Power Supply (Catu Daya) : Fungsi, Rangkaian, Komponen, Cara Kerja

Power Supply (Catu Daya) – Ada beberapa peralatan elektronik yang membutuhkan supply energi listrik DC dengan nilai tegangan yang rendah. Sayangnya, listrik yang disediakan oleh PLN adalah listrik AC 220 Volt, lantas bagaimana solusinya?

Untungnya, terdapat peralatan listrik yang disebut power supply atau catu daya yang berfungsi untuk menyuplai listrik DC dengan tegangan yang rendah. Nah bagaimana sih power supply itu?

Di dalam kesempatan kali ini kami akan menjelaskan materi tentang catu daya (power supply) mulai dari pengertian, fungsi, rangkaian, komponen dan fungsinya, jenis-jenis dan cara merawat catu daya (power supply).

Pengertian Catu Daya (Power Supply)

Catu daya adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk menyuplai energi listrik ke piranti elektronik dengan nilai tegangan tertentu. 

Ada catu daya AC (alternating current) yang menyuplai tegangan 220V atau 380V. Ada juga catu daya DC (Direct Current) dengan tegangan rendah 6V, 12V, 15V, 20V, 24 V dll. 

Nilai daya listrik yang disuplai catu daya (power supply) bervariasi ada 100 Watt, 150 Watt, 300 Watt dll. Besarnya daya dan tegangan listrik tergantung dari spesifikasi dan komponen yang digunakannya.

Fungsi Power Supply (Catu Daya)

Catu daya sangat penting bagi peralatan listrik karena menjadi tempat untuk mendapatkan pasokan daya listrik agar dapat menghidupkan berbagai peralatan elektronik. Nah berikut ini merupakan fungsi power supply atau catu daya.

1. Sebagai pemasok (menyuplai) energi listrik ke peralatan elektronik.
2. Sebagai pemasok energi listrik dengan tegangan yang bervariasi.
3. Mengubah listrik AC menjadi DC dengan nilai tegangan yang rendah dan stabil.
4. Sebagai pemasok (menyuplai) energi listrik DC ke peralatan listrik DC.
5. Sebagai proteksi peralatan listrik yang disuplainya. Hal tersebut dikarenakan power supply memiliki fuse sehingga ketika terjadi gangguan pada peralatan yang disuplainya maka fuse akan memutuskan aliran listrik.
6. Untuk power supply yang dilengkapi voltmeter dan amperemeter maka berfungsi untuk mengukur tegagan dan arus yang disuplai ke peralatan listrik.

Rangkaian Power Supply (Catu Daya)

Ada beberapa jenis rangkaian power supply (catu daya) yang bisa digunakan namun yang paling umum adalah rangkaian power supply sederhan dan rangkaian power supply variable.

Rangkaian Power Supply Sederhana

Rangkaian power supply sederhana adalah rangakaian power supply (catu daya) yang output tegangannya memiliki nilai tetap misalnya 6V, 12V, 24V dll.

Berikut ini merupakan rangkaian power supply sederhana dengan output tegangan 12 Volt.

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa rangkaian power supply sederhana menggunakan beberapa komponen yaitu fuse 2A, saklar, transformator step down 12 Volt, Dioda 1N401, kapasitor 4700μF 35V dan IC LM7806.

Rangkaian Power Supply Variabel

Rangkaian power supply Variabel adalah rangakaian power supply (catu daya) yang nilai output tegangannya dapat diatur dengan menggunakan potensiometer.

Berikut ini merupakan rangkaian power supply variabel

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa rangkaian power supply variable menggunakan beberapa komponen yaitu fuse 2A, saklar, transformator step down 12 Volt, Dioda Zener, kapasitor 1000μF 25V, IC LM317, potensiometer 10kΩ dan resistor 330Ω.

Komponen Power Supply (Catu Daya)

Power supply terdiri dari beberapa komponen elektronika yang dirangkai dan memiliki fungsinya tersendiri. Nah berikut ini merupakan komponen power supply (catu daya) beserta fungsinnya.

1. Fuse (Sekring)

Fuse atau sekring merupakan komponen proteksi yang berfungsi untuk memutuskan aliran listrik ketika terjadi arus lebih. Arus lebih ini disebabkan short circuit (hubung singkat) atau overload (beban lebih).

Dengan adanya fuse yang terpasang pada rangkaian power supply maka rangkaian dan komponennya akan aman ketika terjadi gangguan.

2. Saklar

Saklar berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Dengan adanya saklar maka power supply dapat di ON atau OFF kan dengan mudah.

Saklar hanyalah sebuah optional, tanpa adanya saklar,  power supply tetap bisa ON atau OFF. Namun akan sedikit merepotkan karena harus memasang dan melepaskan steker listrik ketika ingin ON atau OFF power Supply

3. Transformator

Jenis transformator (trafo) pada power supply adalah trafo step down (220V/12V). Trafo tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik AC 220 Volt menjadi AC 12 Volt. 

Pemasangan trafo di rangkaian catu daya adalah sisi primer dihubungkan dengan sumber listrik 220 volt sedangkan sisi sekunder dihubungkan dengan dioda.

4. Dioda

Komponen dioda pada rangkaian power supply berfungsi sebagai rectifiefr atau penyearah. Dioda akan mengubah listrik bolak balik (AC) menjadi listrik searah (DC). 

Jenis dioda yang digunakan pada rangkaian power supply adalah dioda zener atau juga dioda bridge. Dioda bridge terdiri dari 4 kaki (2 input, 1 output dan 1 ground. Namun jika menggunakan 4 dioda zener maka akan dirangkai sehingga terdapat 3 input dan 1 output.

5. Kapasitor

Kapasitor (kondensator) pada rangkaian power supply berfungsi sebagai penyaring (filter). Kapasitor akan menyaring arus yang keluar dari rectifier (dioda) untuk meratakan sinyal arusnya sehingga lebih stabil.

6. IC Voltage Regulator

IC (Integrated Circuit) merupakan komponen yang ada pada power supply yang berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga tegangan output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal ouput filter (kapasitor).

7. Resistor

Resistor berfungsi untuk menghambat arus yang keluar dari IC Voltage Regulator sehingga arus yang output power supply tidak tinggi.

8. Potensiometer

Potensiometer merupakan komponen yang berfugsi seperti resistor namun nilai resistansinya dapat diatur. Potensiometer ini berperan untuk mengatur besar kecilnya output tegangan power supply (variable) yang sesuai dengan nilai yang diinginkan. 

9. Kabel

Kabel berfungsi untuk menghubungkan komponen-komponen yang ada pada power supply sehingg membentuk rangkaian yang saling terhubung.

10. Volt Meter Dan Amperemeter

Volt meter merupakan alat yang berfugsi untuk mengukur nilai tegangan output power supply (catu daya). Disarankan memasang komponen voltmeter dan amperemeter pada rangkaian power supply variabel untuk mengetahui nilai tegangan output dan arusnya.

Prinsip Dan Cara Kerja Catu Daya (Power Supply)

Berikut ini merupakan penjelasan dari prinsip dan cara kerja catu daya atau power supply.

1. Listrik PLN 220 volt AC diturunkan tegangannya menjadi 12 volt AC menggunakan transformator step down.
2. Listrik bolak balik (AC) diubah menjadi listrik searah menggunakan dioda. Dioda bekerja sebagai rectifier (penyearah). 
3. Arus listrik DC keluaran dioda disaring oleh kapasitor agar lebih stabil. Kapasitor bekerja sebagai penyaring (filter) dalam proses ini.
4. Selanjutnya, IC Voltage Regulator bekerja untuk mengatur tegangan sehingga tegangan output tidak dipengaruhi oleh suhu dan arus.
5. Potensiometer berfungsi untuk menghambat arus yang nilainya dapat diatur. Bersamaan itupula potensiometer berfungsi untuk mengatur tegangan output power supply. Semakin besar arus yang dihambat maka tegangannya semakin kecil.
6. Output tegangan dari power supply diukur menggunakan voltmeter sedangakan arus yang mengalir ke peralatan listrik yang disuplai power supply dapat diukur melalui amperemeter.

Jenis Power Supply (Catu Daya)

Power supply yang tersedia dipasaran terbagi menjadi beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan spesifikasi dan fungsinya. Nah berikut ini merupakan jenis power supply (catu Daya) beserta penjelasannya.

1. DC Power Supply

DC power supply merupakan salah satu jenis catu daya yang berfungsi untuk menyuplai listrik DC (Direct Current) ke peralatan listrik. Power supply ini memiliki polaritas positif dan negatif yang tetap.

2. AC Power Supply

AC power supply merupakan jenis catu daya yang berfungsi sebagai pemasok listrik AC (Alternating Current) ke peralatan listrik dengan nilai tegangan tertentu. Power supply ini memiliki polaritas yang bisa dibalik.

3. Switch Mode Power Supply

Switch Mode Power Supply adalah jenis catu daya yang berfungsi untuk menyearahkan dan menyaring tegangan AC agar lebih stabil. Output daya listrik dari power supply ini digunakan untuk memasok tenaga listrik berbagai peralatan listrik.

4. Programmable Power Supply

Programmable Power Supply merupakan jenis catu daya yang dapat diatur dan dikontrol menggunakan remot, baik berupa analog maupun digital.

5. Uninteruptible Power Supply (UPS)

Uninteruptible Power Supply atau UPS merupakan jenis pencatu daya yang menggunakan 2 sumber arus listrik yaitu sumber listrik utama (PLN) dan baterai. Sumber listrik utama (PLN) berfungsu untuk menyuplai listrik ke baterai dan juga ke peralatan listrik.

Ketika sumber listrik utama (PLN) mengalami gangguan maka baterai menggantikan peran sumber listrik utama untuk menyuplai peralatan listrik.

6. High Volt Power Supply

High Volt Power Supply merupakan jenis pencatu daya yang berfungsi sebagai pemasok energi listrik dengan tegangan tinggi (ratusan hingga ribuan volt). Power supply ini digunakan oleh peralatan listrik yang membutuhkan tegangan yang lebih tinggi dari biasanya seperti mesin X-ray.

Baca Juga : Cara Menghitung Kapasitas Daya Genset kVA dan kW

Jadi itulah penjelasan materi tentang power supply (catu daya) mulai dari pengertian catu daya, fungsi, rangkaian, komponen dan fungsinya, jenis-jenis dan cara kerja power supply.