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'


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


3/24

7. 'engerti dan dapat menentukan titik kesalahan apabila

rangkaian tidak bekerja8. 'enganalisa data setiap komponen saat sistem bekerja


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


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


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:


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


8/24

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.


9/24

Transistor sebagai saklar

Pada gambar diatas terlihat sebuah rangkaian saklar

elektronik dengan menggunakan transistor 4P4 dan transistor

P4P. &ampak &+> (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


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


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


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


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.


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.


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).


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


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


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


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.


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.


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


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! - =


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.


24/24

DA*TA" PUTA#A

'uhadi%ambang.=

Catu Daya Zener

Documents

Transcript of Catu Daya Zener