Pentingnya Menggunakan Power Supply/Adaptor/Catu Daya

Hampir setiap perangkat listrik / alat elektronik seperti charger, HP, TV, komputer, dll yang ada saat ini menggunakan power supply yang sering dikenal juga dengan nama adaptor atau catu daya.

Power supply adalah sebuah perangkat elektronik yang menyediakan atau menyalurkan energi listrik ke perangkat elektronik lainnya sesuai kebutuhan beban yang diperlukan. Dengan begitu, benda ini dapat dikatakan sebagai konverter energi listrik.

Fungsi utama dari catu daya adalah mengubah arus & tegangan listrik dari sumber listrik yang tersedia menjadi voltase, arus, dan frekuensi yang sesuai dengan beban yang dibutuhkan.

Selain itu catu daya ini juga berguna untuk :

1. Membatasi arus listrik yang masuk ke beban sehingga aman saat digunakan
2. Mematikan arus listrik pada saat terjadi kerusakan
3. Mengamankan perangkat elektronik dari noise dan tegangan listrik yang tidak stabil dari sumber listrik
4. Melakukan koreksi terhadap power factor
5. Menyimpan energi untuk dapat digunakan pada saat sumber listrik mati seperti pada UPS (Uninterruptible Power Supply)

Mengapa Adaptor Penting?

Semua catu daya memiliki koneksi input dan satu atau lebih koneksi output.

Inputnya dapat bersumber dari listrik PLN, generator, baterai, alternator, solar cell, dll.

Mengapa catu daya ini dibutuhkan?

Sebagai gambaran, listrik PLN di rumah bertegangan bolak-balik (AC) 220–230 V dengan frekuensi 50 Hz (tegangan nominal standar SNI 230 V).

Perangkat elektronik yang kalian gunakan misalnya membutuhkan tegangan searah (DC) 12 V dan 5 V.

Tentunya kalian tidak dapat secara langsung menghubungkan sumber listrik PLN ke perangkat elektronik karena akan menghancurkan perangkat elektronik kalian karena overvoltage.

Nah, di sinilah peran catu daya. Ia mengubah tegangan sumber 220–230 V AC menjadi 12 V DC dan 5 V DC sehingga aman digunakan pada perangkat elektronik kalian.

Cara Menambah Ampere Power Supply

Di pasaran sendiri sangat banyak bentuk dan tipe-tipe adapter. Namun yang terpenting adalah sesuaikan dengan kebutuhan perangkat elektronik kalian, mulai dari input, output dan dayanya.

Pada label adaptor biasanya tertulis tegangan (volt) dan arus maksimal (ampere) keluarannya, misalnya 12 V DC, 3 A. Daya (watt) dihitung dari keduanya dengan rumus P = V × I.

Jadi adaptor 12 V 3 A mampu menyalurkan daya keluaran maksimal 12 × 3 = 36 W. Adaptor boleh punya ampere lebih besar dari kebutuhan alat, karena alat hanya menarik arus yang ia perlukan, tetapi tegangannya harus sama dan polaritas colokannya harus cocok.

Setiap adaptor memiliki daya output maksimal sesuai dengan desain dan keperluannya.

Maka dari itu jika seandainya kalian menginginkan daya output yang lebih besar dari catu daya, tidak ada cara lain selain mengganti power supply tersebut dengan daya output yang lebih besar.

Sebagai contoh jika saat ini kalian mempunyai komputer dengan adapter berdaya 450 Watt dan ingin menaikan dayanya menjadi 750 Watt karena dirasa keperluan listriknya sudah tidak mencukupi (biasanya dikarenakan penambahan perangkat), maka kalian harus mengganti modul power supply tersebut dengan daya 750 Watt.

Bisakah Menambah Ampere dengan Bench Adapter?

Selain yang memiliki output tetap, ada juga adapter yang keluaran tegangan dan arusnya dapat kita atur.

Adaptor ini disebut bench power supply dan kebanyakan digunakan untuk keperluan testing dan pengembangan.

Tapi biasanya bench adapter hanya digunakan untuk keperluan workshop dan bukan untuk penggunaan jangka panjang /terus menerus.

Jenis-jenis Catu Daya

Secara umum terdapat beberapa tipe catudaya yang tersedia dipasaran, diantaranya:

DC power supply

DC power adapter adalah adaptor yang memiliki keluaran arus DC, bisa AC-DC atau DC-DC.

AC-DC adalah mengubah input listrik AC menjadi DC, sedangkan DC-DC mengubah input nilai voltase DC menjadi nilai voltase DC yang lain.

Berikut ini beberapa tipe DC adapter:

Linear power supply (AC-DC)

Pada jenis ini input listrik AC akan diturunkan tegangannya dengan menggunakan transformer lalu dengan menggunakan komponen penyearah dan filter diubah menjadi listrik DC.

Adaptor ini merupakan tipe yang relatif mudah untuk dibuat karena memiliki komponen yang tidak terlalu banyak dan menggunakan komponen utama transformator untuk step up atau step down.

Namun kekurangannya adalah output voltase akan mengikuti input voltase, sehingga jika tegangan input tidak stabil, maka output tegangan yang dihasilkan pun tidak stabil.

Catu Daya Switched mode (AC-DC)

Pada SMPS ini input listrik AC secara langsung disearahkan dengan komponen penyearah kemudian difilter untuk menghasilkan listrik DC.

Tegangan tinggi DC yang dihasilkan kemudian dinyalakan dan dimatikan secara cepat dengan frekuensi tinggi (10kHz – 1MHz) menggunakan sirkuit switching elektronik yang akan menghasilkan kembali listrik AC yang kemudian dilalui ke transformator atau induktor dan setelah itu disearahkan dan difilter kembali untuk menghasilkan listrik DC.

Karena tegangan dan frekuensi tinggi yang digunakan, maka komponen seperti transformator dan kapasitor filter lebih kecil, ringan, dan lebih murah jika dibandingkan dengan linear adapter yang ukuran transformatornya lebih besar dan berat.

Pada SMPS untuk adaptor dan charger, transformator frekuensi tinggi itu juga memisahkan (mengisolasi) sisi keluaran dari listrik PLN, sehingga keluarannya aman disentuh.

Selain itu, tegangan output pada SMPS ini teregulasi karena memiliki feedback controller sehingga tegangan yang dihasilkan akan stabil meskipun input sumber tegangan tidak stabil.

SMPS ini juga biasanya memiliki fitur pengaman seperti pembatas arus yang dapat mengamankan perangkat elektronik dan penggunanya.

Pada saat terjadi penarikan arus listrik yang abnormal, maka SMPS ini dapat menganggap terjadi short sirkuit dan akan mematikan output supply sebelum kerusakan yang lebih parah terjadi. Beberapa contoh penggunaan SMPS ini adalah adapter pada komputer desktop, charger laptop/handphone, adaptor untuk televisi/monitor, dll.

Capacitive Adapter (AC-DC, tanpa menggunakan transformator)

Catu daya jenis ini menggunakan sifat reaktansi dari kapasitor untuk menurunkan tegangan sumber listrik AC menjadi tegangan AC yang lebih kecil. Kemudian tegangan tersebut disearahkan dan difilter untuk mendapatkan arus listrik DC.

Kekurangannya adalah tegangan output tidak terisolasi dari sumber listrik sehingga untuk menghindari terjadinya bahaya tegangan tinggi untuk peralatan listrik dan pengguna, apapun yang terkoneksi dengan power supply ini harus benar-benar terinsulasi dengan baik.

Capacitive adapter jenis ini cocok untuk penggunaan pada perangkat elektronik berdaya rendah seperti lampu LED.

Perhatian: karena tidak terisolasi, seluruh rangkaian adaptor kapasitif, termasuk modul LED di dalam lampu, bertegangan listrik PLN saat menyala. Jangan menyentuh atau membongkarnya dalam keadaan tersambung listrik.

Linear regulator (DC-DC)

Linear regulator mengubah tegangan DC yang tidak stabil menjadi tegangan DC stabil yang lebih rendah; selisih tegangannya dibuang sebagai panas. Untuk menurunkan atau menaikkan tegangan DC dengan efisiensi tinggi dipakai DC-DC converter jenis switching (buck untuk menurunkan, boost untuk menaikkan), seperti modul pada gambar.

Selain menstabilkan tegangan DC, terdapat fitur-fitur lainnya seperti pembatas arus untuk pengamanan.

AC power supply

Sebuah AC adapter biasanya menggunakan sumber listrik AC yang tersedia seperti dari PLN dan menggunakan transformator untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC yang digunakan sebagai output.

Rangkaian filter juga biasanya dipasang untuk mengurangi atau menghilangkan noise dari sumber listrik.

Ada beberapa jenis AC adaptor:

Isolation transformer

Tegangan input dan outputnya sama namun terisolasi.

Autotransformer

Hanya memakai satu gulungan, sehingga keluarannya tidak terisolasi dari sumber listrik. Autotransformer yang tegangan keluarannya bisa diatur dengan memutar knop disebut variac.

AC Adapter

Adaptor yang keluarannya tetap listrik AC, hanya tegangannya diturunkan oleh trafo (misalnya menjadi 12 V AC atau 24 V AC), tanpa penyearah.

Inverter & Transformator Step Up

Jika sumber listrik yang digunakan merupakan listrik DC (misalnya baterai), maka inverter dan transformator step up digunakan untuk menghasilkan listrik AC.

Line conditioner

Jika tegangan input dan outputnya sama dan tujuan utamanya adalah hanya untuk memfilter tegangan sumber.

UPS (Uninterruptible Power Supply)

Dapat menyediakan listrik AC pada saat sumber listrik mati.

Cara Memilih Catu Daya yang Baik

Dalam memilih sebuah power supply terdapat informasi/parameter utama yang dapat dijadikan patokan, diantaranya:

1. Tegangan input (AC / DC) dan rangenya
2. Efisiensi
3. Output tegangan dan arus maksimal yang dapat disalurkan
4. Range temperatur pada saat beroperasi dan penyimpanan
5. Fitur-fitur:

• SCP-Short Circuit Protection (pengaman hubungan pendek arus listrik)
• OPP-Overpower (overload) Protection (pengaman jika terjadi beban berlebih)
• OCP-Overcurrent Protection (pengaman arus listrik berlebih)
• OTP-Overtemperature Protection (pengaman jika terjadi suhu berlebih)
• OVP-Overvoltage Protection (pengaman tegangan berlebih)
• UVP-Undervoltage Protection (pengaman tegangan kurang)

Keselamatan: jangan membongkar adaptor atau power supply yang masih tersambung listrik. Kapasitor besar di sisi input bisa menyimpan tegangan tinggi beberapa saat setelah steker dicabut, jadi kosongkan dulu muatannya sebelum diukur atau diperbaiki.

Butuh power supply atau adaptor untuk lampu LED? Tanyakan pilihan yang cocok ke admin S-Gala lewat WhatsApp, dan baca artikel kelistrikan lainnya di S-Gala.