Pada materi kali ini Kita akan mencoba membuat rangkaian power supply regulator 9 volt untuk mengganti baterai 9 volt.
Rangkaian power supply regulator 9 volt ini memberikan arus 10 kali lebih banyak daripada baterai dan menghemat waktu dan uang kita untuk menggantinya saat mati.
Rangkaian ini lebih aman daripada catu daya switching normal. Untuk mengetahui lebih lanjut mari simak materi dibawah ini.
Jika rangkaian kita membutuhkan catu daya 9V biasanya kita akan menggunakan baterai 9V, itu terlihat mudah dan nyaman.
Tetapi jika ada banyak rangkaian yang membutuhkan baterai 9V yang sama. Ini akan jadi mahal dan tidak perlu membeli lebih banyak baterai.
Oleh karena itu, kami memilih raangkaian power supply regulator 9 volt ini daripada baterai tersebut.
Skema Rangkaian Power Supply Regulator 9 Volt
Kami akan memberikan 3 contoh skema rangkaian power supply regulator 9 volt dengan menggunakan komponen dioda, transistor dan IC.
Kami akan berfokus membuat rangkaian tersebut dengan mempertimbangkan harga, komponen yang di gunakan, dan efektivitas.
Perlu dicatat bahwa jika kita membandingkan kompleksitas antara IC dan transistor, pasti IC akan lebih kompleks.
Karena IC terdiri dari banyak transistor. Untuk penggunaan normal, lebih mudah dan efisien menggunakan satu IC daripada transistor.
Karena ada banyak rangkaian dalam artikel ini, kami akan membuat daftar rangkaian power supply regulatorini dari yang sederhana hingga yang sulit dalam hal kerumitannya.
Skema Rangkaian Power Supply 9 volt Sederhana
Saat memilih rangkaian, Kami selalu menggunakan konsep ekonomis dan cocok terlebih dahulu. Sebanding dengan “jangan gunakan palu godam untuk memecahkan mur”.
Dengan bebaan seperti lampu LED, motor DC kecil, dll yang memiliki arus redah dan tidak rumit. Kita dapat menggunakan dan membuat rangkaian power supply sederhana.
Jadi tidak ada gunannya jika kita menggunakan rangkaian yang lebih besar. Selain itu, semakin kecil semakin murah.
Rangkaian diatas merupakan rangkaian power supply yang tidak dapat diatur. Yang digunakan secara luas dalam adaptor AC pada jaman dulu. Ini memiliki berat yang cukup karena ada transformator di dalamnya.
Prinsip rangkaian ini sangat sederhana dengan hanya memiliki 3 komponen utama.
Trafo berfungsi untuk mengubah tegangan AC utama ke ACV rendah sekitar 6,3V.
Penyearah jembatan (dioda bridge) ini akan menyearahkan tegangan dari AC (Alternating Current) ke DC (Direct Current).
Filter kapasitor berfungsi untuk menghaluskan tegangan pulsa dari penyearah ke arus searah (DC) yang stabil.
Menambahkan lebih banyak kapasitor secara paralel dengan C1 untuk kapasitansi lebih. Untuk mendapatkan tegangan DC yang lebih halus dan tegangan riak yang rendah.
Dengan begitu tegangan output DC dan tegangan naik hingga 8.9V.
Dari rumus sederhana DCV = ACV × 1,414
= 6.3V × 1.414
= 8.9082V
Rangkaian ini dapat menghasilkan arus 0,5A yang dibatasi oleh transformator 0,5A yang saat ini kita gunakan.
Tetapi jika Kamu menginginkan lebih banyak arus output, Kamu hanya perlu mengubah transformator ke arus yang lebih tinggi agar sesuai dengan arus yang kamu inginkan.
Selain arus dioda harus diubah menjadi arus transformator, Kamu juga harus meningkatkan kapasitansi kapasitor.
Misalnya, jika kita membutuhkan arus output 1A. Kita harus menggunakan transformator 1A, Dioda 1N4007 dibuat untuk arus 1A dan kapasitor C1 2.200uF.
Skema Rangkaian Power Supply 9 Volt Menggunakan Dioda Zener
Jika beban yang kita gunakan membutuhkan arus yang sedikit tetapi tegangan yang stabil seperti rangkaian pre-amplifier transistor, rangkaian indikator baterai, dll.
Dalam hal ini, menggunakan regulator Zener adalah pilihan yang lebih baik. Ini dapat mengarahkan arus output sekitar 30mA hingga 50mA.
Dibawah ini adalah rangkaian power supply dioda zener sederhana.
Cara kerja power supply menggunakan dioda zener dan memilih komponennya.
Kami cenderung menghindari perhitungan yang rumit saat membuat rangkaian elektronika. Karena kami hanya ingin menggunakannya untuk level hobby yang sebenarnya saja.
Tegangan output ditetapkan pada 9V sesuai dengan tegangan dioda Zener 9V. Dioda Zener akan menjaga tegangan konstan 9V untuk beban.
Arus output dapat diatur dengan R1, kami mengaturnya menjadi sekitar 50mA.
Rangkaian ini menerima tegangan DC dari power supply yang tidak diatur dengan cara yang sama seperti rangkaian pertama.
T1 = Trafo
Hal yang penting di lakukan adalah memilih trafo. Biasanya, kumparan sekunder trafo akan menjadi 9V, 12V, 15V, 24V, dll. Level tegangan yang tepat adalah 12V untuk rangkaian ini, juga mudah ditemukan.
Dan rangkaian ini membutuhkan arus yang sangat sedikit. Oleh karena itu, transformator 0,25A lebih dari cukup.
C1-Kapasitor
Menurut pengalaman Kami sendiri perkiraan kasar C1 yang mudah dan berfungsi dengan baik adalah:
Jika arus trafo adalah 1A, kita harus menggunakan kapasitor 2.000uF. Jika menggunakan kapasitansi lebih banyak, efeknya lebih kecil hingga terbuang sia-sia. Tetapi jika kapasitansi lebih sedikit, akan ada tingkat tegangan riak yang lebih tinggi.
Trafo yang kami gunakankan adalah 0,25A, jadi kami harus menggunakan 500uF. Tapi itu bisa sulit ditemukan. Jadi, kami menggunakan 470uF sebagai gantinya.
Skema Rangkaian Power Supply Regulator 9 Volt Menggunakan IC 7809
Saat ini, IC sangat murah dibandingkan dengan transistor. Mungkin karena ketika sesuatu sedang populer, mereka akan menghasilkan banyak. Dan ada juga banyak merek yang bersaing satu sama lain.
Belum lama ini, Kami mencoba mencoba osiloskop digital kecil, itu bekerja dengan sangat baik. Sangat cocok untuk eksperimen kecil.
Kami hanya membutuhkan power supply 9V yang stabil (Dalam manual mengatakan demikian). Jadi Kami telah menggunakan baterai 9V, tetapi menggunakan arus 98mA, oleh karena itu tidak cocok untuk baterai kecil. Mereka hanya dapat mensuply 150mAh.
Jadi, Kami memutuskan untuk menggunakan ke adaptor AC 9V yang murah. Tegangan diukur pada 9.15V dan stabil.
Tetapi ketika menyentuh bagian logam dari probe atau sirkuit yang sedang diukur, terjadi kejutan listrik. Dan ketika memeriksa dengan obeng Neon.
Ada sedikit kebocoran, itu sangat berbahaya. Kita harus menggantinya dengan power supply lain. Ini adalah masalah umum dengan Switching Mode Power Supply (SMPS) jika kualitasnya buruk.
Ada juga masalah lainnya yakni Noise yang cukup tinggi. Ini tidak cocok untuk rangkaian elektronik dengan akurasi tinggi atau terkait dengan sinyal audio dengan sensitivitas tinggi.
Waktu dlu, Kami menggunakan power supply yang diatur linier lainnya yang tidak memiliki masalah ini. Dengan menggunakan IC regulator seperti LM317, LM350, UA723, dll.
Oleh karena itu, kami akan membuat power supply regulator 9V menggunakan IC7809.
Rangkaian ini memiliki efisiensi yang lebih tinggi dari dua rangkaian sebelumnya. Bagian power supply yang tidak diatur sama dengan rangkaian di atas, kecuali untuk arus maksimal, yang telah ditingkatkan menjadi 1,5A.
Kami ingin mendapatkan performa sebanyak yang seharusnya.
Pertama, kita harus mengatur tegangan input dan level arus yang paling sesuai untuk IC 7809.
Secara teori, IC regulator 7809 mempunyai tegangan keluaran sebesar 9V dan arus maksimum 1,5A.
Namun dalam praktiknya, jika kita menggunakan arus 1,5A, tegangan output akan turun menjadi 7,5V atau 80% dari tegangan outputnya secara teori.
Tegangan output stabil 9V hanya mencapai arus di bawah 1A. Namun, ini cukup untuk penggunaan umum.
Kami telah mengujinya, itu akan berjalan dengan efisiensi total jika tegangan input lebih dari 13V tetapi tidak lebih dari 24V. Jika tegangan lebih tinggi dari 20V, suhu 7809 akan sangat meningkat dan menjadi panas.
Dibawah ini adalah rangkaian power supply unregulated untuk IC 7809.
Saat kita menggunakan trafo 12V 1A. Rangkaian diatas akan menghasilkan tegangan 17V DC dan arus maksimum sekitar 1,5A.
Biasanya trafo 1A harus menggunakan kapasitor C1-2,200μF. Tetapi menambahkan satu lagi kapasitor C2-1000μF, itu akan membuat tegangan DC lebih lancar.
Saat ini kami berniat menggunakan rangkaian ini untuk menguji berbagai rangkaian elektronika. Kita harus menambahkan beberapa komponen untuk meningkatkan efisiensi IC ini.
Selanjutnya perhatikan rangkaian power supply 9V 1 A dengan IC 7809.
C3 dan C4 kapasitor Untuk mengurangi noise.
Di bawah beban normal, efeknya hampir tidak terlihat. Namun bila digunakan dengan rangkaian sensitifitas tinggi seperti rangkaian preamplifier, rangkaian Digital, dan rangkaian IC Op-amp.
Jika tanpa kedua kapasitor tersebut, akan ada sedikit noise. Itu pasti akan mempengaruhi rangkaian. Jadi, kita perlu menempatkan C3 dan C4 sebagai penghilang noise.
Kapasitor C5 untuk meningkatkan efisiensi rangkaian.
Ketika beban mengkonsumsi banyak daya, C5 membantu menstabilkan arus output. Kita dapat memilih 10uF hingga 220uF. Tetapi kami telah menemukan bahwa hanya menggunakan 10uF menghasilkan efisiensi yang hampir sama dengan 220uF. Jadi, kami hanya menggunakan kapasitor C5-10uF.
Dioda D5 dan D6 untuk melindungi IC 7809.
Meskipun 7809 memiliki perlindungan yang baik termasuk perlindungan hubungan pendek arus listrik, perlindungan overheat, dan banyak lagi.
Tetapi dalam beberapa kasus, ada arus balik tegangan negatif yang tinggi dari output. IC tidak memiliki perlindungan terhadap tegangan ini.
Beberapa rangkaian beban mungkin memiliki kapasitor, ketika dikosongkan akan mengirimkan tegangan negatif yang tinggi. Yang dapat mengalir kembali dan menghancurkan 7809.
Jadi, kita harus menempatkan perlindungan Dioda D5 dan D6 sama dengan 7805.
LED1 untuk menunjukkan rangkaian ini normal.
Ketika output normal pada 9V, LED1 akan menyala. Tapi jika output error seperti korsleting, tegangan lebih rendah dari 9V, dll maka LED1 tidak akan menyala. R1 adalah hambatan arus untuk LED1.
Meskipun rangkaian IC memiliki efisiensi yang cukup baik dan tinggi. Namun rangkaian transistor sangat menarik untuk dipelajari.
Jika Kamu punya waktu dan haus untuk mempelajarinya. Silakan baca di bawah ini.
Skema Rangkaian Power Supply Regulator 9 Volt Menggunakan Transistor
Jika Kamu ingin mencari dan membuar rangkaian regulator 9V 1A. Pertama, Kamu akan menggunakan IC-7809. Hal ini mudah dan murah. Tapi sekarang, kita akan kembali menggunakan rakaian lama tapi tetap berguna.
Pada rangkaian diatas menunjukkan rangkaian sederhana pengatur tegangan menggunakan transistor dan dioda zener.
Rangkaian ini memiliki low pass filter. Yang merupakan rangkaian khusus yang meliputi C1, R1, dan C2.
Mereka membantu kami menghilangkan riak AC. Tegangan melintasi C2 adalah sumber tegangan yang sangat stabil.
Dioda Zener-ZD1 memberikan tegangan referensi. Yang memiliki nilai 10V 0,5W.
ZD1 menjaga tegangan konstan di basis Q1.
Q1 adalah transistor daya, memberikan arus tinggi ke beban. Output pada kolektor Q1 memiliki tegangan pada beban 9V. Karena beberapa penurunan tegangan di BE dari Q1.
R4 adalah resistor pengaman untuk Q1. Ini bertindak seperti sekering yang melindungi Q1 ketika terlalu banyak arus.
Kita bisa menggunakan transistor NPN yang banyak seperti 2SC1061, 2SD313, TIP41, MJE3055, dan lainnya.
Kesimpulan
Dari penjelasan diatas kamu dapat membuat power supply regulator dengan IC untuk mendapatkan efesiensi yang cukup baik.
Jika kamu ingin membuat rangkaian power supply yang memiliki arus 1 A maka kamu perlu mengubah ukuran trafo, mengubah dioda dan meningkatkan kapasitansi kapasitor.
Catatan: Setiap rangkaian, transistor daya (power transistor) membutuhkan heat sink yang cukup karena saat bekerja terlalu panas.
Demikianlah materi mengenai rangkaian power supply regulator 9 volt yang bisa Kamu coba buat dan praktekan dirumah. Temukan berbagai jenis rangkaian listrik hanya di Elektronikapedia.com.
