Power Supply Tanpa Trafo – Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang Rangkaian Power Supply (Catu daya) Tanpa menggunakan trafo, apakah bisa? Dan apakah akan berhasil? Mari kita simak baik-baik artikel ini beserta penjelasannya yang secara detail.
Sebagian besar alat elektronik yang ada di sekitar kita, hampir semua menggunakan Power Supply. Dan juga rata-rata menggunakan Power Supply dengan Trafo sebagai konverternya (perubah arus tegangan). Namun begitu ada juga alat elektonik yang tidak menggunakan trafo sebagai alat konverternya,
Pada pembahasan Rangkaian Power Supply Tanpa Trafo disini, kita akan menggunakan Kapasitor sebagai pengganti trafo. Jadi catu daya yang dihasilkan akan lebih kecil dan ringan untuk digunakan.
Rangkaian Power Supply Tanpa Trafo
Hal pertama yang perlu diketahui bahwa arus AC PLN (arus listrik rumahan) adalah arus tegangan tinggi antara 110V s/d 220V. Ini memiliki pringkat tegangan yang jauh lebih tinggi daripada tegangan baterai, dan juga memiliki bentuk geombang sinyal yang berbeda.
Gambar diatas adalah perbedaan bentuk gelombang sinyal antara arus bolak-balik (AC) dan bentuk gelombang sinyal arus searah (DC).
Note: Jangan menyentuh bagian manapun dari rangkaian ini dengan tangan kosong, karena Anda bisa saja tersengat aliran listrik. Walaupun kita sedang membuat rangkaian menurunkan tegangan menjadi rendah. Karena pada project ini tidak menggunakan Trafo yang terisolasi.
Mengapa AC Utama berbahaya? Tubuh kita hanya bisa menangani 60V hingga 80V saja. Jadi tegangan yang berlebih dapat menyebabkan kematian instan.
Rangkaian Power Supply DC Sederhana
Berikut adalah contoh Rangkaian Catu daya (Power Supply) dengan menggunakan Transformator (trafo)
Pada gambar diatas menggunakan trafo untuk merubah (mengkonvert) dari tegangan tinggi AC ke tegangan rendah. Perhatikan symbol trafo pada gambar diatas, pada bagian Primer (Input) masuk arus listrik PLN, dan kemudian terdapat 2 garis yang membatasi antara primer dan sekunder yang menandakan adanya rangkaian magnet yang ada diantara kedua lilitan tersebut, dan menghasilkan arus tegangan rendah pada bagian sekunder.
Dengan menggunakan trafo, sangat jelas antara kumparan (lilitan) primer dan sekunder terpisahkan oleh isolator, dan aman dari sengatan arus tegangan tinggi jika kita menyentuh bagian sekunder.
Prinsip Kerja Kapasitor Pengganti Trafo
Berikut ini adalah prinsip kerja dari catu daya tanpa menggunakan trafo, dengan mengganti trafo dengan kapasitor.
Jika penyusunan dan pemasangan sesuai dengan gambar diatas, maka tidak menjadi masalah jika Anda menyentuh Vo nya.
Namun apa yang terjadi jika pemasangannya terbalik? Seperti contoh pada gambar dibawah ini.
Line (L) terhubung ke 0V dan Netral (N) terhubung ke V, maka jika Anda menyentuh bagian outputnya, maka Anda akan terkejut (tersengat listrik).
Note: Untuk mengetahui jalur Line (L) dan Netral (N) pada stopkontak yang di aliri arus listrik PLN di rumah Anda, dapat menggunakan Testpen. Jika pada lubang stopkontak, testpen menyala, berarti itu jalur Line. Dan sebaliknya, jika testpen tidak menyala berarti itu jalur Netral.
Menggunakan kapasitor khusus
Disini saya menyarankan untuk menggunakan Kapasitor khusus, yang mampu menampung daya hingga 250V AC dan bahan pembuatan yang tidak mudah meledak jika terjadi hubungan singkat (Short), danatau jika beban berlebihan.
Jenis kapasitor ini memiliki identifikasi X2, dan sebenarnya kapasitor apapun bisa digunakan, namun tidak menjamin kualitasnya. Dan ada kemungkinan akan terjadi hubungan arus pendek atau meledak tanpa alasan yang jelas.
Karena Pada saat kapasitor bekerja, melakukan pengisian dan pengosongan 100 atau 120 kali per detik. Terjadi sebuah tekanan pada foil dan isolasi. Maka dari itu dibutuhkan Kapasitor yang terbuat dari bahan yang kuat dan tidak mudah meledak.
Catu daya Half wave (setengah gelombang)
Perhatikan gambar diagram dibawah ini, berikut adalah rangkaian dasar catu daya dengan kapasitor setengah gelombang (Half wave).
Catu daya Half wave dengan filter elektrolit
Seperti Power Supply pada umumnya, jika kita membutuhkan tegangan yang bersih. Maka kita perlu menambahkan Kapasitor Elektrolit (Elco).
Dengan menggunakan rangkaian catu daya tanpa trafo seperti pada gambar diagram diatas, sangat banyak sekali keutungan yang didapat. Seperti hemat biaya karena tidak perlu menggunakan trafo, juga sangat simple dan mudah untuk merakitnya.
Catu Daya dengan Resistor Pengaman
Dengan menambahkan sebuah resistor atau 2 buah resistor yang disusun secara seri, ini akan membatasi arus yang mengalir menuju LED, agar lampu LED tidak putus atau rusak. Karena kita tidak tahu tegangan listrik yang mengalir untuk mengisi kapasitor untuk pertama atau awal, apakah tegangan 220V penuh atau sudah rendah.
Pada gambar diatas di beri tambahan pengaman dengan nilai Resistor 470 ohm, dengan demikian lampu LED tidak akan cepat rusak.
Catu Daya Gelombang Penuh (Full wave)
Pada rangkaian catu daya dibawah ini, menggunakan 4 buah diode yang disusun sesuai gambar. Dan biasanya disebut dengan catu daya DC jembatan normal.
Pada rangkaian jembatan, kita dapat menggunakan kapasitor yang lebih rendah. Karena ini adalah penyearah gelombang penuh (Full wave).
9V DC Catu Daya Tanpa Trafo
Berikut adalah skema diagram rangkaian mengatur output 9V, pada catu daya tanpa menggunakan trafo.
Dari prinsip di atas, kita coba mengatur Tegangan keluaran sama dengan penurunan tegangan pada dioda Zener. Arus dapat ditemukan arus 7mA untuk kapasitor 0.1uF. Dengan kapasitor 1uF (pada gambar diagram diatas), berarti arus yang didapat seharusnya 70mA. Namun beberapa penurunan arus terjadi pada R4 melalui R6 (secara paralel). Maka Otputnya lebih rendah 35mA dari tegangan tetap pada 9V. Jadi kita bisa menggunakan rangkaian ini sebagai pengganti baterai 9V.
Note: Selalu untuk diingat agar berhati-hati dalam membuat Rangkaian Power Supply Tanpa Trafo ini, karena dalam project ini berhubungan langsung dengan arus tegangan tinggi. Utamakan keselamatan dalam bekerja!!!
Demikian beberapa skema diagram Rangkaian Power Supply Tanpa Trafo Sederhana, semoga dapat bermanfaat. Selamat mencoba dan semoga berhasil. Salam!!!