Rangkaian Adaptor Sederhana + Cara Membuatnya

Sebuah adator tentunya memiliki peran penting  yaitu sebagai catu daya bagi beberapa perangkat elektronika  agar dapat bekerja dengan maksimal. Dengan adanya rangkaian adaptor, maka perangkat elektronika tersebut dapat beroperasi dengan tegangan yang sesuai dengan kebutuhannya. Bagaimana cara membuat rangkaian adaptor sederhana ini ?

Rangkaian Adaptor

Adaptor merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik AC (Bolak Balik) menjadi tegangan DC (Searah) yang lebih rendah. Rangkaian ini merupakan perangkat alternatif pengganti dari sumber tegangan DC seperti baterai dan accumulator.

Saat ini telah banyak jenis adaptor yang beredar di pasaran, dari yang sangat sederhana hingga yang canggih. Namun, semua jenis adaptor ini memiliki cara kerja yang sama.

Prinsip Kerja Adaptor

diagram blok adaptor

Sumber AC

Sumber AC atau bagian Input tegangan ini merupakan sumber arus listrik yang akan digunakan yang berasal dari jaringan listrik PLN . Sumber listrik dari PLN ini memiliki tegangan sebesar 220 V AC dengan frekuensi 50 Hz. Sumber arus listrik tersebut mengalir dari sebuah steker listrik yang disambungkan dengan kabel ke adaptor.

Penurun Tegangan

trafo non ct 3 a

Bagian penurun tegangan dari sebuah rangkaian adaptor yaitu menggunakan trafo atau step down transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik AC 220V ke tegangan AC yang lebih kecil.

Misalnya adalah tegangan listrik dari PLN sebesar 220 V AC, setelah disambungkan dengan transformator maka output dari trafo tersebut akan menghasilkan tegangan sebesar 5 VAC, 9VAC, 12 VAC dan seterusnya.

Kapasitas sebuah trafo sangat bervariasi, mulai dari 500mA, 1A, 2A, 3A, 5A hingga 100A.  Semakin besar ukuran kapasitas dari sebuah trafo, maka semakin besar pula ukuran bentuk dan fisik trafo tersebut.

Step down transformator sendiri dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu transformator dengan Center Tap (CT) dan transformator tanpa CT (angkle). Dalam sebuah rangkaian adaptor sederhana yang akan dibahas kali ini menggunakan trafo jenis non CT.

Penyearah

Rectifier atau penyearah di sini berfungsi untuk menghasilkan tegangan DC, dengan cara mengubah AC tegangan output dari trafo di atas menjadi tegangan DC (searah). Pada sebuah rectifier terdiri dari beberapa buah dioda yang dirangkai guna menghasilkan tegangan searah.

Untuk rangkaian adaptor ini menggunakan jenis penyearah gelombang penuh, dan untuk Trafo Non CT maka membutuhkan 4 buah dioda yang berfungsi untuk membentuk penyearah gelombang penuh.  Jenis dioda yang digunakan merupakan jenis dioda silikon.

Filter dan Stabilisator Tegangan

Tegangan output yang berasal dari Dioda atau penyearah, belum benar-benar menjadi tegangan DC dan masih sangat kasar. Untuk itu, dibutuhkan sebuah bagian penyaring atau filter.

Bagian Filter di sini berfungsi sebagai penyaring tegangan dan meratakan bentuk gelombang DC yang dihasilkan dari penyearah.  Umumnya filter yang digunakan terdiri dari sebuah kapasitor jenis elco dan memiliki nilai kapasitansi yang cukup besar.

Biasanya untuk adaptor kapasitor dengan ukuran 2200 mikroFarad sudah dapat menghasilkan arus DC yang cukup baik.  Semakin besar nilai kapasitansi dari sebuah kapasitor yang digunakan pada adaptor, maka tegangan DC yang dihasilkan akan semakin halus

Stabilisator disini berfungsi untuk menstabilkan arus dan tegangan yang keluar dari filter. Penggunaan transistor sebagai stabiisator mampu menghasilkan tegangan yang lebih baik lagi. Akan tetapi, banyak adaptor tidak menggunakan stabilisator karena akan menjadikan rangkaian lebih rumit.

Regulator

Regulator tegangan merupakan bagian yang juga berperan penting dalam rangkaian adaptor. Bagian regulator tegangan ini disusun dari beberaca komponen IC yang berfungsi menguatkan dan menetapkan tegangan output agar tidak berubah terhadap perubahan tegangan input, arus beban dan suhu.

Meski tidak semua adaptor menggunakan regulator, namun keberadaan regulatpr menjadikan rangkaian adaptor berkualitas dan baik.

Output DC

Output dari rangkaian adaptor berupa tegangan DC murni yang stabil dari tegangan input AC jala-jala PLN. Tegangan DC inilah  yang disalurkan ke berbagai perangkat elektronik untuk bekerja.

Kualitas adaptor sangat mempengaruhi kualitas hasil dari beban yang  digunakan, sehingga jika output tegangan dari adaptor yang digunakan kurang baik, maka kualitas hasil dari beban juga akan berkurang.

Skema Rangkaian Adaptor Sederhana

rangkaian adaptor sederhana

Contoh rangkaian adaptor di atas mampu menghasilkan tegangan sebesar 12 V yang cukup stabil dengan kemampuan arus sebesar 3A. Dengan kemampuan arus sebesar 3A, adaptor ini dapat mensupply rangkaian yang banyak menggunakan relay 12V.

Cara Membuat Rangkaian Adaptor 12 Volt 3 Ampere

Rangkaian adaptor 12 V 3 Ampere ini dirangkai dari trafo, penyearah, filter, penstabil tegangan 12 Volt dan rangkaian penguat arus.  Adaptor ini cukup sederhana dan mudah anda praktikkan sendiri di rumah serta dengan komponen yang sangat umum dan mudah ditemukan di pasaran.

Untuk trafo, bisa menggunakan trafo dengan 3 Ampere atau yang 5 Ampere juga lebih baik.  Pada komponen penyearah,  jenis dioda yang digunakan yakni dengan spesifikasi arus mininal 3 Ampere misalnya dioda 1N5402.

Untuk memperhalus tegangan ,dapat dipasang sebuah filter kapasitor sebesar 4700 µF/16V. Nilai kapasitor tersebut bisa diperbesar guna mendapatkan hasil tegangan DC yang lebih murni. Regulator yang digunakan sebagai komponen utama penentu tegangan output yaitu IC 7812 yang mampu menghasilkan tegangan stabil diangka 12V.

Sementara untuk penguat arus, dapat menggunakan transistor D313 yang mana kemampuan arus kerjanya hingga 3 Ampere

Daftar Komponen

  • D1 – D4 =  1N5402  atau Dioda 3A pengganti
  • D5 =  1N4002   atau Dioda 1A pengganti
  • C1   =   4700 µF / 25V
  • C2 =   100 µF  / 25V
  • C3 =   1000 µF / 25 V
  • R1 =  1K
  • R2 =  0,22 Ohm / 5 Watt
  • F1 =   Sekring / Fuse 1 A
  • F2 =  Sekring  / Fuse  3A
  • IC1 =  7812
  • TR1 =    D313  atau TIP41C
  • T1 =  Trafo 15 Volt / 3A Non CT

Prinsip Kerja Rangkaian Adaptor

rangkaian adaptor sederhana

Proses kerja dari rangkaian adaptor 12 Volt 3 Ampere yaitu sebagai berikut :

  • Tegangan input sumber listrik AC 220 V mengalir ke trafo dan diturunkan tegangannya menjadi sebesar 15 V.
  • Tegangan AC ini kemudian disearahkan oleh 4 buah dioda D1 – D4 (1N5402) yang dirangkai membentuk penyearah sistem jembatan (Dioda Bridge).
  • Output dari dioda kemudian mengalir menuju filter kapasitor C1 berupa elco sebesar 4700 µF / 25V. Di sini menggunakan batas tegangan elco sebesar 25 V bukan 16V, agar aman saat terjadi tegangan naik.
  • Tegangan DC akan mengalir ke IC 7812 dan kolektor TR D313. Tegangan 15V yang masuk ke IC 7812 akan diubah menjadi 12 V stabil pada output IC pin 3 dan masuk ke basis transistor D313.
  • Selanjutnya tegangan ini akan dikuatkan arusnya sebesar 3 Ampere oleh transistor D313 yang telah memperoleh tegangan input dengan arus besar pada kaki kolektornya tadi.

Output dari rangkaian adaptor 12 V 3 Ampere ini diambil dari kaki emitor transistor D313. Untuk membatasi arus berlebih jika terjadi hubung singkat, dipasang beberapa komponen seperti R 0,22 ohm dan sekring 3 Ampere sebagai pengaman.

Dioda D5 yang dipasang pada pin 2 IC 7812 memiliki fungsi untuk kompensasi rugi tegangan sebesar 0,6 Volt yang terjadi antara kaki Basis dan Emitor transistor D313. Sehingga tegangan outputnya pas dan lebih stabil 12 V.

Langkah – langkah :

Persiapkan semua peralatan dan berbagai komponen yang mudah didapatkan di pasaran. Persiapkan juga kabel yang digunakan untuk penyambungan.

Dalam merangkai komponen, anda bisa memanfaatkan PCB atau juga bisa tanpa PCB. Rangkaian adaptor ini cukup sederhana dan mudah, sehingga tidak mengapa tanpa PCB dan tidak terlalu sulit untuk merakitnya.

Akan tetapi untuk lebih baik dan rapi, ada baiknya menggunakan PCB untuk perakitan. Anda dapat menggunakan PCB berlubang dengan pitch 2,5 mm agar tidak terlalu sempit lubangnya.  Pastikan semua terpasang dan penyambungannya benar.

Uji adaptor dengan menyalakan sebentar saja, untuk menghindari terjadinya kerusakan komponen jida ada kesalahan pemasangan atau penyambungan. Setelah pengujian berhasil dan rangkaian bekerja dengan benar, maka selanjutnya dapat memasang box sebagai pelindung agar lebih rapi.

Jangan lupa untuk memasang sebuah plat atau alummium sebagai pendingin dan untuk mengantisipasi panas pada body transistor.

  • Add Your Comment