LAPORAN Catu Daya

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA FISIS DASAR I

“CATU DAYA”

NAMA : HERLINA SARI BA’RURU

NIM : H21110006

JURUSAN / PRODI : FISIKA / FISIKA

ASISTEN : ZAHRAWANI

LABORATOIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN2011

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Di dunia sekarang ini, kita hanya bisa bergantung pada listrik yang

disediakan oleh PLN. Karena terkadang,kita mengalami yang namanya mati

lampu secara tiba-tiba ataupun tidak. Nah, jika kita sedang butuh sekali

listrik maka akan sangat menyedihkan bagi kita. Oleh karena itu, kita dapat

membuat suatu alat yang bernama catu daya (power supply).

Sumber tegangan (power supply) adalah bagian terpenting dalam suatu

pelajaran elektronika karena berfungsi sebagai sumber tenaga listrik seperti

baterai atau accu. Peranannya sangat menentukan bagi bekerjanya peralatan

seperti radio, tape recorder, pesawat TV dan lain-lain.

Selain daripada itu, pencatu daya banyak digunakan sebagai catu daya

dalam berbagai macam praktek dan percobaan pembuatan rangkaian

elektronika. Sebenarnya dalam melaksanakan suatu percobaan rangkaian

elektronika bias saja sebagai sumber tenaganya menggunakan baterai atau

accu namun kurang praktis dan tidak efissien, sebab pemakain baterai atau

accu sifatnya terbatas dan tidak tahan lama. Tegangan baterai makin lama

makin habis oleh karena itu harus segera diganti.

I.2 Ruang Lingkup

Adapun dalam laporan ini akan dibahas tentang pengertian catu daya

serta rangkaian dan hasil keluarannya.

I.3 Tujuan

Adapun tujuan pada percobaan ini adalah:

1. Merancang dan membuat catu daya dengan keluaran yang bervariasi.

2. Memahami prinsip kerja berbagai macam catu daya

I.4 Waktu dan Tempat

Percobaan catu daya ini dilakukan pada hari Senin,24 Oktober 2011 pada

pukul 13.30-16.00 WITA, bertempat di Laboratorium Elektronika dan

Instrumentasi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Power Supply adalah bagian pencatu daya bagi rangkaian elektronika. Fungsi

utama rangkaian power supply adalah mengubah tegangan AC jala-jala listrik

menjadi tegangan DC yang dibutuhkan. Saat ini dikenal dua sistem power

supply, yaitu:

1. Sistem konvensional dengan trafo step down 50Hz dan rangkaian penyearah

dioda dan elco.

2. Sistem switching yang dikenal dengan SMPS (Switching Mode Power

Supply)

1. Power Supply Konvensional

Pada power supply konvensional, tegangan AC ini lebih dahulu

diturunkan melalui sebuah transformator step down lalu keluaran trafo

disearahkan dengan dioda dan diratakan dengan kapasitor elektrolit (elco).

Sistem penyearahan dioda ada 3 macam, yaitu :

1. Penyearah setengah gelombang

Penyearah Setengah Gelombang

Sistem penyearah setengah gelombang menggunakan satu buah dioda

untuk menyearahkan sinyal AC. Dalam hal ini dioda hanya melewatkan

setengah dari bentuk gelombang sedangkan setengah gelombang lainnya tidak

dipakai. Jadi sistem penyearah setengah gelombang ini tidak efisien untuk

transfer daya.

Ada juga yang menggunakan capasitor sebagai filternya:

Rangkaian penyearah setengah gelembang dengan filter C

Gambar diatas adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan

filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini

bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata.

2. Penyearah gelombang penuh sistem CT

Penyearah Gelombang Penuh Sistem CT

Sistem penyearah gelombang penuh artinya mengambil semua bagian

dari sinyal AC untuk disearahkan. Pada penyearah gelombang penuh sistem

CT maka dibutuhkan satu buah kumparan kawat lagi yang disusun kebalikan

dari kumparan yang pertama.

Pertemuan antara kumparan pertama dan kumparan kedua disebut dengan

CT (Center Tap). Titik CT inilah kemudian yang akan menjadi titik referensi

tegangan (titik nol).

3. Penyearah gelombang penuh sistem jembatan (bridge)

Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

Prinsip penyearah gelombang penuh sistem jembatan hampir sama dari

sistem CT yaitu bertujuan melewatkan semua bagian sinyal AC. Namun

penyearah sistem jembatan hanya memerlukan satu kumparan saja. Untuk

mengambil fasa sinyal AC bagian atas dan bawah digunakan empat dioda yang

bekerja bergantian saat sinyal AC berayun pada posisi atas dan bawah.

Power Supply Switching

Salah satu kelemahan dari power supply konvensional adalah efisiensinya

yang rendah karena mengambil tegangan dari hasil penyearahan sinyal sinus.

Untuk meningkatkan efisiensi power supply maka sinyal yang disearahkan

harus berupa sinyal kotak. Dalam hal ini kemudian muncul sebuah power

supply sistem baru dengan metode pensaklaran yang disebut sistem switching.

Blok Diagram SMPS

Pada power supply sistem switching, sinyal AC dari tegangan jala-jala

listrik 220V disearahkan lebih dahulu menjadi tegangan DC melalui sebuah

rangkaian dioda penyearah dan elko. Tegangan DC hasil penyearahan ini

kemudian disaklar on-off secara terus menerus dengan frekuensi tertentu

sehingga memungkinkan nilai induktor dari trafo menjadi kecil. Hal ini

khususnya untuk memperkecil ukuran power supply.

Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil,

namun ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan

outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus

semakin besar ternyata tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa

aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan

komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.

Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan

keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC

Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan.

Berikut susunan kaki IC regulator tersebut.

Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan +5 volt, 7812

regulator tegangan +12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya

adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan -5 dan -12

volt.

Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang

tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang

dikemas dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan

LM337 untuk regulator variable negatif. Bedanya resistor R1 dan R2 ada di

luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui resistor eksternal

tersebut.

Gambar rangkaian di atas dapat anda aplikasikan untuk membuat adaptor

atau power suplly dengan tegangan keluaran (V output 12V DC). Power supply

di atas hanya dilindungi oleh capasitor sebagai pengaman apabila power supply

ini dihubungkan dengan beban pada rangkaian. Maka dari itu saya sarankan

memakai capasitor dengan minimal spesifikasi 35V. Untuk daya pengaman

power supply yang lebih kita bisa menggunakkan transistor TIP, tapi saya

belum membahasnya. Untuk dioda bridge dapat anda susun dari 4 dioda

kemudian anda solder menjadi satu bridge rectifier atau anda dapat membeli

jadi bridge rectifier yang berbentuk sisir (menyamping) atau kotak. Paling

tidak dioda bridge saya sarankan memakai 1 Ampere, dalam rangkaian

adaptor, semakin besar ampere diodanya semakin bagus jalannya arus di dalam

rangkaian. Dioda bagaikan jalan tol, dan arus sebagai mobil yang melewatinya.

Semakin besar dan lebar jalan tol yang ada, semakin cepat arus berjalan dan

melalui rangkaian.

Untuk rangkaian power supply 5 V, anda dapat mengganti volt regulator di

atas dengan tipe 7805 dan 7905. Aplikasi ini berlaku sama pada rangkaian ini.

Untuk variasi rangkaian seperti fuse ataupun switch on/off dapat anda coba

sendiri.

+ Transformator 18 V – CT minimal 1 A

+ Capasitor minimal 35 V

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Alat dan Bahan

III.1.1 Alat

Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. Papan PCB

2. Multimeter

III.1.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. Diode bridge, berfungsi sebagai diode penyambung .

2. Kapasitor, berfungsi sebagai penyimpan muatan.

3. Resistor, berfungsi sebagai penghambat arus.

4. Trafo, berfungsi sebagai

5. IC, berfungsi sebagai penstabil dan pengatur tegangan.

III.2 Prosedur percobaan

Adapun prosedur percobaan yang pada percobaan ini adalah:

1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Menyusun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini:

4700 µF

4700 µF

2200 µF

2200 µF

C3

C4

CT

3. Mengukur apakah ada tegangan yang keluar, sebelum

disambungkan dengan transformator.

4. Mengukur tegangan keluaran pada keluaran (+) dan (-). Karena

kita menggunakan IC tipe 7812 dan 7912 maka seharusnya

tegangannya adalah 12 volt.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

Dari percobaan ini, kami mendapatkan hasil:

Bahwa dengan menggunakan IC 7812 dan 7912, tegangan keluaran di

keluaran plus(+) dan minus(-)nya adalah 12 Volt.

IV.2 Pembahasan

Catu daya dapat dibuat oleh diri sendiri dengan cara yang sederhana.

Dari percobaan di atas dapat kami ketahui bahwa tegangan keluaran

yang dihasilkan oleh catu daya bergantung pada masukan yang

dihasilkan oleh transformator. Namun, dalam suatu rangkaian terkadang

tegangan yang dihasilkan tidak konstan atau stabil. Oleh karena itu,

dalam suatu rangkaian dibutuhkan adanya sebuah stabilisator yang

sering di sebut sebagai IC (Integrated Circuit).

4700 µF

4700 µF

C3

C4

2200 µF

2200 µF

CT

Integrated Circuit (IC) terbentuk dari sebuah rangkaian yang sudah

terintegrasi dan dibuat dalam satu buah chip komponen. Komponen IC

sering dijumpai terutama pada Komputer, TV, Audio Hi-Fi, Radio dan

Ponsel. Jenis IC yang paling populer adalah IC op-amp (operational

amplifier) dan Mikroprosseor/ Mikrocontroler.

Oleh karena adanya IC inilah yang menyebabkan tegangan masukan

dari transformator itu sama dengan keluaran plus(+) dan keluaran

minus(-).

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini, dapat disimpulakan bahwa:

1. Catu daya dapat stabil antara tegangan masukan dan keluaran

dengan menggunakan stabilisatior yang bernama IC.

2. Ada 2(dua) tipe IC yaitu IC tipe 78XX dan 79XX. Tipe 78XX

untuk regulator positif dan 79XX untuk regulator negative. Untuk

masing-masing tipe, ada beberapa macam. Contohnya tipe 7812

dan 7912.

V.2 Saran

V.2.1 Untuk Laboratorium

Saran saya, sebaiknya alat-alat dan bahan-bahan yang sudah tidak layak

pakai sebaiknya diganti saja. Kemudian, kalau bisa ada penambahan

alat dan bahan yang lain yang lebih modern untuk menunjang

praktikum.

V.2.2 Untuk asisten

Komunikasi dengan praktikan sangat baik, cara penjelasannya juga

sangat baik. Tingkatkan apa yang bisa lebih ditingkatkan.

DAFTAR PUSTAKA

http://belajar-elektronika.info/search/rangkaian-catu-daya-12-volt/

http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.html

http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/05/rangkaian-sederhana-

power-supply-12-v.html

http://google.com/catu daya.pdf

http://google.com/catu-daya.html

http://google.com/Komponen Dasar Elektronika-IC<Abi Sabrina.htm