan diturunkan menggunakan transformator untuk menghasilkan tegangan AC sekitar 12V. Tegangan 12V yang dihasilkan oleh transformator ini masih berupa arus bolak-balik (AC) sinusoidal, yang memiliki bentuk gelombang yang terus-menerus berubah arah.

Tegangan 12V AC sinusoidal tersebut kemudian disearahkan menggunakan dioda dalam konfigurasi penyearah jembatan. Prinsip kerja penyearah jembatan adalah untuk mengonversi arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), namun hasil yang diperoleh tetap berupa gelombang DC yang masih mengandung riak (ripple), yaitu fluktuasi tegangan yang cukup besar. Riak ini terjadi karena proses penyearahan yang tidak sempurna, sehingga tegangan DC yang dihasilkan belum sepenuhnya stabil.

Untuk mengurangi riak tersebut dan menghasilkan tegangan yang lebih halus, digunakan kapasitor elektrolitik (Elco) dengan nilai kapasitas 3300uF dan 100nF. Kapasitor ini akan menyaring fluktuasi dan memperhalus gelombang DC, sehingga menghasilkan tegangan DC yang lebih murni meskipun masih belum sepenuhnya stabil. Meskipun kapasitor ini mengurangi ripple, tegangan output yang dihasilkan masih belum cukup stabil untuk digunakan pada perangkat elektronik yang sensitif.

Untuk menstabilkan tegangan DC tersebut, digunakan IC 7809, yang bertugas untuk menghasilkan tegangan output yang lebih stabil. IC 7809 ini bekerja dengan menurunkan dan menstabilkan tegangan DC yang tidak stabil menjadi 9V DC yang lebih dapat dikalianlkan. Agar lebih efektif dalam mengatasi lonjakan tegangan atau fluktuasi pada output, sebuah kapasitor tambahan dengan nilai 100uF dipasang secara paralel pada output IC 7809. Kapasitor ini bertujuan untuk meredam lonjakan tegangan dan memastikan bahwa output tetap stabil meskipun ada perubahan beban atau tegangan input.

Pada kaki 2 IC 7809, dioda juga dipasang untuk meningkatkan tegangan output sebesar 0,6V. Dioda ini bekerja dengan prinsip penurunan tegangan yang terjadi ketika arus melewatinya, yang pada akhirnya meningkatkan tegangan output sedikit lebih tinggi dari nilai nominal 9V. Penggunaan dioda ini bersifat opsional; meskipun memberikan sedikit peningkatan tegangan, dioda tersebut tidak selalu diperlukan dan dapat dilepas jika tidak diinginkan. Dengan atau tanpa dioda ini, IC 7809 tetap berfungsi untuk menstabilkan tegangan output, namun dengan dioda, sedikit penyesuaian tegangan dapat terjadi untuk kebutuhan tertentu.

BACA JUGA :

Penutup

Sebagai penutup, skema rangkaian power supply 9V 1A trafo CT sederhana ini memberikan gambaran yang jelas tentang bagaimana proses konversi dan stabilisasi tegangan dilakukan dalam rangkaian elektronik.

Dengan menggunakan transformator untuk menurunkan tegangan AC, dioda penyearah untuk mengubah arus menjadi DC, dan kapasitor untuk menyaring riak, kita dapat menghasilkan tegangan DC yang lebih stabil dan dapat digunakan untuk berbagai aplikasi elektronika.

Penggunaan IC regulator seperti 7809 untuk menstabilkan tegangan output menjadi 9V DC, ditambah dengan kapasitor untuk meredam lonjakan tegangan, membuat power supply ini sangat cocok untuk proyek-proyek kecil, seperti rangkaian LED, penguat suara, atau perangkat yang memerlukan tegangan stabil.

Dengan pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja skema ini, diharapkan kalian dapat mengembangkan dan memodifikasi power supply sesuai dengan kebutuhan proyek elektronika kalian.

Semoga artikel elektronikindo.com ini dapat memberikan wawasan yang bermanfaat dan memudahkan kalian dalam merancang power supply yang efisien dan stabil untuk aplikasi-aplikasi di dunia elektronika.

√ Skema Rangkaian Power Supply 9V 1A Trafo CT Sederhana

Pengertian Power Supply

Fungsi Power Supply