03 isi gabungan updated4

BAB. I

PENDAHULUAN

A.DESKRIPSI

Modul ini berjudul Memperbaiki/Reparasi Power Supply Kecil

dipersiapkan untuk siswa Sekolah menengah Kejuruan Kelompok

Rekayasa Teknologi Program Keahlian Audio – Vidio.

Modul ini berkaitan dengan pemahaman tentang ilmu dasar sebuah

adaptor baik yang halfwave maupun yang fullwave, cara menguji dan

memeriksa kemudian mengamati gejala kerusakan kemudian

melakukan perbaikan/ reparasi dan memodifikasi serta melakukan

pemeliharaan Catu Daya Arus Searah atau DC. Setiap akhir materi

disampaikan rangkuman yang memuat intisari materi yang

dilanjutkan test formatif. Setiap siswa harus mengerjakan test

tersebut sebagai indikator penguasaan materi. Jawaban test

kemudian diklarifikasikan dengan kunci jawaban. Guna melatih

ketrampilan dan sikap kerja yang benar, setiap siswa dapat berlatih

dengan pedoman lembar kerja yang ada.

Diakhir modul terdapat evaluasi sebagai uji kompetensi siswa yang

dilakukan secara teori dan praktek dengan cara menjawab

pertanyaan yang ada dan untuk praktik dengan cara

mendemonstrasikan kompetensi yang harus dimiliki. Sedangkan

guru/instruktur menilai berdasarkan lembar observasi yang ada

sehingga dapat diketahui apakah siswa tersebut sudah mempunyai

kompetensi Memperbaiki/reparasi power supply kecil dengan sub

kompetensi sebagai berikut:

1. Menguasai ilmu dasar adaptor

2. Menguasai troubleshooting dan reparasi adaptor

Modul: ELKA-MR.PS.001.A 1

3. Memodifikasi adaptor

B.PRASYARAT

Untuk menguasai kompetensi Memperbaiki/reparasi power supply

kecil dengan kode: ELKA MR-PS.001.A, peserta didik dipersyaratkan

menyelesaikan modul dengan kompetensi Menguasai teori dasar

elektronika dengan kode: ELKA– MR.UM.001.A dan modul dengan

kompetensi Menggunakanalat/instrument Bantu keperluan

pengukuran dengan kode: ELKA-MR.UM.005.A

C.PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Petunjuk bagi peserta diklat

Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam

menggunakan modul ini maka langkah-langkah yang perlu

dilaksanakan antara lain:

a. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi

yang ada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada

materi yang kurang jelas, peserta diklat dapat bertanya pada

guru atau instruktur yang mengacu kegiatan belajar.

b. Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui

seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap

materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar.

c. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik,

perhatikanlah hal-hal berikut ini:

1) Perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang

berlaku.

2) Pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan

baik.

3) Sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan)

peralatan dan bahan yang diperlukan dengan cermat.


4) Gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar.

5) Untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas,

harus meminta ijin guru atau instruktur terlebih dahulu.

6) Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat

semula.

d. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi

pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada

guru atau instruktur yang mengacu kegiatan pemelajaran yang

bersangkutan.

2. Petunjuk Bagi Guru

Dalam setiap kegiatan belajar guru atau instruktur berperan

untuk:

a. Membantu peserta diklat dalam merencanakan proses

belajar.

b. Membimbing peserta diklat melalui tugas-tugas

pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar.

c. Membantu peserta diklat dalam memahami konsep,

praktik baru, dan menjawab pertanyaan peserta diklat

mengenai proses belajar peserta diklat.

d. Membantu peserta diklat untuk menentukan dan

mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk

belajar.

e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika

diperlukan.

f. Merencanakan seorang ahli/pendamping guru dari

tempat kerja untuk membantu jika diperlukan.

D. TUJUAN AKHIR


Dari kriteria unjuk kerja ketrampilan kognitip maupun dengan

imajinasi psikomotorik seperti unit kompetensi maka peserta

diklat diharapkan:

1. Menguasai Ilmu dasar adaptor

a. Memahami Komponen pendukung sebuah adaptor

b. Memahami jenis-jenis adaptor

c. Memahami prinsip kerja sebuah adaptor.

2. Menguasai troubleshooting dan reparasi adaptor

a. Memeriksa dan menguji sebuah adaptor

b. Mengamati gejala kerusakan dan mengalokasi kerusakan

c. Menganalisa dan memperbaiki kerusakan


a. Membuat adaptor dengan output tegangan yang

bermacam-macam

b. Mempertinggi atau memperendah tegangan output

sebuah adaptor

c. Menggantikan battery dengan sebuah adaptor


E. STANDAR KOMPETENSI

PROGRAM DIKLAT: Memperbaiki/Reparasi Power Supply Kecil KODE : ELKA-MR.PS.001.AALOKASI WAKTU : 40 Jam @ 45 menit

LEVEL KOMPETENSI KUNCI

A B C D E F G1 1 1 1 1 1 1

KONDISI KINERJA

Unjuk kerja di atas bisa dipertunjukkan dengan bantuan tersedianya:

1. Shcematic diagram untuk perbaikan sistem adaptor sederhana

2. Buku service manual atau literatur yang sesuai dengan merek tipe masing-masing sistem power supply

3. Peralatan dan bahan yang dipergunakan:Peralatan umum perbaikan elektronika sistem adaptor meliputi: Toolkit, Multitester (AVO meter)


SUB KOMPET

ENSI KRITERIA KINERJALINGKUP BELAJAR

MATERI POKOK PEMELAJARAN

SIKAP PENGETAHUAN

KETERAMPILAN

1. Menguasai ilmu dasar adaptor

1.1. Dijelaskan prinsip kerja sebuah adaptor ac; halfwave, fullwave, ripple, dst.

1.2. Dijelaskan tentang rating (batasan kerja maksimum) dari sebuah adaptor

1.3. Dijelaskan kenapa adaptor umumnya menggunakan transformer yang berat

1.4. Dijelaskan bagaimana teknologi untuk membuat adaptor yang kompak

Reparasi Power Supply Kecil (Adaptor Dinding)

Teliti Penyearah halfwave, fullwave, ripple.

Rating (batasan kerja maksimum) dari sebuah adaptor,

Transformator

Teknologi Adaptor


SUB KOMPET



SIKAP PENGETAHUAN

KETERAMPILAN

2. Menguasai Troubleshooting dan reparasi adaptor

2.1. Diperagakan cara memeriksa dan menguji sebuah adaptor

2.2. Dijelaskan bagaimana cara menggunakan tester saku atau polarity checker

2.3. Diperagakan cara membuka dan melihat isi sebuah adapter

2.4. Diperagakan tata-cara penggantian komponen rusak

2.5. Dijelaskan bagaimana menentukan polaritas dari adaptor ac


Teliti dalam Memeriksa dan menguji sebuah adaptor.

Menggunakan tester saku atau polarity checker.

Membuka dan melihat isi sebuah adaptor

Mengganti komponen rusak Menentukan polaritas dari adaptor ac

Adaptor Memeriksa dan menguji sebuah adaptor.

Menggunakan tester saku atau polarity checker.

Membuka dan melihat isi sebuah adaptor

Mengganti komponen rusak

Menentukan polaritas dari adaptor ac


SUB KOMPET



SIKAP PENGETAHUAN

KETERAMPILAN


3.1. Dijelaskan bagaimana membuat adaptor dengan output tegangan yang bermacam-macam

3.2. Dijelaskan bagaimana mempertinggi atau memperen-dah tegangan output sebuah adaptor

3.3. Dijelaskan bagaimana menggantikan battery dengan sebuah adaptor

Dijelaskan bagaimana mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc

Dijelaskan cara menambahkan regulator pada sebuah adaptor atau battery


Penyearah, Filter, dan regulator tegangan

Membuat adaptor dengan output tegangan yang bermacam-macam

Mempertinggi atau memperen-dah tegangan output sebuah adaptor

Menggantikan battery dengan sebuah adaptor


F. CEK KEMAMPUAN SISWA

Tabel dibawah ini untuk mengetahui kemampuan awal yang

peserta diklat miliki, maka berilah tanda cek list () dengan sikap

jujur dan dapat dipertanggung jawabkan.

Kompetensi Pernyataan

Saya dapat

melakukan

pekerjaan ini

dengan kompeten

TidakY

aJika, Ya

1. Menguasai Ilmu

Dasar Adaptor

Saya dapat menjelaskan

pengertian adaptor


komponen pendukung

adaptor


system penyearahan

suatu adaptor

√

Kerjaka

n tes

formatif

1


2. Menguasai

troubleshooting

dan reparasi

adaptor

Saya dapat memeriksa

dan menguji sebuah

adaptor

Saya dapat mengamati

gejala kerusakan dan

mengalokasi

kerusakannya

Saya dapat menganalisa

dan memperbaiki sebuah

adaptor

√

Kerjaka

n tes

formatif

2

3. Memodifikasi

Adaptor

Saya dapat membuat

adaptor dengan batasan

tegangan output tertentu

Saya dapat membuat

adaptor dengan output

ganda.

Saya dapat membuat

adaptor dengan output

bervariasi.

√

Kerjaka

n tes

formatif

3


BAB. II

PEMELAJARAN

A. RENCANA BELAJAR SISWA

Rencana belajar siswa diisi oleh siswa dan disetujui oleh guru.

Rencana belajar tersebut adalah sebagai berikut:

NAMA SISWA : ……………………………………….

TINGKAT/KELAS: ……………………………………….

No Jenis KegiatanTangga

lWaktu

Tempat

Belajar

Paraf

Guru

1. -Memahami pengertian

dan kegunaan suatu

adaptor

-Memahami prinsip kerja

komponen pendukung

suatu adaptor

-Menjelaskan system

penyearahan suatu

adaptor


2. memeriksa dan

menguji sebuah

adaptor

mengamati gejala

kerusakan dan

mengalokasi

kerusakan

menganalisa dan

memperbaiki sebuah

adaptor

3. membuat adaptor

dengan batasan

tegangan output

tertentu

membuat adaptor

dengan output ganda.

membuat adaptor

dengan output

bervariasi.


KEGIATAN BELAJAR

KEGIATAN BELAJAR 1.

MENGUASAI ILMU DASAR ADAPTOR

PENDAHULUAN

Pada kegiatan belajar 1 ini membahas materi pembelajaran peserta

diklat dipersiapkan untuk memahami dan mengerti prinrip-prinsip dasar

adaptor yang meliputi pengertian dan fungsi adaptor, prinsip kerja

komponen pendukung adaptor serta jenis-jenis rangkaian suatu adaptor

a. Tujuan Kegiatan pembelajaran

Setelah menyelesaikan pelajaran ini peserta dapat:

1. Menjelaskan kegunaan adaptor

2. Menghitung tegangan dan arus beban.

3. Menghitung tegangan dan arus dioda.

4. Menentukan batas tegangan balik (revers) dioda dalam rangkaian

penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh.


5. Membuat hubungan rangkaian penyearah setengah gelombang

dan gelombang penuh.

b. Uraian Materi

1) ADAPTOR/CATU DAYA

Adaptor/catu daya adalah sumber tegangan DC yang digunakan

untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai

rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar

dapat beroperasi. Rangkaian pokok dari catu daya tidak lain

adalah suatu penyearah yakni suatu rangkaian yang mengubah

sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC). Sumber daya

diperoleh dari baterai, solar sel, generator AC/DC, dan jala-jala

listrik PLN.

Berbagai sumber daya tersebut akan kita bahas salah satunya

type catu daya yang terjadi melalui suatu proses pengubahan dari

tegangan AC (bolak-balik) ke DC (searah ). Proses pengubahan

dimulai dari penyearahan oleh diode, penghalusan tegangan kerut

(Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan condensator dan

pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan

meliputi pengubahan tingkat tegangan atau arus. Pada teknik

regulasi pada pembuatan catu daya, kita mengenal teknik

regulasi daya linier dan teknik regulasi switching.

2) DIODA SEBAGAI PENYEARAH

Dioda semikonduktor

Bahan dasar yang banyak digunakan untuk membuat piranti

elektronik adalah bahan semikonduktor germanium (Ge) dan

silikon (Si), yang mana kedua bahan ini mempunyai elektron

valensi yang sama.


Sambungan bahan semikonduktor P dan N mendasari suatu

piranti elektronik aktif yang disebut sebagai Dioda.

Dioda mempunyai elektroda Anoda yang berkutub positif dan

elektroda Katoda yang berkutub negatif. Simbol dioda

diperlihatkan seperti pada gambar 1.1.

Gambar 1.1 Simbol Dioda

a. Bias Maju Dioda

Jika anoda dihubungkan pada polaritas positif batere,

sedangkan katoda pada polaritas negatif seperti gambar 1.2,

maka keadaan dioda disebut arah maju (forward-bias) aliran

arus dari anoda menuju katoda, dan aksinya sama dengan

rangkaian tertutup

Gambar 1.2 Bias maju-Saklar on

I

Forward

U


Gambar 1.3 Kurva Hubungan arus dan tegangan bias maju

b. Bias Mundur Dioda

Jika katoda dihubungkan pada polaritas positif batere,

sedangkan anoda pada polaritas negatif seperti gambar 1.4,

maka keadaan dioda disebut arah mundur (reverse-bias) dan

aksinya sama dengan rangkaian terbuka.

Gambar 1.4 Bias mundur –Saklar off

Sebagai sifat dioda, pada saat reverse, nilai tahanan dioda

relatif sangat besar dan dioda ini tidak dapat menghantarkan

arus. Gambar 1.5 memperlihatkan kurva pada saat reverse.

Harga-harga nominal baik arus maupun tegangan tidak boleh

dilampaui, karena akan mengakibatkan rusaknya dioda.

-U

Reverse


-I

Gambar 1.5 Kurva Hubungan arus dan tegangan bias maju.

Secara umum dioda digunakan sebagai penyearah (rcctifier)

arus/tegangan arus bolak balik (AC) satu fasa atau tiga fasa

kedalam bentuk gelombang arus searah (DC).

Pada dasarnya penyearahan ini ada dua macam yaitu:

1. Penyearah setengah gelombang (half wave rectifier)

2. Penyearah gelombang penuh (full wave rectifier)

3) PENYEARAH (RECTIFIER)

Tegangan arus searah biasanya dibutuhkan untuk

mengoperasikan peralatan elektronik, misalnya pesawat

amplifier, peralatan kontrol elektronik, peralatan komunikasi

dan sebagainya.

Catu daya arus searah (DC) dapat diperoreh dari batere atau

dari sumber daya listrik 220/240 Volt Ac 50 Hz yang dirubah

menjadi arus searah melalui rangkaian penyearah (rectifier).

Pada sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yang

dibahas, yaitu:

1. Tranformasi tegangan yang diperlukan untuk menurunkan

tegangan yang diinginkan.

2. Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah

tingkat tegangan arus bolak balik ke arus searah.

3. Filter, merupakan rangkaian untuk memproses fluktuasi

penyearahan yang menghasilkan keluaran tegangan DC

yang lebih rata.

4. Regulasi, adalah parameter yang sangat penting pada catu

daya dan regulator tegangan dengan bahan bervariasi.


3.1 PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG

Contoh sederhana rangkaian penyearah setengah gelombang

diperlihatkan seperti gambar 1.6

Us Diode

+

Time Us RL

-

common

Gambar 1.6 Rangkaian Penyearah setengah gelombang

Jika dioda dalam kondisi menghantar (conduct) pada setengah

perioda positif, dioda tersebut pada keadaaan forward biased

sehingga arus mengalir dan melewati tahanan beban RL.

Pada saat setengah perioda negatif, dioda bersifat

menghambat (reverse biased) nilai tahanan dioda sangat tinggi

dan dioda tidak menghantar.

Secara praktis, tegangan keluaran (UL) hampir sama dengan

sumber Us

Drop tegangan pada dioda lebih kurang 700mV.

Gambar 1.7 memperlihatkan bentuk gelombang proses

penyearahan setengah gelombang.


Gambar 1.7 Bentuk Gelombang Output Penyearah Setengah

Gelombang

Untuk menghitung besarnya harga rata-rata dari signal yang

disearahkan, kita dapat menghitung dari luas kurva seperti

pada gambar 1.8

Gambar 1.8 kurva harga rata-rata

a. Tegangan AC selalu diasumsikan harga RMS

(Urms) harga efektif RMS = 0,5 x harga puncak (Um)

(Udc) harga rata-rata = 1/ x Um = 0,318 x Um

tegangan maximum Um = 1,414 x Ueff

disipasi daya pada beban dapat dihitung dari harga RMS

tegangan dan arus pada beban.

Daya = Um x Im

Um

Im = ------

RL

Udc

Idc = ------

RL


b. Arus yang melalui rangkaian seri adalah sama

Hal yang perlu diperhatikan dalam penyearahan ini adalah

besarnya tegangan balik maksimum (PIV) dari dioda yang

digunakan minimal harus sama besarnya dengan tegangan

maksimum AC yang akan disearahkan.

Contoh soal

1. Tentukan tegangan rata-rata (Udc) yang melalui beban

pada gambar 1.9 dibawah ini, bila:

Ueff = 20 volt

Drop tegangan dioda 0,8 volt.

U Us U dioda = 0,8 V

Us

0 Time

Gambar 1.9

Penyelesaian:

Um = 1,414 x Ueff

= 1,414 x 20 volt

= 28,28 V

Um (beban) = (Um – 0,8) volt

= 28,28 – 0,8

= 27,48 V

Udc = 0, 318 x Um

= 0, 318 x 27,48


= 8,74 V

3.2 PENYEARAH GELOMBANG PENUH

Rangkaian penyearah gelombang penuh dapat diperoleh

dengan dua cara.

Cara pertama memerlukan transformator sadapan pusat

(Centre Tap-CT).

Cara yang lain untuk mendapatkan keluaran (output)

gelombang penuh adalah dengan menggunakan empat dioda

disebut penyearah jembatan (rectifier bridge).

3.2.1 Rangkaian Penyearah Centre Tap

Penyearah gelombang penuh dengan menggunakan

transformator sadapan pusat (Center Tap) diperlihatkan

seperti gambar 1.10 dan 1.11

D1

A

D2 R

L

B

Gambar 1.10 Penyearah dengan Trafo CT

Bila U1 dan U2 mempunyai polaritas, ujung A berpolaritas

positif dan ujung B berpolaritas negatif. Pada saat ini D1

menghantar (conduct) sedangkan D2 tidak menghantar

(reverse biased).


Pada saat A berpolaritas negatif , sedang B berpolaritas

positif, pada saat ini D2 menghantar sedangkan D1 tidak

menghantar. Bentuk gelombang input dan output ditunjukkan

seperti terlihat pada gambar 1.11

Gambar 1.11 Bentuk gelombang Penyearah gelombang

penuh

Harga tegangan dapat dihitung:

Ueff = 0,707 x Um

Udc = 0,636 x Um

Harga arus dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Um

Im = ---------

RL

Udc

Idc = ----------

RL

3.2.2 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan


Bridge rectifier

Rangkaian penyearah ini memerlukan empat buah dioda

yang dipasang dengan konfigurasi jembatan seperti terlihat

pada gambar 1.13

a) b)

A +

D1 D2

- + RL -

B D3 D4 120 Ώ

Gambar 1.13 Rangkaian penyearah sistem jembatan

Pada saat terminal A positif dan terminal B negatif , dioda-

dioda D2 dan D3 berada dalam kondisi menghantar

seadangkan D4 dan D1 tidak menghantar.

Pada saat terminal A negatif dan B positip , dioda yang

menghantar adalah D4 dan D1, sedang D2 dan D3 tidak

menghantar.

Dengan demikian setiap setengah perioda tegangan bolak

balik ada dua dioda yang menghantar (conduct) secara

bersamaan dan dua buah dioda lainnya tidak menghantar

sehingga menghasilkan bentuk gelombang penuh.

Tegangan rata-rata (Udc) sama dengan sistem penyearah

dengan menggunakan trafo CT.

Bentuk gelombang keluaran (output) terlihat seperti gambar

1.14.


a. Kelebihan sistem jembatan terhadap sistem trafo CT adalah

adanya dioda yang tersambung seri sehingga masing-masing

dioda dapat menahan tegangan balik maksimumnya.

Contoh soal

Dari gambar 1.15 tentukan:

a. Um tegangan sekunder trafo

b. Um pada beban jika drop tegangan dioda 0,7 volt

c. Udc pada beban

d. Im dan Idc

Us RL

15 V

200Ω

Gambar 1.15 Hububungan Beban Pada Penyearah Gelombang

Penuh


Penyelesaian:

a. Um pada sekunder

Um = 1,414 x Us

= 1.414 x 15

= 21,211 volt

b. Um pada beban RL

Um (beban) = 21,21 – (2 x x0,7)

= 19,81 volt

c. Tegangan rata-rata:

Udc = 0,637 x Um (beban)

= 0,637 x 19,81

= 12,64 volt

Um

d. Im = --------

RL

19,81

= ----------- = 99,1 mA

200

Udc

Idc = -------

RL

12,56

= ------------ = 63,2 mA

200

4) FILTER


Penyearah tanpa filter menghasilkan keluaran sinyal output yang

berupa pulsa. Walaupun nilai rata-rata dari sinyal ini tidak nol,

akan tetapi sinyal ini masih belum dapat dipakai sebagai sumber

daya atau catu daya untuk peralatan elektronika seperti pesawat

radio, tape, komputer dan lain-lain. Oleh karena itu diperlukan

rangkaian tambahan untuk lebih menghaluskan atau meratakan

sinyal keluaran tersebut. Rangkaian ini disebut dengan filter.

Setiap gelombang keluaran hasil penyearahan baik yang tanpa

filter maupun yang dengan filter terdiri atas komponen DC dan

komponen AC (ripel). Akan tetapi sumber tegangan baterai/accu

tidak mempunyai komponen AC. Semakin baik kualitas suatu

catu daya berarti semakin kecil perbandingan antara nilai

komponen AC (ripel) terhadap komponen DC. Ukuran ini disebut

dengan istilah faktor ripel (r).

tegangan ripel (rms)r = ------------------------------------ tegangan dc

Ur (rms)r = ----------------------- x 100 % U dc

Faktor lain yang juga penting dalam menentukan kualitas suatu

catu daya adalah regulasi tegangan (V.R.). Tegangan keluaran

suatu catu daya dalam keadaan ada beban cenderung lebih kecil

dibanding dengan tegangan keluaran dalam keadaan tanpa

beban. Semakin kecil perbedaan tersebut, semakin baik kualitas

suatu catu daya. Demikian pula sebaliknya, semakin besar

perbedaan tersebut, semakin jelek kualitas suatu catu daya.

Regulasi tegangan bisa didefinisikan sebagai berikut.

Udc tanpa beban – Udc beban penuh


U.R. = ------------------------------------------------- Udc beban penuh

UNL – VFL

% U.R. = ----------------- x 100 % VFL

Suatu penyearah tanpa filter akan menghasilkan tegangan

keluaran yang juga terdiri atas komponen DC dan komponen AC

(ripel). Penyearah setengah gelombang menghasilkan tegangan

DC dan AC sebesar:

Udc = 0,318 Vm

Ur(rms) = 0,385 Vm

Oleh karena itu faktor ripel (r) dari penyearah setengah

gelombang adalah:

r =121 %

Sedangkan Penyearah gelombang penuh menghasilkan tegangan

DC dan AC sebesar:

Udc = 0,636 Vm

Ur(rms) = 0,308 Vm

Oleh karena itu faktor ripel (r) dari penyearah gelombang penuh

adalah:

r =48 %

Filter yang banyak digunakan dalam rangkaian catu daya adalah

filter kapasitor (C). Filter C ini sangat sederhana yaitu dengan

cara menambahkan secara parallel komponen C pada penyearah.

Semakin besar nilai C yang digunakan, semakin baik factor

ripelnya atau semakin halus/kecil komponen AC (ripel)nya.

Pada penyearah gelombang penuh dengan filter C, nilai tegangan

ripel dapat ditentukan sebagai berikut.

Vdc

Vr(rms) = --------------- 43.f.R.C


Sehingga faktor ripelnya dapat diperoleh:

1 r = --------------- x 100 %

43.f.R.C

Untuk memperoleh keluaran catu daya yang lebih halus dapat

digunakan filter RC, yakni gabungan antara komponen C dan R.

Rangkaian dasar filter RC dapat dilihat pada gambar 1.18.

Gambar 1.18. Rangkaian dasar filter RC

5) Dioda Zener

Struktur Dioda zener tidaklah jauh berbeda dengan dioda biasa,

hanya tingkat dopingnya saja yang sangat berbeda. Kurva

karakteristik dioda zener juga sama seperti dioda biasa, namun

perlu dipertegas adanya daerah breakdown dimana pada saat

bias mundur mencapai tegangan breakdown maka arus dioda naik

dengan cepat (gambar 1.19). Daerah breakdown inilah titik fokus

penerapan dari dioda zener. Sedangkan pada dioda biasa tidak

diperbolehkan pemberian tegangan mundur sampai pada daerah

breakdown, karena bisa merusak dioda.


ID (mA)

Titik breakdown dari suatu dioda zener dapat dikontrol dengan

memvariasi tingkat dopingnya. Tingkat doping yang tinggi, akan

meningkatkan jumlah pengotoran sehingga tegangan zenernya

(Vz) akan kecil. Demikian juga sebaliknya, dengan tingkat doping

yang rendah diperoleh Vz yang tinggi. Pada umumnya dioda

zener dipasaran tersedia mulai dari Vz 1,8 V sampai 200 V,

dengan kemampuan daya dari ¼ hingga 50 W. Karena

temperatur dan kemapuan arusnya yang tinggi, maka jenis silikon

sering dipakai pada dioda zener.

Penerapan dioda zener yang paling penting adalah sebagai

penyetabil tegangan (voltage regulator). Rangkaian dasar

penyetabil tegangan adalah pada gambar 1.20. Agar rangkaian

ini dapat berfungsi sebagai penyetabil tegangan, maka dioda

zener harus bekerja pada daerah breakdown. Dengan kata lain,

apabila dilihat pada gambar 1.20, maka tegangan sumber (Vi)


daerah bias maju

I Zmax

VzVD (Volt)

daerah bias mundur

daerahbreakdown

V=0,7

Gambar 1.19. Kurva Karakteristik Dioda Zener

I Zmin

simboldioda zener

A K

yang diberikan pada rangkaian harus lebih besar dari Vz atau arus

pada dioda zener harus lebih besar dari Iz minimum.

Oleh karena itu persyaratan yang harus dipenuhi agar rangkaian

berfungsi sebagai penyetabil tegangan adalah berkenaan dengan

nilai RL dan Vi. Pertama, RL harus lebih besar dari RL minimum.

RL ini berhubungan dengan Iz, karena bila RL minimum, maka IL

menjadi maksimum, sehingga Iz menjadi minimum. Kedua, Vi

harus lebih besar dari Vi minimum. Vi minimum ini akan

menjamin bahwa dioda mendapatkan tegangan breakdown.

Kasus pertama: Resistansi beban RL harus lebih besar dari RL

minmum. Apabila RL kecil sekali sehingga kurang dari RLmin,

maka turun tegangan pada RL (juga pada zener) akan kecil

sehingga kurang dari Vz. Oleh karena itu zener tidak berfungsi,

karena tidak bekerja pada daerah breakdown. Untuk menghitung

harga RLmin dari gambar 2.10 adalah menghitung harga RL saat

diperoleh VL = Uz, yaitu:

RL.ViUL = Vz =

RL + Rs


+

Vi

-

Rs

RL

Iz

ILIR

Gambar 1.20. Rangkaian Dasar Penyetabil Tegangan

sehingga diperoleh:

Harga RLmin ini akan menjamin bahwa dioda zener bekerja.

Dengan RLmin maka diperoleh ILmax, yaitu:

Bila zener sudah bekerja, berarti VL = Vz = konstan, dan dengan

menganggap Vi tetap maka turun tegangan pada RS (VR) juga

tetap, yaitu: VR = Vi - Vz

dan arus yang mengalir pada Rs juga tetap, yaitu sebesar

(IR):

Arus zener dapat dihitung dengan,

Karena IR tetap, maka Iz akan maksimum bila IL minimum dan

sebaliknya. Agar Iz tidak melebihi harga Izm yang sudah

titentukan oleh pabrik, maka IL harus tidak boleh kurang dari IL

minimum. Jika Izm terlampaui, zener akan panas dan bisa rusak.

ILmin ini adalah:


Rs.VzRLmin =

Vi - Vz

VRIR = Rs

VL VzILmax = =

RL RLmin

Iz = IR - IL

ILmin = IR - Izm

Dengan diperoleh IL minimum, maka RL akan maksimum, yaitu:

Contoh Soal 1:

Rangkaian penyetabil tegangan seperti gambar 1.20 mempunyai

data sbb: Vi = 50 Volt, Rs = 1 K, Vz = 10 Volt, dan Izm = 32 mA.

Tentukan variasi harga RL (min dan max) agar tegangan output

masih stabil 10 Volt. Dan hitung daya pada zener maksimum.

Penyelesaian:

Rs.Uz (1K).(10) 10KRLmin = = = = 250

Ui - Uz 50 - 10 40

UR = Vi - Vz = 50 -10 = 40 Volt

IR = VR / Rs = 40 / 1K = 40 mA

ILmin = IR - Izm = 40mA - 32mA = 8 mA

RLmax = Vz / ILmin = 10 / 8mA = 1,25 K

Daya maksimum pada dioda zener:

Pzmax = Vz. Izm = 10 . 32mA = 320mW

Kasus kedua: Agar dioda zener dapat berfungsi sebagai

penyetabil tegangan, maka turun tegangan pada RL harus lebih

besar dari Vz. Dengan kata lain Vi harus lebih besar dari Vimin.

Namun bila Vi terlalu besar sehingga arus pada zener melebihi


VzRLmax =

ILmin

Izm, maka zener bisa rusak. Oleh karena itu Vi harus lebih kecil

dari Vimax.

Dengan menganggap harga RL tetap, maka tegangan sumber

minimum (Vimin) adalah:

Sedangkan harga maksimum tegangan sumber (Vimax) adalah:

dimana harga IRmax adalah arus maksimum yang mengalir

melalui Rs, yaitu IRmax = Izm + IL.

Contoh soal 2:

Rangkaian penyetabil tegangan seperti gambar 1.20 mempunyai

data sbb: RL = 1,2 K, Rs = 220 , Vz = 20 Volt, dan Izm = 60

mA. Tentukan variasi harga Vi (min dan max) agar tegangan

output masih stabil sebesar 20 Volt. Dan hitung daya pada zener

maksimum.

Penyelesaian:

(RL+Rs).Vz (1200+220).(20)Vimin = = = 23,67 Volt

RL 1200

IL = UL / RL = 20V / 1,2K = 16,67 mA

IRmax = Izm + IL = 60mA + 16,67mA = 76,67 mA

Uimax = IRmax.Rs + Vz

= (76,67mA)(0,22K) + 20V = 36,87 Volt


(RL+Rs).VzVi min =

RL

Vimax = IRmax.Rs + Vz

Perencanaan suatu rangkaian penyetabil tegangan dimulai dari

spesifikasi yang diharapkan dari rangkaian terbut, kemudian

dihitung harga-harga komponen yang diperlukan. Dalam praktek

spesifikasi yang diinginkan adalah arus beban (IL) dan tegangan

sumber (Vi) serta tegangan keluaran (Vz). Sedangkan komponen

yang harus direncanakan adalah Rs dan Dioda zener.

Dari persamaan 2.3; 2.4 dan 2.5 diperoleh harga Rs:

Karena dalam perencanaan harga IL, Vi dan Vz sudah diketahui

(sesuai dengan permintaan perencana), agar rangkaian bisa

berfungsi dengan benar, maka pada dua kondisi ekstrem dapat

diperoleh Rs:

Vimin – Vz Vi max - VzRs = RS = ---------------------

Izmin + ILmax Iz max + IL min

Dari dua persamaan tersebut yang belum diketahui adalah harga

Izmin dan Izmax (dan tentu saja Rs). Dalam praktek berlaku Izmin

= 0,1 Izmax. Sehingga dengan menggabungkan persamaan 2.11

dan 2.12, diperoleh:


Vi - VzRs =

Iz + IL

ILmin(Vz - Vimin) + ILmax(Vimax - Vz) Izmax =

Vimin - 0,9Vz - 0,1Vimax

Contoh soal 3:

Rencanakan suatu rangkaian penyetabil tegangan sebesar 10 Volt

apabila arus beban bervariasi dari 100mA hingga 200mA dan

tegangan sumber bervariasi dari 14 Volt sampai 20 Volt.

Penyelesaian:

Arus pada dioda zener maksimum adalah:

ILmin(Vz - Vimin) + ILmax(Vimax - Vz)Izmax =

Vimin - 0,9Vz - 0,1Vimax

0,1(10 - 14) + 0,2(20 - 10) 1,6 = = -------- = 0,533 A

14 - 0,9(10) - 0,1(20) 3

Disipasi daya maksimum pada dioda zener adalah:

Pz = Vz.Izmax = (10).(0.533) = 5,3 Watt

Rs dihitung dengan persamaan 2.12 (atau 2.11 dengan hasil yang

sama):

Vimax – Vz 20 - 10

Rs = = ----------------- = 15,8 Ohm

Izmax + ILmin 0,533 + 0,1

Disipasi daya maksimum pada resistor ini adalah:

PR = IRmax(Vimax - Vz)

= (Izmax + ILmin)(Vimax - Vz)

= (0,633 A)(10 V) = 6,33 Watt


6. Transistor

Rangkaian regulator seri menggunakan transistor bipolar seperti

pada gambar 4.1 arus beban lewat melalui transistor dari kolektor

ke emitor.

Rangkaian ini memberikan kerja yang lebih efisien dan arus beban

yang lebih besar. Q1

UCE

C E IL

RS B

US IZ URL

Gambar 4.1 Rangkaian regulator seri

Rs dan zener dalam rangkaian ini adalah bentuk yang sederhana

dari regulator zener yang mempertahankan tegangan konstan

pada basis transsistor Q1.

Resistor Rs memberikan arus basis (IB) Q1 dan arus ke dioda zener

(!Z).

Transistor tersebut akan berpungsi sebagai pengatur tegangan

(voltage regulator).

Besarnya tegangan output didapat dari persamaan:

UCE = Uin - Uo

U0 = UZ + UBE


Karena besarnya UBE relatif kecil, maka U0 = UZ dan selalu

konstan.

Perinsip kerja rangkaian adalah sebagai berikut: Jika tahanan

beban dari rangkaian turun , tegangan output akan jatuh ,

menjadi kurang positip. Ini artinya tegangan Emitor ( VE) dari

transistor dikurangi, kemudian U Be naik .

Arus beban melalui R CE , kemudian akan terjadi drop tegangan

pada transistor , dan tegangan output kembali keharga semula .

Bila arus beban naik ,tegangan output akan naik terhadap

tegangan awal. Hal ini akan mengurangi U BE dan UCE akan naik

sehingga tegangan output kembali normal. Jadi jika tegangan

input naik , tegangan output akan naikn juga., dengan adanya

zener dioda maka tegangan out put dapat dipr\ertahankan stabil.

Rangkaian lainnya adalah transistor sebagai regulator arus seperti

pada gambar rangkaian 4.2

Gambar 4.2 Regulator Arus

Rangkaian ini dirancang untuk mempertahankan harga arus yang

melewati beban ketika terjadi perubahan beban pada tegangan

tetap.

Dari rangkaian didapat persamaan:


Uz

IE = ---------

R1

IL = IC = IE - IB

IE = IC + IB

Keterangan:

a. IE = arus emitor

b. IC= arus kolektor

c. IB = arus basis

d. IL = arus beban

Penurunan arus beban IL = IC akan mengakibatkan penurunan arus

emitor dan akan mengurangi drop tegangan pada R1 (UR1 = IE x

R1).

Efek terhadap bias Q1 adalah : UBE = UZ – UR1

Karena harga UZ selalu konstan, maka penurunan pada UR1 akan

mengakibatkan kenaikan pada UBE transistor dan sekaligus

menaikkan konduktifitas dari transsistor sehingga arus beban IL

dapat dipertahankan pada harga yang tetap.

Regulasi arus dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

INL - IFL

Regulasi arus = ------------- x 100%

IFL

Dimana:

INL = arus tanpa beban.

IFL = arus beban penuh.

7. IC. (Integrated Circuit)

Regulator tegangan dengan menggunakan komponen utama IC

(integrated circuit) mempunyai keuntungan karena lebih kompak

(praktis) dan umumnya menghasilkan penyetabilan tegangan


yang lebih baik. Fungsi-fungsi seperti pengontrol, sampling,

komparator, referensi, dan proteksi yang tadinya dikerjakan oleh

komponen diskrit, sekarang semuanya dirangkai dan dikemas

dalam IC. Ada beberapa jenis IC yang menghasilkan tegangan

keluaran tetap baik positip maupun negatip, ada pula yang

menghasilkan tegangan keluaran yang bisa diatur. IC regulator

tegangan tipe LM78xx (series) menghasilkan tegangan tetap

positip, sedangkan tipe LM79xx (series) menghasilkan tegangan

tetap negatip.

Gambar 7.2 bentuk IC regulator dan simbol rangakain

Pada gambar 7.1 terlihat bahwa IC regulator tipe LM7812 akan

menghasilkan tegangan keluaran tetap sebesar positip 8 Volt. IC

jenis ini mempunyai 3 buah terminal, yakni masukan (input),

keluaran (output), dan ground (GND). Spesifikasi tegangan pada

beberapa IC regulator seri LM78xx dan 79xx series terlihat pada

tabel berikut.

Tabel 1. Spesifikasi Tegangan IC Regulator Lm78xx dan Lm79xx

LM 78xx/79xx (series)

Tegangan Output(Volt)

Tegangan Input Minimal(Volt)

LM7805 LM7905 + 5 - 5 + 7.3 - 7.3

LM7806 LM7906 + 6 - 6 + 8.3 - 8.3


LM7808 LM7908 + 8 - 8 + 10.5 - 10.5

LM7810 LM7910 + 10 - 10 + 12.5 - 12.5

LM7812 LM7912 + 12 - 12 + 14.6 - 14.6

LM7815 LM7915 + 15 - 15 + 17.7 - 17.7

LM7818 LM7918 + 18 - 18 + 21 - 21

LM7824 LM7924 + 24 - 24 + 27.1 - 27.1

(Sumber: Boylestad, 1992)

Regulator tiga terminal adalah “ Integrated Voltage Regulator

Circuit “ yang dirancang untuk mempertahankan tegangan

outputnya tetap dan mudah untuk dirangkai.

Keuntungannya adalah:

1. Membutuhkan penambahan komponen luar yang sangat

sedikit, ukuran kecil

2. Mempunyai proteksi terhadap arus hubung singkat.

3. Mempunyai automatic thermal shutdown.

4. Mempunyai tegangan output yang sangat konstan

5. Mempunyai arus rendah

6. Mempunyai ripple output yang sangat kecil.

7. Pembiyaan rendah

Seri LM 78XX adalah regulator dengan tiga terminal, dapat

diperoleh dengan berbagai tegangan tetap

Beberapa IC regulator mempunyai kode yang dibuat oleh pabrik

pembuat komponen, sebagai contoh: IC LM.7805 AC Z yang

artinya sebagai berikut:

LM Linear Monolithic

78L Bagian nomor dasar yang menyatakan tegangan positip

05 Tegangan output

AC Standart ketepatan

Z Tipe pembungkus , ZTO-92 Plastic


Seri LM 78XXC dapat diperoleh dalam kemasan TO-3 alamunium,

arus keluaran (output) 1A ,boleh lebih asalkan IC regulator

dilengkapi dengan pendingin (heat- sink). Regulator LM 78XXC

mudah dipakai dan tambahan komponen-komponen ektern tidak

banyak.

Sifat-sifat IC regulator LM 78XX adalah sebagai berikut:

1. Arus keluaran melebihi 1A

2. Pengamanan pembebanan lebih termik

3. Tidak diperlukan komponen tambahan

4. Ada pengamanan untuk transistor keluaran ( output )

5. Dapat diperoleh dalam kemasan TO-3 aluminium

Contoh rangkaian lengkap catu daya menggunakan regulator tiga

terminal IC 7805 untuk tegangan output 5 volt konstan

ditunjukkan pada gambar 5.2

Gambar 5.2 rangkaian catu daya dengan IC regulator

Arus maksimum regulator IC yang dikirim ke beban tergantung

pada tiga faktor, yaitu:

1. Temperatur.

2. Perbedaan antara tegangan input dan output atau disebut

diferensial input output.

3. Arus beban.


Uraian lengkap mengenai parameter IC regulator dapat dilihat

dari data sheet yang dibuat oleh pabrikpembuat komponen.

Contoh IC 7805 C mempunyai output nominal 5 volt. Dari data

sheet Motorolla didapat temperatur juntion 250 C (Tj + 250

C) ,tegangan output antara low 4,8 volt atau high 5,2 volt; arus

output > 100 mA.

c. Rangkuman

1. Adaptor/catu daya adalah sumber tegangan DC yang digunakan

untuk memberikan tegangan akan daya kepada berbagai


dapat beroperasi.

2. Dioda mempunyai dua elektroda yang berkutup positif (anoda)

dan yang berkutup negatif (katoda)

3. Rangkaian penyearah ada 2 (dua) yaitu penyearah ½

gelombang (halfware) dan penyearah gelombang penuh

(fullware)

4. Filter digunakan untuk lebih meratakan ripple sinyal keluaran

dari penyearah

5. IC type 78xx akan menghasilkan tegangan + sedang IC dengan

type 79xx akan menghasilkan tegangan -

Test Formatif 1

1. Jelaskan pengertian catu daya!

2. Apa yang dimaksud dengan faktor ripel?

3. Apa kegunaan filter dalam rangkaian penyearah?

4. Dari rangkaian penyearah gelombang penuh seperti terlihat

pada gambar dibawah

0 V

Us 40 V

8,5 D1 D2


RL

D3 D4 18 Ω

Hitung:

a. Tegangan rata-rata keluaran (output)

b. Arus melalui beban

c. Tegangan balik puncak dioda (PIV)

6. Perhatikan gambar rangkaian dibawah ini:

+12 v

Rs 330

RL

Vz = 8,2 v I k

0

gambar 3.3 Rangkaian zener

Hitung berapa besarnya:

a. tegangan pada beban RL

b. tegangan pada resistor seri Rs

c. arus maksimum

d. arus dioda zener

e. disipasi daya pada Rs; Zd dan RL


KEGIATAN BELAJAR 2.

MENGUASAI TROBLESHOOTING DAN REPARASI ADAPTOR

PENDAHULUAN

Pada kegiatan belajar 2 ini membahas tentang cara memeriksa sebuah

adaptor dengan menggunakan alat ukur untuk mengecek kerusakan

dan cara memperbaikinya.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah selesai kegiatan pemelajaran 2 ini diharapkan peserta diklat

dapat:

1. Memahami cara memeriksa dan menguji sebuah adaptor

2. Menggunakan alat ukur untuk melakukan pengecekan

3. Mengetahui komponen yang rusak dan melakukan perbaikan

b. Uraian Materi

MENCARI LETAK GANGGUAN

Gangguan atau kesalahan yang paling banyak tejadi pada rangkaian

catu daya adalah diakibatkan oleh beban yang terus menerus yang

dipikul oleh catu daya tesebut atau beban yang tidak sesuai dengan

kemampuan/kapasitas catudaya.

Asumsi dasar yang harus dibuat untuk melakukan pemeliharaan

(service unit) catu daya adalah mencari penyebab kesalahan,

memeriksa rangkaian dan komponen yang rusak dengan

mengguanakan alat ukur yang cocok misalnya AVO meter dan CRO.


1. Kesalahan Komponen

A. Kapasitor

Kesalahan pada kapasitor seperti:

a. rangkaian terbuka

b. Rangkaian hubung singkat

c. Terjadi kebocoran pada rangkaian kapasitor.

B. Resistor, kesalahan arus yang melaluinya lebih besar sehingga

terjadi disipasi panas yang menyebabkan resisitor terbakar.

C. Transistor atau IC

Problem yang terjadi pada semi konduktor adalah:

a. titik sambungan hubung singkat disebabkan sentaka

tegangan tinggi

b. Titik sambungan rangkaian terbuka, disebabkan beban lebih

c. Arus bocor yang besar, biasanya ditujukan oleh penguatan

rendah atau level kebisingan tingggi.

2. Mengganti Komponen

Bila mengganti komponen yang rusak pada rangkaian yang

penting harus diperhatikan:

a. Lepas dan ganti komponen yang sesuai dengan aslinya atau

eqivalen dari karakteristik komponen yaitu kemampuan arus,

tegangan dan daya yang sesuai dengan spesifikasinya

Data dan spesifikasi komponen dapat dilihat pada buku data

komponen yang diterbitkan oleh perusahaan/pabrik pembuat

komponen

b. Tempatkan komponen yang diganti secara pasti dan tepat.

3. Pemeriksaan Catu Daya


Poin utama yang harus diperiksa setelah anda melakukan

perbaikan adalah.sebagai berikut:

1. Tegangan output DC, apakah sudah sesuai dengan tegangan

yang dibutuhkan

2. Arus ouput DC yang diperlukan

3. Tegangan kerut (riple) dari amplitudo output diukur dengan

Ossiloskope

( CRO.)

4. Regulasi tegangan atau regulasi arus.

Pada tabel berikut ini diberikan pedaman dasar sebagai

langkah awal mendiaknosa gangguan atau kesalahan suatu

rangkaian.

Dan ingat dalam melakukan pemerika\saan dan perbaikan

harus diperhatikan Standart Opertional Procedur ( SOP ) yang

berlaku dan disepakati.

ANALISA GANGGUAN RANGKAIAN CATU DAYA

GEJALA KESALAHAN

Kesalahan Transformator:

1. output DC nol dan tegangan

sekonder

tidak ada.

Rangkaian input AC terbuka atau

sekring putus.

2. ouput DC rendah dan

transformer putus

Lilitan trafo primer dan sekumder

hubung singkat

Kesalahan Penyearah:

1. output DC rendah dengan riple

50 Hz

Rangkaian dioda penyearah

terbuka

2. sekring putus arus lebih

transformator

baik.

Rangkaian dioda hubung singkat.

3. rangkaianbekerja baik, tetapi Tahanan dioda terlalu besar


output DC rendah dari yang

seharusnya

(tegangan jatuh saat forward

besar)

Kesalahan Filter kapasitor:

1. output DC rendah dengan

level riple tinggi. Regulasi

sangant jelek.

Filter kapasitor rangkaian

terbuka.

2. sekring putus Filter kapasior hubung singakat

3. output DC rendah dengan

naiknya level riple, regulasi

jelek

Filter kapasitor bocor

LATIHAN MENCARI GANGGUAN/KESALAHAAN

1. Zener Regulator

Dari gambat 2.1 apa yang akan terjadi bila:

a. RS putus (rangkaian terbuka)

b. Dioda zener putus (rangkaian terbuka)

c. Dioda zener hubung singkat.

+ Rs 82

12 v Vz

6,8 v RL 135

-

Regulator Beban

Gambar 2.1 Zener regulator


+ Open circuit

12 v 6,8 v RL

Gambar 2.1a. RS terbuka

Rs = 82

Zener diode RL

Open circuit 135

GAMBAR 2.1 b. Zener terbuka

Rs = 82

Short circuit

(zero ohm)

RL

135

Gambar2.1c. Zener hubung singkat

2. Regulator Seri


Uin Q1 Vo

Rs IB

RL

Vz

Gambar 2.2 regulasi seri

Analisa rangkaian diatas bila terjadi:

a. Rs rangkaian terbuka

b. Zener rangkaian terbuka

c. Zener hubung singkat

d. Transistor hubung singkat

3. IC Regulator

Vo

+20 v


7805

R1

220

RL

R2

320

0

Gambar 2.3 Regulator

Analisa rangkaian diatas bila terjadi:

a. R1 rangkaian tebuka

b. R2 hubung singkat

c. RL rangkaian terbuka

Test formatif

1. Apa yang terjadi jika diode terbuka?

2. Apa yang terjadi jika filter capasitor putus?

3. Apa yang terjadi jika filter capasitor hubung singkat?

4. Mengapa komponen semikonduktor mudah sekali rusak?

c. Rangkuman

1. Gangguan yang banyak terjadi pada rangkaian catu daya

diakibatkan oleh beban yang terus menerus yang dipikul

oleh catu daya.


2. Untuk mencari kerusakan catu daya langkah-langkah nya:

Mencari penyebab kerusakan, memeriksa rangkaian dan

komponen yang rusak dengan melakukan pengukuran.

Lembar Kerja

Alat dan Bahan

1. Multimeter ..................................... 1 buah

2. Osiloskop ....................................... 1unit

3. Adaptor........................................... 1 buah

4. Obeng ........................................... 1 buah

5. Solder dan Tenol ........................... 1 buah

6. Kabel penghubung ........................ secukupnya

Kesehatan dan Keselamatan Kerja

1. Periksalah terlebih dahulu semua peralatan sebelum

digunakan!

2. Bacalah dan pahami petunjuk pratikum pada lembar

kegiatan belajar!

3. Hati-hati dalam penggunaan peralatan pratikum!

Langkah Kerja

1. Perikslah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan

pastikan semua alat dan bahan dalam keadaan baik!

2. Bukalah tutup adaptor dan periksa rangkaian dalam kondisi

baik

3. Setelah disetujui instruktur, hubungkanlah rangkaian

sumber tegangan 220 V!

4. Amatilah sinyal keluaran pada R dengan menggunakan CRO

dan catatlah bentuk gelombangnya dengan teliti!

5. Ukurlah tegangan DC pada R dengan multimeter!

6. Setelah percobaan diatas selesai maka cabutlah komponen

C filter dan ulungi langkah no. 5!


7. Kemudian pasanglah filter C dengan nilai yang lebih rendah

missal 100 uF, dan lakukanlah kembali langkah No. 5!

8. Bandingkan hasil pengamatan No. 5 dengan No. 8.

9. Jika telah selesai semua maka lepaskan sumber AC dan

kembalikan semua alat dan bahan ketempat semula.

10. Jika telah selesai semua maka lepaskan sumber AC

dan kembalikan semua alat dan bahan ketempat semula.

KEGIATAN BELAJAR 3.

MEMODIFIKASI ADAPTOR


PENDAHULUAN

Pada kegiatan belajar 3 ini membahas materi pemelajaran tentang cara

memodifikasi adaptor, peserta diklat dipersiapkan agar dapat

memahami dan membuat adaptor dengan tegangan output yang

bervariasi dan membuat adaptor dengan tegangan output variable.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah menyelesaikan pemelajaran ini diharapkan peserta diklat

dapat:

1. Menjelaskan prinsip kerja regulator tegangan positip

2. Menjelaskan prinsip kerja regulator tegangan yang dapat diatur

3. Menjelaskan prinsip kerja regulator tegangan negatip

b. Uraian Materi

1. Regulator Tegangan Seri

Secara blok diagram regulator tegangan seri dapat ditunjukkan

pada gambar 3.1 Meskipun secara fisik masing-masing blok agak

sulit diidentifikasi dalam rangkaian yang sesungguhnya, namun

secara fungsional blok-blok tersebut menunjukkan kerjanya.


Elemen Kontrol

Rangkaian Sampling

Masukan(Tak-terregulasi)

Keluaran(Terregulasi)

Gambar 3.1 Blok Diagram Regulator Tegangan Seri

Pada blok diagram tersebut, elemen kontrol yang dihubung seri

dengan beban mengontrol besarnya tegangan masukan yang

akan menuju keluaran. Tegangan keluaran dicuplik oleh

rangkaian sampling sehingga diperoleh tegangan umpan balik

untuk kemudian dibandingkan dengan tegangan referensi.

1. Apabila tegangan keluaran naik, maka rangkaian pembanding

memberikan sinyal kontrol kepada elemen kontrol sehingga

elemen kontrol ini menurunkan besarnya tegangan keluaran.

Dengan demikian elemen kontrol berusaha untuk

menyetabilkan tegangan keluaran.

2. Apabila tegangan keluaran turun, maka rangkaian pembanding


elemen kontrol ini menaikkan besarnya tegangan keluaran.



Beberapa contoh rangkaian regulator tegangan seri akan

dijelaskan berikut ini.


Rangkaian Pembanding

TeganganReferensi

Gambar 3.2 merupakan rangkaian regulator tegangan seri yang

sederhana, yakni menggunakan sebuah transistor dan sebuah

dioda zener. Transistor Q1 berfungsi sebagai elemen kontrol dan

dioda zener berfungsi untuk memberikan tegangan referensi

sebesar Uz. Prinsip kerja rangkaian regulator tersebut adalah

sebagai berikut:

1. Apabila tegangan masukan (Ui) turun, maka tegangan keluaran

(Vo) cenderung akan turun. Tegangan Vo yang turun ini bila

dibanding dengan tegangan referensi (Uz) yang tetap, maka

akan menyebabkan tegangan VBE menjadi lebih besar dengan

kata lain transistor Q1 menjadi lebih menghantar. Istilah

transistor lebih menghantar berarti arus IC lebih besar,

sehingga VCE lebih kecil dan turun tegangan pada RL menjadi

lebih besar. Dengan demikian apabila tegangan Vi turun maka

transistor akan berusaha menyetabilkan tegangan Vo dengan

jalan menaikkannya.

2. Apabila tegangan masukan (Vi) naik, maka tegangan keluaran

(Vo) cenderung akan naik. Tegangan Vo yang naik ini bila

dibanding dengan tegangan referensi (Vz) yang tetap, maka

akan menyebabkan tegangan VBE menjadi lebih kecil dengan

kata lain transistor Q1 menjadi kurang menghantar. Istilah

transistor kurang menghantar berarti arus IC lebih kecil,

sehingga VCE lebih besar dan turun tegangan pada RL menjadi

lebih kecil. Dengan demikian apabila tegangan Vi naik maka


Gambar 3.2. Rangkaian Regulator Seri 1 Transistor


jalan menurunkannya.

Untuk mendapatkan hasil penyetabilan yang lebih baik,

gambar 8 tersebut diperbaiki dengan menambah sebuah

transistor lagi seperti ditunjukkan pada gambar 3.3 berikut.

Gambar 3.3. Rangkaian Regulator Seri 2 Transistor

Pada rangkaian regulator ini (gambar 3.3), R1 dan R2 berfungsi

sebagai rangkaian sampling yang akan mencuplik tegangan

keluaran. Kenaikan atau penurunan tegangan akan dirasakan

pada kaki Basis Q2. Sedangkan Dioda zener memberikan

tegangan referensi yang tetap sebesar Vz. Kondisi Q2 akan

mengontrol arus basis transistor Q1 yang kemudian akan

mengontrol arus yang mengalir (IC) pada transistor Q1 tersebut

dan akhirnya dapat menyetabilkan tegangan keluaran.

Prinsip kerja rangkaian regulator tersebut adalah sebagai berikut:

1. Apabila tegangan masukan (Vi) turun, maka tegangan keluaran

(Vo) cenderung akan turun. Penurunan Vo ini dirasakan oleh

pembagi tegangan R1 dan R2, sehingga tegangan VB pada Q2

akan turun. Oleh karena Vz tetap, maka VBE2 akan turun.

Selanjutnya Q2 kurang menghantar, yang berarti arus IC2


menurun. Karena kolektor Q2 langsung terhubung ke basis Q1,

maka VBE1 menjadi naik (disebabkan VC2 naik atau IC2 turun),

dengan kata lain transistor Q1 menjadi lebih menghantar.

Istilah transistor lebih menghantar berarti arus IC1 lebih besar,

sehingga VCE1 lebih kecil dan turun tegangan pada RL menjadi

lebih besar. Dengan demikian apabila tegangan Vi turun maka


jalan menaikkannya.

2. Apabila tegangan masukan (Vi) naik, maka tegangan keluaran

(Vo) cenderung akan naik. Kenaikan Vo ini dirasakan oleh

pembagi tegangan R1 dan R2, sehingga tegangan VB pada Q2

akan naik juga. Oleh karena Vz tetap, maka VBE2 akan naik.

Selanjutnya Q2 menjadi lebih menghantar, yang berarti arus

IC2 menjadi naik. Karena kolektor Q2 langsung terhubung ke

basis Q1, maka VBE1 menjadi turun (disebabkan VC2 turun

atau IC2 naik), dengan kata lain transistor Q1 menjadi kurang

menghantar. Istilah transistor kurang menghantar berarti arus

IC1 menjadi turun, sehingga VCE1 lebih besar dan turun

tegangan pada RL menjadi lebih kecil. Dengan demikian

apabila tegangan Vi naik maka transistor akan berusaha

menyetabilkan tegangan Vo dengan jalan menurunkannya.

Turun tegangan pada R2 , VR2 (atau VB2) adalah:

VB2 = VR2 = {R2/(R1 + R2)}. Vo

Sedangkan pada masukan Q2 berlaku:

VB2 = VBE2 + Vz

Sehingga diperoleh persamaan tegangan keluaran sbb:


Vo = {(R1 + R2)/R2}. (Vz + VBE2)

Contoh rangkaian regulator tegangan seri dengan menggunakan

transistor dan Op-Amp (Op-Amp akan dibicarakan pada bab

mendatang) ditunjukkan pada gambar 3.4. Pada rangkaian ini Op-

Amp akan membandingkan tegangan umpan balik yang dicuplik

dari keluaran dengan tegangan referensi Vz. Apabila tegangan

keluaran bervariasi, maka Op-Amp akan mengontrol arus basis

Q1, sehingga Q1 dapat menyetabilkan tegangan keluaran Vo.

Tegangan keluaran Vo dapat diperoleh dengan persamaan

berikut:

Gambar 3.4. Rangkaian regulator tegangan seri dengan Op-Amp

2. Regulator Tegangan Paralel

Regulator tegangan paralel melakukan pengontrolan tegangan

keluaran Vo dengan cara melewatkan sebagian arus beban (arus

keluaran) melalui komponen pengontrol yang terhubung paralel

dengan beban. Regulator ini terutama dipakai untuk beban

bervariasi. Istilah beban ringan berarti memerlukan arus kecil,

sehingga tegangan beban (tegangan keluaran, Vo) cenderung

untuk naik. Sedangkan beban berat berarti memerlukan arus


Vo = {1 + (R1/R2)}. (Vz)

besar, sehingga tegangan beban (tegangan keluaran, Vo)

cenderung untuk turun. Secara blok diagram regulator tegangan

paralel terlihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Blok Diagram Regulator Tegangan Paralel

Pada regulator tegangan paralel, sebagian arus yang berasal dari

tegangan masukan (Vi) juga dilewatkan ke elemen kontrol (Ish)

disamping diberikan ke beban (IL). Apabila terjadi perubahan

beban (IL naik atau turun), maka tegangan keluaran juga

cenderung untuk berubah. Perubahan ini dirasakan oleh

rangkaian sampling yang kemudian akan memberikan sinyal

umpan balik kepada pembanding. Rangkaian pembanding

berdasarkan sinyal umpan balik dan tegangan referensi akan

memberikan sinyal ke pengontrol agar dapat mengalirkan arus Ish

sesuai dengan kebutuhan, sehingga memberikan efek

penyetabilan tegangan keluaran Vo.

Contoh rangkaian regulator tegangan paralel yang sederhana

dapat dilihat pada gambar 3.6. Transistor Q1 berfungsi sebagai

elemen kontrol yang melewatkan sebagian arus beban guna


Elemen Kontrol


Rangkaian Sampling



TeganganReferensi

RL

RS

Ish

menyetabilkan tegangan keluaran. Tegangan referensi diperoleh

dari Vz. Apabila beban (RL) turun, maka tegangan VBE1 turun,

sehingga transistor menjadi kurang menghantar. Oleh karena itu

arus IC juga turun, dan arus beban menjadi naik. Dengan

demikian transistor berusaha untuk menaikkan tegangan output

(sehingga menjadi stabil) dengan cara menurunkan jumlah arus

yang melewati transistor dan menaikkan arus ke beban.

Tegangan keluaran regulator tersebut adalah:

Vo = Vz + VBE

Gambar 3.6. Regulator Tegangan Paralel 1 Transistor

Untuk mendapatkan hasil penyetabilan yang lebih baik, dapat

digunakan tambahan sebuah Op-Amp seperti ditunjukkan pada

gambar 3.7. Perubahan beban akan dirasakan oleh rangkaian

sampling yang berupa pembagi tegangan R1 dan R2. Kemudian

sinyal umpan balik ini dibandingkan dengan tegangan referensi

oleh Op-Amp untuk selanjutnya digunakan sebagai sinyal

pengontrol tarnsistor Q1. Besarnya tegangan keluaran dapat

dihitung dengan persamaan berikut.


Vo = {1 + (R1/R2)}. (Vz)

Gambar 3.7. Rangkaian Regulator Tegangan Paralel dengan Op-Amp.

3. Regulator Tegangan IC

Apabila dikehendaki suatu tegangan keluaran stabil yang bisa

diatur, maka dapat digunakan IC regulator LM317; LM 117; LM

338; LM 138 dll untuk tegangan positip. Sedang IC regulator

LM337; LM137; dll untuk tegangan negatip. Contoh penggunaan

IC LM317 dalam rangkaian regulator tegangan dapat dilihat pada


In Out LM317

ADJ

IADJ

Vref

gambar 3.8. Tegangan keluaran IC LM317 bisa diatur dari 1.2 Volt

sampai 37 Gambar 3.8. Regulator Tegangan IC Lm317

Pada gambar 3.8 tersebut, tegangan keluaran dapat diatur

dengan mengubah harga R2 (perbandingan R1 dan R2).

Dimana harga tipikal untuk IC tersebut, Vref = 1.25 V dan Iadj =

100 A.

Tabel 2. Spesifikasi Tegangan dan Arus IC Regulator yang bisa diatur

IC Arus (A) Tegangan (V)

LM196K; LM396K 10 1.25 – 15

LM138K; LM338K 5 1.2 – 32

LM117; LM317 1.5 1.2 –37

LM137; LM337 1.5 -1.2 - -37

(Sumber: Linier Databook 3)

Contoh:

Tentukan tegangan keluaran gambar 8, bila diketahui R1 = 240

dan R2=2.4 K.

Penyelesaian:

Vo = Vref {1 + (R2/R1)} + Iadj x R2

= 1.25 V {1 + (2400/240)} + (100 A) (2400)

= 13.75 V + 0.24 V = 13.99 V


Vo = Vref {1 + (R2/R1)} + Iadj.R2

4. Regulator Positip

Regulator tegangan positif dimana outputnya dapat diatur

antara lain: LM 117, LM 217, LM 317

Pada gambar 3.9 diperlihatkan rangkaian IC Positip regulator

yang digunakan sebagai sumber arus.

U in I out

+12 v

R1

IQ U out

R2

0 v

gambar 3.9 regulator tegangan tetap

Dari rangkaian diatas, tegangan output dihasilkan dari

penjumlahan UR1 dan UR2

Tegangan output , U0 = UR1 + UR2

Dimana tegangan UR1 adalah tegangan output IC regulator

7805 yaitu sebesar 5 volt.

UR1

IR1 = --------

R1

IR2 = IR1 + IQ


LM 317

Tegangan pada R2 adalah:

UR2 = IR2 x R2

Pada gambar 3.10 diperlihatkan rangkaian tegangan output

yang diukur dari pembebanan (R load)

U in I out

R1

IQ U out

IL Beban

0 v

Gambar 3.10 Regulator arus

U Reg

IL = ------------ + I Q

R

Teganga output adalah U out = IL x R Load

Dimana IQ adalah arus pada regulator ,dan U Reg batas

tegangan regulator

5. Regulator Tegangan Yang dapat Diatur

Konsep baru dalam rangkaian regulator yang tegangan

outputnya dapat diatur adalah regulator daya. Regulator

tegangan positif dimana outputnya dapat diatur antara lain:

LM 117, LM 217.


LM 317

Regulator LM 317 dapat memberika arus keluaran (output)

lebih dari 1,5 amper dengan tegangan antara 1,2 volt sampai

37 volt.

dan IC LM 350 mampu memberikan arus 3A dan jangkauan

tegangan output 1,2 V sampai 33 V.

Gambar 3.11 memberikan dasar rangkaian regulator yang

dapat diatur tegangan outputnya.

V in

R1 1,25 v

IQ

RL UO

R2

U R2

0 v

Gambar 3.11 regulator teganagan output dapat diatur

U Reg

Arus regulator adalah I Reg = -------

R1

Tegangan output diperoleh dari rumus:

U Rreg

U out = U Reg + ( -------- + IQ ) R 2

R1

Atau

R2


IC.Reg

U out = U Reg + ( ----- + 1 ) + IQ R 2

R1

6. Regulator Tegangan Negatif

Pada rangkaian operational amplifier dan microprocessor

dibutuhkan catu daya yang membutuhkan dua polaritas

sumbertegangan, misal +5V dan -5V.

Seri LM 79XXC, LM 79LXX adalah regulator tegangan negatif 3

terminal.

Seri LM 79XXC dikemas dalam kemasan daya TO-200 dan

mampu mengeluarkan arus 1,5 amper.

Sifat-sifat regulatorLM79XXC adalah sebagai berikut:

a. Mempunyai pengaman daerah,hubung singkat dan termik

b. Penindasan kerut (ripple) tinggi

c. Arus keluara 1,5 A

d. Tegangan keluaran stelan pendahuluan 4%

Untuk seri LM79LXX AC ,piranti ini telah dirancang untuk

mengeluarkan tegangan tetap dan dapat diperoleh dalam

kemsan TO-92 dengan 3 kawat.

Sifat-sifat regulator ini adalah sebagai berikut:

a. Arus keluaran 100mA

b. Mudah dikompensasi dengan kodensator kapasitas kecil 0,1

μ A

c. Mudah distel untuk tegangan keluaran tinggi

d. Penyimpangan tegangan keluaran stelan ± 5 %

Gambar 3.12 memperlihatkan regulator negatif tiga terminal

yang tegangan outputnya dapat diatur


Gambare 3.12 regulator negative

7. Catu daya Dua Polaritas

Contoh diagram rangkaian pada gambar 3.13 menggunakan

LM 340 positif regulator yang dihubung dengan negatif

regulator LM 320.

D1 dan D2 adalah dioda proteksi bekerjanya regulator pada

common load dan akan membatasi arus hubung singkat

regulator.

Jenis rangkaian kombinasi regulator positip dan negatip adalah

sebagai berikut:

1. Suplai 15 volt , 1A

LM 340 T, LM 320-15 , (D1 D2 IN 4720 )

2. Suplai 12 volt , 1 A

LM 340 T-12 , LM 320 T-12 , (D1 D2 IN 4720 )

3. Suplai 15 volt , 200mA

LM 342H-15 , LM 320 T –15 , (D1 D2 IN 4001 )


79XX

Gambar 3.13 dasar catu daya dua tegangan

c. Rangkuman

1. Rangkaian adaptor bisa di modivikasi dengan membuat

tegangan output yang bervariasi

2. Regulator tegangan positip dipakai IC dengan type 78xx

3. Regulator tegangan negatip dipakai IC dengan type 79xx

4. Untuk memperkuat arus suatu adaptor bisa dengan

menambahkan transistor.


Lembar Kerja

Alat dan Bahan

1. Multimeter ........................................ 1 buah

2. Osiloskop ........................................... 1 unit

3. Dioda IN 4002 .................................. 4 buah

4. Trafo step down ................................ 1 buah

5. R = 1 KΩ, 330Ω, 470Ω, 680Ω ............ 1 buah

6. Dioda Zener = 5,6 V .......................... 1 buah

7. Transistor = BC 109 ......................... 2 buah

8. R Potensio = 500 ............................... 1 buah

9. Kabel penghubung ............................ secukupnya

Kesehatan dan Keselamatan Kerja

1. Periksalah terlebih dahulu semua komponen aktif maupun pasif

Bacalah dan pahami petunjuk pratikum pada lembar kegiatan

belajar!

2. Hati-hati dalam penggunaan peralatan pratikum!

Langkah Kerja

1. Perikslah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan

pastikan semua alat dan bahan dalam keadaan baik!

2. Buatlah rangkaian penyearah gelombang penuh system

jembatan yang disertai dengan filter C sesuai dengan

Gambar dibawah!

Buatlah rangkaian regulator seri dengan 2 transistor seperti

Gambar berikut


Gambar Rangkaian Reguator Seri dengan 2 Transistor

3. Hubungkan rangkaian regulator ini pada keluaran penyearah!

4. Setelah rangkaian disetujui, masukkan tegangan listrik PLN 220

V ke primer trafo stepdown!

5. Aturlah P1 dari minimum hingga maksimum, Catatlah

tegangan output (Vo) dengan multimeter!

P1 minimum, Vo = …….

P1 tengah, Vo = …….

P1 maksimum, Vo = …….

6. Kemudian aturlah P1 pada posisi tengah.

7. Aturlah tegangan catu daya Vi sesuai Tabel 1. dan amati

tegangan Vo, Masukkan hasil pengukuran pada Tabel 1!

Tabel 1. Pengamatan Regulator Seri dengan 2 Transistor

5 6 7 8 9 1

0

1

1

1

2

1

3

1

5

V

o

8. Buatlah kurva output yang menunjukkan kaitan antara

tegangan input dan tegangan output dari Tabel tersebut!

9. Aturlah P1 sehingga menghasilkan tegangan output = 10 V!


470

330

P1500

680

+Ui +Uo

Zener = 5,6 V

Selanjutnya pasanglah sebuah potensiometer seri dengan

miliamper pada terminal output. Dengan demikian bila potensio

diatur, maka beban akan berubah.

10. Aturlah potensiometer, sehingga diperoleh data pada Tabel 2.

Semakin besar Io berarti semakin kecil R potensio (semakin berat

beban).

Tabel 2. Pengaturan Potensiometer

Io (mA) 0 5 10 15 20

Vo

(Volt)

10

Buatlah kuva regulasi yang menunjukkan kaitan antara arus

output dengan tegangan output!

Lepaskan dan kembalikan semua alat dan bahan partikum

ketempat semula!


Test Formatif

1. Jelaskan secara blok diagram cara kerja regulator tegangan seri!

2. Hitung berapa tegangan output yang dihasilkan dari rangkaian

regulator tegangan gambar dibawah ini;

R1

IQ = 50 mA 100

Us = 20 v U0

R2

180

3.

1 k

Us = 20 v RL

Uz = 8,2 v


7805

7812

4.

V in

+20 v IQ =50 μA

R1 1,25 v

220

R2

Rp

2k URp

0 v

Gambar regulator teganagan menggunakan LM 317

Dari gambar diatas coba anda analisa prinsip kerjanya dan

jawablah pertanyaan dibawah ini., bila IQ = 50 μ A

a. Berapa tegangan pada Rp bila harga Rp diset pada nol ohm?

b. Berapa tegangan output bila Rp diset pada nol ohm tersebut?

Bila Rp diset ke maksimum 2 kilo ohm, hitung tegangan output

rangkaian catu daya.


LM317

BAB. III

EVALUASI

A. Instrumen Penilaian

No. KriteriaSkor(1-10)

Bobot Nilai Keterangan

1. Aspek Kognitif 2

Syarat lulus:Nilai minimal 70

2. Kebenaran rangkaian

3

3.Langkah kerja dan kecepatan kerja

2

4.Perolehan data, analisis data dan interpretasi

2

5. Keselamatan Kerja

1

Nilai Akhir

TES TEORI

Rangkaian Penyearah

Untuk setiap setiap pertanyaan, pilihlah jawaban yang paling benar

a,b,c atau d

1. Pada rangkaian penyearah 1 fasa setengah gelombang dibutuhkan dioda minimal:

a. 1 b. 2 c. 3 d. 4


2. Perbandingan tegangan output dan input penyearah setengah

gelombang adalah:

a. 0,3 b. 0,35 c. 0,4 d. 0,45

3. Frekuensi tegangan kerut (ripple ) dari output penyearah setengah

gelombang adala:

a. 25 Hz b. 50 Hz c. 75 Hz d. 100Hz

4. Frekuensi tegangan kerut (ripple ) dari output penyearah gelombang

penuh adalah:

a. 25 Hz b. 50 Hz c. 100 Hz d. 200 Hz

5. Pilter pada rangkaian penyearan digunakan untuk:

a. menaikkan tegangan kerut (ripple)

b. menaikkan frekuensi ripple

c. mengurang tegangan beban

d. mengurangi tegangan ripple

6. Pilter dihubungkan:

a. sebelum penyearah

b. antara penyearah dengan beban

c. sesudah beban

d. sesudah regulator

7. Bila kapasitor digunakan sebagai filter, maka haru dihubungkan:

a. paralel dengan beban

b. seri dengan beban

c. pralel dengan dioda pnyearah

d. paralel dengan input penyearah

8. Bila induktor digunakan sebagai filter, maka haru dihubungkan:

a.paralel dengan beban


b. seri dengan beban

c.pralel dengan dioda pnyearah

d. paralel dengan input penyearah

9. Hitung tegangan output tanpa beban penyearah setengah gelombang

bila

dihubungka pada tegangan sumber 24 v ac:

a. 10 v b. 12v c. 10,8v d. 24 v

10. Hitung tegangan output pada beban bila penyearah gelombang

penuh

sistem jembatan dihubungkan dengan sumber 20 v ac.

a. 1,44 v b. 9 v c. 18 v d. 20 v

Regulator Zener

1. Tegangan jatuh/drop pada Rs dalam gambar 1 adalah:

Rs

30 V Uz 15 v RL

470

a. 0,6 v b. 0 v c. 15 v d. 30 v

2. Tegangan beban UL dalam rangkaia gambar 1 adala :

a. 10 v b. 15 v c. 30 v d. 0,6 v

3. Aruus beban IL dalam rangkaia gambar 1 adalah:

a. 10 mA b.20 mA c. 32 mA d. 39 Ma


4. Besarnya Rs dalam rangkaia gambar 1 adalah:

a. 100 b. 144 c.204 d.268

5 Jika zener dioda menjadi rengkaian terbuka ,maka tegangan

output adalah:

a. 18,5 v b. 15 v c. 30 v d. 0,5 v

IC Regulator

1. Regulator tegangan digunakan untuk:

a. mendapatkan arus beban konstan

b. mendapatkan tegangan beban konstan

c. mendapatkan tegangan sumber konstan

d. mendapatkan arus sumber konstan

2. Tegangan output regulator 7805 yang dihubungkan kesumber

tegangan

12 v adalah:

a. 5 v

b. 7 v

c. 8 v

d. 12 v

3. Tegangan output regulator 7805 yang dihubungkan kesumber

tegangan

4 v adalah:

a 5 v

b. 7 v

c. 8 v

d .4 v

4. Regulator tegangan tiga terminal dihubungkan pada:


a. Sebelum sumber tegangan input

b. Sesudah beban

c. Antara sumber dan beban

d. Antara penyearah dan filter

5. Regulator tegan tiga teminal 7912 ,output tegangan nya

adalah:

a. positif 12 v

b. negatif 12 v

c. negatif 7 v

d. positif 9 v

B.KUNCI JAWABAN

1. Kunci Jawaban Test Formatif

Test Formatif 1

1. Filter digunakan untuk lebih meratakan ripel sinyal keluaran

dari Catu daya adalah sumber tegangan DC yang digunakan

untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai


dapat beroperasi.

2. Faktor ripel adalah perbandingan antara nilai komponen AC

(ripel) terhadap komponen DC dari penyearahan atau r =

Vr(rms)/Vdc.

3. penyearah.

4. a. Udc = 7,64 volt

b. I beban = 424,44mA

c. PIV dioda =12 volt

5. a. 8,2 volt

b. 3,8 volt

c. Imaks =11,5 mA


d. Iz = 3,3 mA

e. Disipasi daya Rs = 43,6 mW

Zd = 27 mW

RL = 67,24 mW

Test Formatif 2

1. Output tegangan DC jadi rendah dengan ripple 50 Hz

2. Output tegangan DC jadi rendah dengan level ripple tinggi

regulasi sangat jelek

3. Sekring putus karena arus lebih tapi trafo baik

4. Karena transistor sangat peka terhadap panas dan faktor

sentakan tegangan yang tiba-tiba.

Test Formatif 3

1. Cara kerja regulator tegangan seri secara blok diagram

adalah:

Pada blok diagram tersebut, elemen kontrol yang dihubung

seri dengan beban mengontrol besarnya tegangan masukan

yang akan menuju keluaran. Tegangan keluaran dicuplik oleh

rangkaian sampling sehingga diperoleh tegangan umpan


Elemen Kontrol


Rangkaian Sampling



TeganganReferensi

balik untuk kemudian dibandingkan dengan tegangan

referensi.

b. Apabila tegangan keluaran naik, maka rangkaian pembanding


elemen kontrol ini menurunkan besarnya tegangan keluaran.



c. Apabila tegangan keluaran turun, maka rangkaian

pembanding memberikan sinyal kontrol kepada elemen

kontrol sehingga elemen kontrol ini menaikkan besarnya

tegangan keluaran. Dengan demikian elemen kontrol

berusaha untuk menyetabilkan tegangan keluaran.

2. U output = 14 volt

3. U output = 11,8 volt

4. a. Uo = 0 volt

b. Uo = 1,25 volt

c. Uo = 11,45 volt

KUNCI JAWABAN SOAL TEORI

I. Tes Rangkaian Penyearah

1. a

2. d

3. b

4. c

5. d

6. b

7. a

8. b

9. c

10. c


II. Regulator Zener

1. d

2. b

3. c

4. c

5. a

III. Regulator Tegangan

1 .d

2. b

3. c

4. c

5. a


BAB. IVPENUTUP

Penutup:

Modul adalah suatu perangkat bahan ajar yang dirancang agar peserta

diklat dapat belajar secara mandiri. Dalam konteks kurikulum berbasis

kompetensi modul memegang peranan penting dimana peserta diklat

berada pada posisi aktif dalam belajar (active learning) dan guru lebih

berfungsi sebagai fasilitator.

Modul Memperbaiki/reparasi Power Supply Kecil dirancang agar setelah

menyelesaikan modul ini peserta diklat memiliki kompetensi dalam

Pengukuran, Pembuatan dan perbaikan/reparasi Adaptor sesuai dengan

standar kompetensi nasional.

Materi yang terdapat dalam modul ini mengacu pada kurikulum edisi

2004 untuk program keahlian elektronika audio video.

Tak ada gading yang tak retak, sumbang saran rekan-rekan guru sangat

diharapkan agar modul ini menjadi lebih baik dan dapat digunakan oleh

peserta diklat dengan baik sehingga kualitas sumber daya manusia

mendatang di bidang elektronika program audio vidio semakin

meningkat.


DAFTAR PUSTAKA

Barry Davis, Under standing DC Power Suppllies, Prentice-Hall of

Australia Pty Ltd,1981

Edy Burnawi , Catu Daya , PPPGTeknologi Bandung ,1996

Emst Hornermann , Electrical Power Engineering Profinciecy Course,

GTZ GmbHEscbom ( Federal Republic of Germany ), 1988

Fardo and Patrick , Electrical Power Systems Technology , Howard

W.Sams &Co,Inc

James F.Lowe , Electronics for Electrical Trades , McGraw-Hill,Book

Company Sydney, 1977

Boylestad and Nashelsky. (1992). Electronic Devices and Circuit

Theory, 5th ed. Engelwood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, Inc.

Floyd, T. (1991). Electric Circuits Fundamentals. New York: Merrill

Publishing Co.

Herman DS. (1996). Elektronika: Teori dan Penerapan. Yogyakarta: FPTK

IKIP Yogyakarta.

Malvino, A.P. (1993). Electronic Principles 5th Edition. Singapore:

McGraw-Hill, Inc.

Milman & Halkias. (1972). Integrated Electronics: Analog and

Digital Circuits and Systems. Tokyo: McGraw-Hill, Inc.


Savant, Roden, and Carpenter. (1987). Electronic Circuit Design: An

Engineering Approach. Menlo Park, CA: The

Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.

Stephen, F. (1990). Integrated devices: discrete and integrated.

Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, Inc.

________ , (1988). Linier Databook 3. National Semiconductor

Corporation. 1988 edition.

________ , (1973). The TTL Data Book for Design Engineering 1st ed.

Texas Instruments, Inc.


LEMBAR PENILAIAN

Modul : RANGKAIAN PENTEARAH

Nama Peserta : ………………………

Nama Penilai : ………………………

Beri tanda ( √ )

No METODA

PENILAIAN

KOMPETEN BELUM

KOMPRTEN

KETERANGAN

1 Tertulis

2 Praktik


Hasil : Kompeten

Belun kompeten

CATATAN:

Tanada Tangan Peserta Tanada Tangan Penilai

Tanggal: ……………….


03 isi gabungan updated4

Documents