Catu-Daya Tegangan Terbelah
Catu-daya tegangan terbelah (split voltage power-supply) sering juga disebut dengan catu-daya tegangan simetrik yaitu catu-daya yang memiliki tiga keluaran polaritas tegangan, yaitu tegangan keluaran + (positif), tegangan keluaran – (negatif), dan ground (0V).
Disebut tegangan terbelah lantaran tegangan di antara polaritas + (positif) dan – (negatif) dibelah menjadi dua dan titik kepingan tengahnya yaitu ground (0V). Disebut tegangan simetrik lantaran tegangan antara 0V dan + (positif) dengan 0V dan – (negatif) yaitu sama tinggi namun berbeda polaritas.
Catu-daya tegangan terbelah dibangun dari transformator CT (center-tap) dan dioda bridge. Hasil penyearahan dioda bridge yaitu dua polaritas yang berbeda terhadap titik CT transformator yang merupakan ground (0V).
Penyearahan dioda bridge pada catu-daya ini yaitu penyearahan gelombang penuh pada masing-masing polaritasnya.
Untuk kedua polaritas yaitu faktual dan negatif, besaran-besaran menyerupai tegangan maksimal (Vmax), tegangan rata-rata (V-average), faktor ripple dan lain-lain beserta perhitungan-perhitungannya yaitu sebagaimana dalam penyearahan gelombang penuh. Jadi, di sini tidak dibahas ulang secara panjang-lebar.
Untuk lebih terang bisa disimak dalam : Penyearahan Gelombang Penuh.
Membuat catu-daya tegangan terbelah.
Membuat rancangan sebuah catu-daya bukanlah hal yang sangat sulit untuk dilakukan, siapapun bisa untuk melakukannya jikalau mengerti dan mengetahui langkah-langkahnya.
Setiap kali merencanakan untuk menciptakan sebuah catu-daya yang perlu ditetapkan terlebih dahulu yaitu :
Contoh : Pada sebuah rangkaian power-amplifier OCL tertera tegangan suplai +45V dan -45V. Pada keterangan teksnya tertulis konsumsi arus maksimal yaitu 2A.
Bagaimanakah rancangan catu-daya untuk power-amplifier tersebut?
Tegangan suplai yang tertera pada rangkaian-rangkaian power-amplifier umumnya merupakan tegangan maksimal, kecuali jikalau ada keterangan khusus. Tegangan maksimal ini akan terukur dengan DC Voltmeter dikala catu-daya belum dibebani arus yang besar.
Arus maksimal yang akan dihasilkan oleh catu-daya yaitu arus maksimal beban, dalam hal ini 2A.
Sedangkan tegangan minimal (Vmin) secara gampang sanggup diambil dari angka tegangan AC. Jadi, Vmin = VAC.
Besar tegangan VAC sanggup diketahui dari :
VAC = Vmax / (√2)
Atau sanggup juga ditulis : VAC = Vmax / 1,41.
Vmax yaitu tegangan maksimal. Jika Vmax = 45V, maka VAC = 32V.
Maka kini telah lengkap datanya :
Apabila dikehendaki suplai untuk power-amplifier versi stereo, maka besar arus harus diperhitungkan dua kali lipat.
Dalam penyearahan gelombang penuh tinggi tegangan bias terbalik akan ada setinggi itu dan dioda harus memiliki ketahanan terhadap tegangan terbalik setinggi itu. Oleh lantaran itu angka PIV dioda (dilihat dari lembaran data dioda) harus berada di atas 2Vmax.
Kesimpulan : Dioda bridge yang dipilih yaitu diode bridge 3A (6A untuk versi stereo) dengan PIV di atas 90V (misalnya 200V atau lebih).
Dioda bridge bisa disusun dari empat dioda 1N5402 (untuk IF 3A dan PIV 200V) atau 1N1344B (untuk IF 6A dan PIV 200V).
Kini, sesudah mengetahui ihwal transformator dan dioda penyearah yang akan digunakan, selanjutnya yaitu memilih kondensator perata (smoothing-condensator). Kondensator perata ini ada dua dan berkapasitas sama, yang akan dipasang di antara tegangan keluaran + (positif) dengan ground dan di antara tegangan keluaran – (negatif) dengan ground.
Namun sebelum itu perlu diketahui terlebih dahulu ihwal besar Vrpp. Vrpp yaitu tegangan “ripple” (tegangan kerut) puncak ke puncak.
Sebagaimana telah disinggung di atas bahwa tegangan Vmax akan terukur dikala catu-daya belum dibebani arus yang besar. Namun dikala catu-daya dibebani sampai mengeluarkan arus maksimal maka tegangan akan terukur kira-kira sama dengan tegangan VAC, ini yaitu tegangan minimal (Vmin). Kondisi menyerupai ini masih dianggap wajar.
Jika Vmax yaitu 45V dan Vmin yaitu 32V maka terdapat selisih tegangan sebesar 13V. Tegangan inilah yang boleh dikatakan sebagai tegangan ripple (Vrpp). Jadi, Vrpp = Vmax – Vmin.
Untuk mendapat nilai kapasitas kondensator perata bisa dihitung dari :
C = (IL / Vrpp) / 2f.
C yaitu kapasitas kondensator perata dalam Farad (F)
IL yaitu arus beban dalam Ampere (A)
Vrpp yaitu tegangan ripple puncak ke puncak dalam Volt
f yaitu frekwensi gelombang AC listrik, yaitu 50Hz.
Frekwensi gelombang AC listrik (f) dalam penyearahan gelombang penuh yaitu dikalikan dua, sehingga dalam rumus di atas ditulis : 2f.
Nilai kapasitas 1538 yaitu tidak standard, lantaran itu dipakai nilai standar yang mendekati ke atas, yaitu 2200µF. Tegangan maksimal kondensator harus berada di atas Vmax.
Maka kondensator perata yang diharapkan yaitu elco 2200µF/50V.
Untuk versi stereo arus IL menjadi dua kali lipat sehingga kondensator perata yang diharapkan yaitu :
C = (4 / 13) / 100 = 0,003077F atau 3077µF.
Nilai standar yang mendekati yaitu 3300µF/50V.
Perlu dicatat bahwa nilai kapasitas kondensator perata yang didapat itu yaitu dalam kriteria minimal, alasannya di dalam perhitungannya dimasukkan Vrpp sebesar 13V. Untuk mendapat hasil yang lebih baik Vrpp perlu ditekan biar lebih kecil lagi yaitu dengan memakai kondensator yang lebih besar, contohnya 3300µF atau 6800µF untuk versi stereo.
Happy learning!
Tulisan ihwal catu-daya yang lain :
DC regulator sederhana dengan tegangan 3V - 12V
DC regulator tahan hubung singkat .
Disebut tegangan terbelah lantaran tegangan di antara polaritas + (positif) dan – (negatif) dibelah menjadi dua dan titik kepingan tengahnya yaitu ground (0V). Disebut tegangan simetrik lantaran tegangan antara 0V dan + (positif) dengan 0V dan – (negatif) yaitu sama tinggi namun berbeda polaritas.
Catu-daya tegangan terbelah dibangun dari transformator CT (center-tap) dan dioda bridge. Hasil penyearahan dioda bridge yaitu dua polaritas yang berbeda terhadap titik CT transformator yang merupakan ground (0V).
Penyearahan dioda bridge pada catu-daya ini yaitu penyearahan gelombang penuh pada masing-masing polaritasnya.
Untuk kedua polaritas yaitu faktual dan negatif, besaran-besaran menyerupai tegangan maksimal (Vmax), tegangan rata-rata (V-average), faktor ripple dan lain-lain beserta perhitungan-perhitungannya yaitu sebagaimana dalam penyearahan gelombang penuh. Jadi, di sini tidak dibahas ulang secara panjang-lebar.
Untuk lebih terang bisa disimak dalam : Penyearahan Gelombang Penuh.
Membuat catu-daya tegangan terbelah.
Membuat rancangan sebuah catu-daya bukanlah hal yang sangat sulit untuk dilakukan, siapapun bisa untuk melakukannya jikalau mengerti dan mengetahui langkah-langkahnya.
Setiap kali merencanakan untuk menciptakan sebuah catu-daya yang perlu ditetapkan terlebih dahulu yaitu :
- Tegangan maksimal catu-daya
- Arus maksimal yang akan dihasilkan oleh catu-daya
- Tegangan minimal catu-daya
Contoh : Pada sebuah rangkaian power-amplifier OCL tertera tegangan suplai +45V dan -45V. Pada keterangan teksnya tertulis konsumsi arus maksimal yaitu 2A.
Bagaimanakah rancangan catu-daya untuk power-amplifier tersebut?
Tegangan suplai yang tertera pada rangkaian-rangkaian power-amplifier umumnya merupakan tegangan maksimal, kecuali jikalau ada keterangan khusus. Tegangan maksimal ini akan terukur dengan DC Voltmeter dikala catu-daya belum dibebani arus yang besar.
Arus maksimal yang akan dihasilkan oleh catu-daya yaitu arus maksimal beban, dalam hal ini 2A.
Sedangkan tegangan minimal (Vmin) secara gampang sanggup diambil dari angka tegangan AC. Jadi, Vmin = VAC.
Besar tegangan VAC sanggup diketahui dari :
VAC = Vmax / (√2)
Atau sanggup juga ditulis : VAC = Vmax / 1,41.
Vmax yaitu tegangan maksimal. Jika Vmax = 45V, maka VAC = 32V.
Maka kini telah lengkap datanya :
- Tegangan maksimal catu-daya = +- 45V
- Arus yang akan dihasilkan oleh catu-daya = 2A
- Tegangan minimal catu-daya = +- 32V.
- Transformator yang akan dipakai yaitu transformator CT dengan tegangan 2 x 32V, dan memiliki kemampuan arus 2A atau lebih.
Apabila dikehendaki suplai untuk power-amplifier versi stereo, maka besar arus harus diperhitungkan dua kali lipat.
- Dioda bridge yang dipakai harus memiliki IF (Forward current) atau arus maju maksimal di atas 2A, contohnya 3A. Untuk versi strereo sebaiknya memakai dioda dengan IF 6A.
- Ketentuan PIV (Peak Inverse Voltage) atau puncak tegangan terbalik pada dioda harus lebih besar dari : 2Vmax.
Dalam penyearahan gelombang penuh tinggi tegangan bias terbalik akan ada setinggi itu dan dioda harus memiliki ketahanan terhadap tegangan terbalik setinggi itu. Oleh lantaran itu angka PIV dioda (dilihat dari lembaran data dioda) harus berada di atas 2Vmax.
Kesimpulan : Dioda bridge yang dipilih yaitu diode bridge 3A (6A untuk versi stereo) dengan PIV di atas 90V (misalnya 200V atau lebih).
Dioda bridge bisa disusun dari empat dioda 1N5402 (untuk IF 3A dan PIV 200V) atau 1N1344B (untuk IF 6A dan PIV 200V).
Kini, sesudah mengetahui ihwal transformator dan dioda penyearah yang akan digunakan, selanjutnya yaitu memilih kondensator perata (smoothing-condensator). Kondensator perata ini ada dua dan berkapasitas sama, yang akan dipasang di antara tegangan keluaran + (positif) dengan ground dan di antara tegangan keluaran – (negatif) dengan ground.
Namun sebelum itu perlu diketahui terlebih dahulu ihwal besar Vrpp. Vrpp yaitu tegangan “ripple” (tegangan kerut) puncak ke puncak.
Sebagaimana telah disinggung di atas bahwa tegangan Vmax akan terukur dikala catu-daya belum dibebani arus yang besar. Namun dikala catu-daya dibebani sampai mengeluarkan arus maksimal maka tegangan akan terukur kira-kira sama dengan tegangan VAC, ini yaitu tegangan minimal (Vmin). Kondisi menyerupai ini masih dianggap wajar.
Jika Vmax yaitu 45V dan Vmin yaitu 32V maka terdapat selisih tegangan sebesar 13V. Tegangan inilah yang boleh dikatakan sebagai tegangan ripple (Vrpp). Jadi, Vrpp = Vmax – Vmin.
Untuk mendapat nilai kapasitas kondensator perata bisa dihitung dari :
C = (IL / Vrpp) / 2f.
C yaitu kapasitas kondensator perata dalam Farad (F)
IL yaitu arus beban dalam Ampere (A)
Vrpp yaitu tegangan ripple puncak ke puncak dalam Volt
f yaitu frekwensi gelombang AC listrik, yaitu 50Hz.
Frekwensi gelombang AC listrik (f) dalam penyearahan gelombang penuh yaitu dikalikan dua, sehingga dalam rumus di atas ditulis : 2f.
- Kondensator perata yang diharapkan yaitu :
Nilai kapasitas 1538 yaitu tidak standard, lantaran itu dipakai nilai standar yang mendekati ke atas, yaitu 2200µF. Tegangan maksimal kondensator harus berada di atas Vmax.
Maka kondensator perata yang diharapkan yaitu elco 2200µF/50V.
Untuk versi stereo arus IL menjadi dua kali lipat sehingga kondensator perata yang diharapkan yaitu :
C = (4 / 13) / 100 = 0,003077F atau 3077µF.
Nilai standar yang mendekati yaitu 3300µF/50V.
Perlu dicatat bahwa nilai kapasitas kondensator perata yang didapat itu yaitu dalam kriteria minimal, alasannya di dalam perhitungannya dimasukkan Vrpp sebesar 13V. Untuk mendapat hasil yang lebih baik Vrpp perlu ditekan biar lebih kecil lagi yaitu dengan memakai kondensator yang lebih besar, contohnya 3300µF atau 6800µF untuk versi stereo.
Happy learning!
Tulisan ihwal catu-daya yang lain :
DC regulator sederhana dengan tegangan 3V - 12V
DC regulator tahan hubung singkat .
Posting Komentar untuk "Catu-Daya Tegangan Terbelah"