Power-Supply Tegangan Terbelah

Advertisement

Tentang Power Supply Dengan Trafo Dan Dioda Penyearah (7) : Power-Supply Tegangan Terbelah (Split Voltage Power Supply)

Dalam ulasan yang lain telah dikemukakan tentang penyearahan gelombang penuh yang menggunakan dua dioda dengan trafo CT (Center Tap), lihat dalam : Penyearahan gelombang penuh .

Dan juga telah dikemukakan tentang penyearahan gelombang penuh yang menggunakan empat dioda (dioda bridge) dengan trafo nol (0), lihat dalam : Penyearahan Gelombang penuh dioda bridge .

Bagaimanakah jika dari trafo CT dilakukan penyearahan dengan dioda bridge?
Perhatikan gambar berikut :

Trafo CT adalah trafo yang sekundernya mempunyai dua gulungan tegangan yang sama (kembar) namun saling berlawanan fasa.
Dalam contoh gambar (A) bisa dilihat penyearahan dioda bridge diambil dari dua ujung tegangan 12V dari trafo. CT trafo menjadi jalur ground atau jalur nol Volt (0V).
Hasil penyearahan adalah dua tegangan yang simetrik terhadap ground, yaitu tegangan positif terhadap ground dan tegangan negatif terhadap ground.
Pada jalur +VDC muncul denyut-denyut tegangan positif hasil penyearahan gelombang penuh sebagaimana digambarkan pada gambar (B).

Vmax ada setinggi : Vmax = 1,41 x VAC.

Pada jalur –VDC muncul pula denyut-denyut tegangan negatif hasil penyearahan gelombang penuh sebagaimana diperlihatkan pada gambar (C).

-Vmax ada setinggi : -Vmax = 1,41 x VAC.

Power-supply tegangan terbelah dengan kondensator perata



Apabila pada +VDC dan –VDC masing-masing dipasang kondensator perata (smoothing condensator) C1 dan C2 seperti pada gambar, maka hasilnya adalah tegangan dengan kurva berbentuk garis sebagaimana juga diperlihatkan pada gambar.
Vrpp adalah tinggi tegangan ripple yang terbentuk.
Pendekatan untuk mendapatkan nilai kapasitas kondensator perata adalah :

C = (IL / Vrpp) / f

C dalam Farad (F), IL dalam Ampere (A), Vrpp dalam Volt (V), dan f dalam Hertz (Hz).
Untuk penyearahan gelombang penuh f = 100 Hz.

Contoh perencanaan :
Sebuah po-amp OCL membutuhkan power supply tegangan terbelah dengan besar tegangan yang tertulis : +35V dan -35V (Angka ini adalah Vmax). Arus maksimal yang ditariknya adalah 2x2A = 4A.
Bagaimanakah perencanaannya?

Tegangan AC yang dibutuhkan : VAC = Vmax / 1,41
VAC = 35 / 1,41 = 25V.
Dengan demikian trafo yang dibutuhkan adalah trafo dengan sekunder tegangan 2 x 25V CT, dengan arus 4 atau 5A.

Tegangan masih layak turun hingga setinggi VAC (yaitu 25V) ketika arus yang ditarik adalah maksimal (4A).
Dengan demikian ada Vrpp sebesar Vmax – VAC yaitu 35V - 25V = 10V.
Kondensator perata yang dibutuhkan : C = (IL / Vrpp) / f
C = (4 / 10) / 100
C = 0,004 Farad atau 4000 uF.
Nilai ini tidak standard, yang standard adalah 4700 uF. Tegangan kondensator harus lebih tinggi dari Vmax, maka kondensator yang dipergunakan adalah : 4700 uF/50V.
Nilai kondensator ini adalah nilai yang masih layak dalam hitungan minimal, akan lebih baik jika menggunakan kondensator yang lebih besar seperti 6800 uF/50V atau 10.000 uF/50V.
Dioda yang dipergunakan adalah yang mempunyai PIV lebih besar dari 2Vmax (2x35V = 70V) dengan kemampuan arus maksimal 4A atau lebih. Karena itu D1...D4 bisa menggunakan type FR4100 (4A, PIV 100V) atau 1N1342B (6A, PIV 100V).

Contoh soal :
Sebuah Po-amp OCL stereo memerlukan power supply tegangan terbelah, tertulis angka tegangan +45V dan -45V. Setiap modul po-amp menarik arus maksimal 2A.
Trafo yang bagaimanakah yang akan digunakan dan type dioda apakah yang akan dipasang sebagai penyearah?
Berapakah besar kapasitas kondensator C1 dan C2 yang masih layak atau besar kapasitas yang lebih baik untuk digunakan pada power supply tersebut?


( Sandi Sb )