Swict Mode Power Suply Ac Matic

ac matic

Swict Mode Power Suply singkatan dari SMPS terkenal di kalangan teknisi elektronik yang sebagian besar jadi momok perbincangan hangat di salah satu grub Facebook banyak sekali mangalami kerusakan dan seorang teknisi di tuntut mengetahui cara kerja power suply. berikut beberapa bab smps berikut fungsinya:

Transformator (trafo)

Skema trafo smps

Pada sistem power supply konvensional yang memakai trafo, semoga tranformator bisa me-transform (memindah) daya dari primer ke sekunder, trafo harus diberi masukan yang berpulsa. Masukan trafo power supply jenis konvensional dihubungkan secara pribadi dengan tegangan masukan yang berbentuk AC, alasannya hanya tegangan AC yang memiliki denyut/frekuensi (polaritasnya berganti-ganti dengan periode tertentu). Kekurangan utama jenis konvensional ialah ukuran dari tranformator yang dipakai. Semakin rendah desain frekuensinya, semakin besar ukuran trafonya, walaupun dengan daya keluaran yang sama.

Pada desain trafo konvensional dengan input 220VAC/50Hz dan output 12VA, ukuran inti trafo sekitar 3 X 6 cm, jikalau seandainya dibuat trafo dengan input 220VAC/100Hz dengan output sama (12VA), mungkin ukuran inti dari trafonya menjadi setengah dari ukuran sebelumnya, atau, ukuran inti yang sama tetapi jumlah gulungan menjadi setengah dari sebelumnya. Kesimpulannya, frekuensi dari tegangan masukan memilih ukuran dan desain dari trafo.

Pada sistem smps, pada umumnya bekerja pada frekuensi antara 30 s/d 40 KHz. Sehingga tidak heran jikalau trafo pada smps menjadi lebih ringkas. Karena frekuensi kerjanya yang tinggi tersebut, inti dari trafonya tidak lagi memakai plat besi tetapi sudah memakai ferit (besi oksida) yang notabene memiliki kemampuan magnetisasi dan demagnetisasi lebih cepat daripada besi biasa.

Bagan smps dasar

Line Filter

Line filter befungsi sebagai filter tegangan masukan, tujuan utamanya untuk menghilangkan frekuensi-frekuensi liar dari line/jala-jala listrik (selain frekuensi tegangan AC masukan) yang dimungkinkan bisa mengganggu kerja dari smps. Line filter dibuat dari induktor-induktor dan kapasitor-kapasitor yang dipasang secara seri terhadap tegangan masukan.

Rectifier

Blok penyearah berfungsi sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC. Komponen-komponen penyearahan terdiri dari dioda-dioda dan elco. Dioda berfungsi sebagai penyearah dan elco befungsi sebagai filter untuk menghilangkan denyut ripple pada tegangan DC yang dihasilkan selain kapasitor-kapasitor yang dipasang paralel terhadap dioda. Jenis penyearahan pada umumnya memakai metode bridge rectifier, yang memiliki kelebihan pada tingginya isolasi antara tegangan DC yang dihasilkan dengan tegangan AC masukan.

Tegangan masukan sekitar 220VAC sehabis disearahkan dan melalui elko menjelma sekitar 1,4 x 220 = 308VDC. Jika elko pada penyearah kering, tegangan 308VDC tersebut menjadi tidak tercapai sekaligus terdapat ripple. Akibat terburuknya ialah smps menjadi lebih panas (karena berusaha menstabilkan output dan terganggu bentuk pulsanya oleh DC ripple). Cara termudah mendeteksi ini ialah dengan mengukur tegangan 308V-nya atau munculnya bunyi mendecit/mengerik pada trafo utama.

Start Up

Di awal sudah disinggung bahwa smps memakai frekuensi kerja antara 30 s/d 40 KHz. Karena frekuensi tersebut tidak ditemukan pada tegangan DC, maka sistem smps harus membuat/menggenerasikan sendiri pulsa/denyut tersebut. Metode paling sering ditemukan ialah dengan metode self oscilating (osilasi sendiri). Pada jenis ini, rangkaian smps menyerupai sebagai rangkaian osilator frekuensi daya tinggi. Tidak jarang juga ditemukan smps yang memakai IC untuk menciptakan pulsa tersebut, contohnya TDA8380, TEA2261, STR-group dll.

Dalam setiap sistem osilator, diperlukan tegangan awal/pemicu yang berfungsi sebagai pemicu awal rangkaian osilator untuk berosilasi. Tegangan pemicu ini muncul beberapa dikala sehabis smps menerima tegangan masukan (AC in). Besar tegangan pemicu ini tergantung dari jenis rangkaian smps yang digunakan (contoh, pada STR-F665x osilator akan bekerja jikalau tegangan pemicu sudah mencapai 16V). Karena sifatnya hanya sebagai pemicu, tegangan ini tidak digunakan lagi ketika smps sudah bekerja. Pada umumnya, tegangan pemicu diambil dari 308V dengan melalui R atau transistor start up.

Switcher

Switcher berfungsi sebagai penswitch utama transformator, pada umumnya memakai transistor atau FET. Karakteristik switcher harus bisa menahan arus kolektor/drain yang cukup besar untuk menahan tegangan pada lilitan primer transformator. Arus ini bukan arus konstan melainkan arus sesaat tergantung lebar pulsa yang menggerakkan. Selain kemampuan arus, transistor/fet switcher harus memiliki frekuensi kerja yang cukup untuk diperkerjakan sebagai switcher.

Error Amp/Detector

Rangkaian Error Amp/detector berfungsi sebagai stabiliser tegangan output. Cara kerjanya ialah membandingkan tegangan output (diambil dari lilitan sekunder trafo) dengan tegangan acuan yang stabil. Jika tegangan output terlalu tinggi, rangkaian ini akan mengendalikan/memberitahu rangkaian primer/switching utama untuk segera menurunkan tegangan. Kunci dari AutoVoltage berada pada blok ini.
Tegangan sekunder yang dihasilkan dinaikkan dengan cara melebarkan pulsa, dan sebaliknya untuk menurunkan tegangan output dengan cara menyempitkan pulsa yang masuk ke switcher (penswitch=TR/FET final).

Jika Error Amp gagal/tidak ada, rangkaian smps akan di 'paksa' untuk menswitch (mengkonsletkan) lilitan primer dengan usang yang melebihi kemampuan switcher, balasannya TR/FET final akan rusak.

Lokasi rangkaian error amp sanggup ditemukan di bab primer (hati hati nyetrum/hot) atau bisa ditemukan di bab sekunder (non hot area). Pada model-model smps terdahulu, sering dijumpai pada primer, pada smps yang lebih gres sanggup dijumpai pada bab sekunder (non hot area) dengan memakai optocoupler (mis. PC817, P721, P621 dll) sebagai lintasan sekaligus isolator rangkaian Error Amp. Sanken Error (SE090, SE115) merupakan IC error amp yang sering digunakan pada smps dikala ini. SE090, SE110, SE115 dan SE lainnya merupakan buatan Sanken/Allegro Semiconductor.

Snubber Circuit

Jika diartikan secara harfiah, snubber=mencerca, memang sedikit salah kaprah, tapi sebetulnya memang tujuannya begitu. Pada sistem smps, trafo diswitch (diberi tegangan sesaat olah TR/FET final) dengan usang tertentu, kemudian TR/FET akan melepaskan (meng-off-kan) trafo. Ketika diberi tegangan, inti transformer menjadi magnet sesaat sampai trafo di-off-kan. Ketika trafo di-off-kan, trafo akan men-transform energi magnet ke lilitan sekunder sampai trafo di-on-kan lagi begitu seterusnya.

Tidak seluruh energi/magnet dalam trafo sanggup dipindah semuanya (akibat tidak sempurnanya trafo=efisiensi trafo) menjadikan masih adanya magnet yang ‘ngendon’ di dalam inti trafo. Energi magnet yang ngendon tersebut secara pribadi masuk ke TR/FET melalui kaki kolektor/drain dengan tegangan mungkin lebih tinggi dari kemampuan kerja tr/fet final. Fungsi utama dari snubber circuit ialah untuk menghilangkan/mengkonsletkan tegangan tersebut (mempercepat demagnetisasi). Selain itu, snubber juga digunakan untuk menentukan/mengadjust frekuensi kerja trafo. Karena sifat ‘mencerca’ kerja smps tersebut akhirnya disebut snubber circuit.

Ciri utama snubber circuit ialah tersusun dari kombinasi C dan R (dalam beberapa jenis terdapat dioda) yang dipasang secara paralel terhadap lilitan primer trafo.

Secondary Rectifier

Tegangan pada sekunder transformator bukan dalam bentuk AC, melainkan DC yang berbentuk pulsa. tegangan yang muncul pada sekunder trafo disearahkan dan difilter untuk menghasilkan tegangan DC sekunder. Karakteristik penyearah/dioda harus memiliki berjenis fast rectifier. Misalnya UF4002 (bukan 1N4002). Fast rectifier dimaksudkan untuk bisa menyearahkan pulsa dengan frekuensi tinggi. Elko perata cukup memakai ukuran beberapa ratus uF, alasannya frekuensi tegangan yang keluar dari trafo cukup tinggi (tergantung frekuensi kerja smps).

Blok Proteksi

Blok perlindungan yang penting untuk kesempurnaan smps antara lain : 1. OVP (over voltage protector) berfungsi untuk mendeteksi tegangan yang berlebihan. Blok ini akan mengoffkan smps jikalau terdeteksi tegangan yang lebih. 2. OCP (Over Current Protection), berfungsi untuk mendeteksi beban lebih, smps akan off jikalau terdeteksi pemakaian lebih pada bebannya. 3. OHP (over heat protection), jikalau terlalu panas, smps akan shutdown dengan sendirinya.

Hampir semua blok tersebut sudah masuk dalam satu IC smps. contohnya STR-W575x, STR-F665x dan lain-lain.



Sumber http://www.arjunservice.net

Share this post