√ Skema Rangkaian Power Supply Variable LM 317 3A Sederhana

Baca Cepat Buka

Finoo.id – √ Skema Rangkaian Power Supply Variable LM 317 3A Sederhana. Power supply merupakan salah satu komponen penting dalam sistem kelistrikan yang menyediakan sumber energi untuk berbagai perangkat elektronik. Salah satu jenis power supply yang banyak digunakan adalah power supply variable, yang memungkinkan pengaturan tegangan output sesuai kebutuhan.

Dalam artikel ini, kita akan membahas skema rangkaian power supply variable dengan menggunakan IC regulator LM317, yang dikenal memiliki kemudahan dalam penggunaannya dan kestabilan output yang cukup baik. Power supply ini sangat berguna dalam berbagai aplikasi seperti pengujian alat elektronik, percakapan di bidang pendidikan, dan pengembangan proyek DIY.

LM317 adalah IC regulator tegangan yang dapat diatur dengan mudah, memungkinkan kita untuk mendapatkan output dengan rentang tegangan yang bervariasi, mulai dari 1,25V hingga 37V. Dalam skema sederhana ini, dengan daya maksimum 3A, LM317 dapat menyediakan arus yang cukup untuk berbagai keperluan elektronik.

Artikel ini akan menjelaskan langkah-langkah pembuatan rangkaian power supply variable menggunakan LM317, serta memberikan panduan mengenai komponen yang dibutuhkan dan cara kerja rangkaian tersebut. Dengan pemahaman yang tepat, kalian akan dapat merakit power supply ini untuk memenuhi kebutuhan proyek elektronik kalian.

Penjelasan dan Fungsi Power Supply Variable

Power supply variable merupakan alat penting dalam dunia elektronika yang menyediakan tegangan dan arus yang dapat disesuaikan dengan presisi, sesuai dengan kebutuhan setiap aplikasi atau perangkat. Fungsi utama dari power supply variable adalah memberikan kemudahan bagi pengguna untuk mengatur output listrik, baik dari sisi tegangan maupun arus, agar dapat memenuhi spesifikasi yang dibutuhkan oleh berbagai jenis rangkaian elektronik.

Alat ini sangat fleksibel, memungkinkan pengguna untuk mengubah parameter output dengan mudah, sesuai dengan tuntutan pengujian atau pengembangan perangkat yang sedang dikerjakan. Dengan kemampuan untuk menyesuaikan parameter listrik, power supply variable sangat berperan dalam mendukung kegiatan penelitian, pengembangan prototipe, serta uji coba produk elektronik dalam berbagai kondisi.

Selain itu, power supply variable memiliki fungsi yang sangat berguna dalam pengujian dan perbaikan komponen elektronik. Kemampuannya untuk menyediakan berbagai level tegangan dan arus memungkinkan teknisi dan insinyur untuk melakukan simulasi pada perangkat dengan kondisi operasi yang beragam, seperti simulasi overload (beban berlebih), under-voltage (tegangan rendah), dan berbagai kondisi lainnya yang sering dijumpai dalam penggunaan sehari-hari.

Hal ini sangat penting dalam rangka memastikan perangkat elektronik dapat beroperasi dengan baik dalam berbagai situasi yang mungkin dihadapi, baik dalam kondisi normal maupun ekstrem. Dengan demikian, penggunaan power supply variable sangat berperan dalam meningkatkan kekalianlan, efisiensi, dan kinerja produk akhir, yang pada gilirannya berdampak pada kualitas dan daya tahan perangkat elektronik yang dihasilkan.

Ciri Khas Power Supply Variable

Setelah memahami penjelasan tentang power supply variable, kalian mungkin ingin tahu apa yang membedakan jenis power supply ini dengan yang lainnya. Berikut adalah ciri-ciri khas dari power supply variable yang dapat kalian identifikasi dengan mudah.

1. Output Tegangan dan Arus yang Dapat Diatur

Power supply variable menawarkan kemampuan untuk menyesuaikan tegangan dan arus output sesuai dengan kebutuhan spesifik aplikasi, yang memberikan tingkat presisi tinggi dalam pengaturan daya. Kemampuan ini sangat penting, terutama dalam proyek elektronik yang melibatkan berbagai jenis perangkat dengan kebutuhan daya yang berbeda. Misalnya, dalam pengujian komponen elektronik atau pengembangan prototipe, seorang insinyur mungkin memerlukan tegangan atau arus tertentu untuk mensimulasikan kondisi operasional yang berbeda.

Dengan power supply variable, pengaturan output dapat dilakukan dengan mudah dan akurat, memastikan setiap perangkat menerima daya yang tepat untuk menguji kinerjanya atau mendukung proses pengembangan. Variabilitas ini juga berguna dalam pengaturan daya untuk aplikasi yang memerlukan transisi antara berbagai level tegangan atau arus.

2. Variasi Tegangan AC dan DC

Power supply variable tidak hanya terbatas pada output tegangan DC (Direct Current), tetapi juga menawarkan opsi untuk tegangan AC (Alternating Current) pada beberapa model, memberikan fleksibilitas lebih dalam memenuhi kebutuhan aplikasi tertentu. Tegangan DC lebih sering digunakan karena konsistensinya yang lebih mudah diatur, terutama untuk aplikasi elektronik seperti pengujian sirkuit dan komponen semikonduktor.

Namun, dalam beberapa kasus, perangkat atau sistem memerlukan tegangan AC untuk operasi mereka, seperti dalam uji coba motor AC atau peralatan yang beroperasi dengan listrik AC. Oleh karena itu, power supply variable yang mendukung kedua jenis tegangan—DC dan AC—memberikan solusi komprehensif yang dapat digunakan dalam berbagai skenario aplikasi, meningkatkan kepraktisan dan fungsionalitas alat ini.

3. Mode Operasi Tetap

Power supply variable menawarkan dua mode operasi utama: mode tegangan tetap (Constant Voltage atau CV) dan mode arus tetap (Constant Current atau CC). Dalam mode CV, tegangan output dijaga tetap konstan, sementara arus dapat berubah sesuai dengan beban yang terhubung. Mode ini ideal untuk aplikasi yang memerlukan tegangan stabil tanpa memperhatikan fluktuasi arus.

Sebaliknya, mode CC menjaga arus tetap konstan, bahkan jika tegangan output berubah, yang sangat berguna saat menguji perangkat yang memerlukan aliran arus yang stabil, seperti baterai atau elemen pemanas. Mode operasi ini memberikan fleksibilitas tambahan dalam menyesuaikan output power supply agar sesuai dengan kebutuhan spesifik proyek atau peralatan yang sedang diuji.

4. Dilengkapi Proteksi yang Baik

Untuk menjaga keamanan dan melindungi perangkat yang terhubung, power supply variable dilengkapi dengan berbagai fitur proteksi canggih. Fitur-fitur ini termasuk proteksi terhadap over-voltage (tegangan berlebih), over-current (arus berlebih), dan over-temperature (suhu berlebih). Proteksi ini mencegah kerusakan pada perangkat yang terhubung, serta melindungi power supply itu sendiri dari kerusakan yang dapat terjadi akibat kondisi yang tidak terduga.

Misalnya, dalam kondisi overload atau kegagalan sistem, proteksi over-current akan mematikan power supply atau membatasi aliran arus untuk mencegah terjadinya kerusakan. Begitu juga dengan proteksi suhu yang akan menghentikan operasi power supply jika suhu perangkat melebihi batas aman, memastikan perangkat dapat berfungsi dalam keadaan yang lebih aman dan tahan lama. Dengan adanya sistem proteksi yang lengkap, penggunaan power supply variable menjadi lebih aman, terutama dalam lingkungan pengujian atau pengoperasian yang melibatkan perangkat sensitif.

Skema Rangkaian Power Supply Variable

Rangkaian power supply atau catu daya adalah sirkuit yang berfungsi untuk menyediakan arus listrik kepada beban sesuai dengan kebutuhan. Disebut sebagai power supply variabel karena tegangan output-nya dapat diatur dan disesuaikan sesuai dengan keinginan pengguna.

Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan mengenai skema rangkaian catu daya regulator stabil, di mana tegangan output telah diatur secara tetap dan tidak dapat diubah kembali. Namun, dalam beberapa proyek elektronik, seringkali diperlukan variasi tegangan yang lebih fleksibel.

Rangkaian power supply atau adaptor variabel juga telah dibahas dalam artikel sebelumnya. Namun, perlu dicatat bahwa output pada IC LM317 memiliki batas maksimum arus sebesar 1,5 ampere. Beberapa komponen elektronik, seperti motor DC, stepper, servo, LED display, atau relay, mungkin memerlukan arus lebih besar dari 1,5 ampere untuk beroperasi dengan baik.

Lalu, bagaimana cara mengatasinya?

Solusinya adalah dengan menambahkan rangkaian penguat arus pada sistem. Rangkaian penguat arus ini menggunakan komponen transistor yang dirangkai dalam konfigurasi common emitter.

Transistor ini akan meningkatkan arus yang mengalir, sementara tegangan output tetap mengikuti output dari LM317. Namun, perlu diingat bahwa karena karakteristik sambungan transistor bipolar, tegangan output akan berkurang sekitar 0,6V.

Jenis transistor yang digunakan adalah tipe NPN, khususnya TIP 41. Berdasarkan datasheet, transistor ini dapat mengalirkan arus hingga 6A. Untuk menjaga agar transistor tetap aman dan mencegah overheating, sebaiknya dipasang heatsink atau pendingin pada bagian transistor untuk mengurangi panas yang dihasilkan.

Spesifikasi dari TIP41 antara lain:

Daya Dissipasi Kolektor Maksimum (Pc): 65 W
Tegangan Kolektor-Base Maksimum (Vcb): 80 V
Tegangan Kolektor-Emitter Maksimum (Vce): 40 V
Tegangan Emitter-Base Maksimum (Veb): 5 V
Arus Kolektor Maksimum (Ic max): 6 A
Suhu Junction Maksimum (Tj): 150 °C
Frekuensi Transisi (ft): 3 MHz
Rasio Transfer Arus Maju (hFE), MIN: 20

Sumber tegangan untuk rangkaian catu daya variabel ini bisa berasal dari baterai, adaptor, atau jaringan listrik PLN. Jika menggunakan tegangan PLN, maka tegangan AC 220V perlu diturunkan terlebih dahulu dengan menggunakan rangkaian penyearah gelombang sederhana seperti yang ditunjukkan pada skema di bawah ini:

Catatan: Trafo yang digunakan adalah trafo dengan kapasitas 3 Ampere. Untuk dioda, gunakan tipe 1N5408 yang mampu mengalirkan arus hingga 3 Ampere.

Skema Rangkaian

Berikut ini adalah skema rangkaian power supply variabel 3A menggunakan LM317 dan transistor sederhana.

Cara Kerja Rangkaian

Tegangan sumber pada rangkaian ini berasal dari baterai, power supply, atau adaptor switching yang mengalirkan arus ke pin 1 IC sebagai input. Arus ini kemudian melewati kapasitor C1 dan C2 yang berfungsi sebagai filter untuk mengurangi gelombang noise dari tegangan input.

Tegangan output ditentukan oleh nilai R2 sesuai dengan rumus VO = 1.25V (1 + R2/R1).

Tegangan output ini mengalirkan arus menuju konektor DC output melalui kapasitor C3, yang berfungsi sebagai filter untuk mengurangi gelombang noise yang mungkin muncul pada beban.

Tegangan output pada IC diteruskan ke basis transistor TIP 41, menyebabkan transistor bekerja dalam kondisi jenuh (penguatan maksimal). Arus listrik yang besar kemudian mengalir dari kolektor ke emitor dengan tegangan yang sama dengan basis dikurangi 0,6V.

Kapasitor C3 berfungsi sebagai filter sekaligus pengaman dari gelombang noise yang dapat ditimbulkan oleh beban.

BACA JUGA :

Penutup

Sebagai penutup, rangkaian power supply variabel LM317 3A sederhana ini memberikan solusi yang efisien untuk berbagai kebutuhan pengujian dan pengembangan elektronik.

Dengan kemampuan untuk mengatur tegangan dan arus output sesuai kebutuhan, power supply ini sangat berguna dalam eksperimen dan aplikasi yang memerlukan fleksibilitas daya.

Penggunaan transistor TIP41 sebagai penguat arus memungkinkan rangkaian ini untuk menyediakan arus yang lebih besar tanpa mengorbankan kestabilan tegangan.

Selain itu, proteksi terhadap noise dan variasi tegangan serta penggunaan komponen yang relatif mudah didapat membuat rangkaian ini menjadi pilihan yang praktis dan ekonomis untuk banyak proyek elektronik.

Dengan pemahaman yang tepat mengenai cara kerja dan komponen yang terlibat, kalian dapat dengan mudah merakit power supply variabel yang dapat dikalianlkan untuk mendukung berbagai aplikasi.

Semoga artikel finoo.id ini dapat bermanfaat dan membantu dalam pengembangan proyek-proyek elektronik kalian.