SMPS Power Supply


psu power supply
Tidak jarang sekali kami mendengar istilah "power supply" pada bidang elektronik. Power supply dipakai untuk memberbagi daya alias tenaga pada suatu  peralatan. Tetapi dalam prakteknya, power supply  yang   ada  jenisnya ada beraneka ragam , sebab pemakaian serta karakteristiknya yang sedikit membedakan dengan power supply konvensional. Salah satu tipe Power supply yang lazim dipakai untuk Televisi  alias DVD player, yakni tipe power supply SMPS. Dinamakan Switch Mode Power Supply (SMPS) sebab sistem kerjanya memakai metode switching (pensaklaran) yaitu mengnasib matikan tegangan yang masuk ke dalam trafo pada peralatan atau komponen elektronik dengan frekuensi tertentu.

Sedangkan nama AC-matic diambil dari salah satu kelebihan dari SMPS yaitu performa power supply bekerja dengan rentang tegangan masukan yang lebar. Pada berbagai tipe smps, sanggup bekerja pada tegangan masukan antara 90 s/d 265V dengan output yang sama serta stabil. Sebab kelebihan tersebut, smps menjadi auto-voltage regulator alias wide range input regulated power supply (secara Mudahnya Disebut AC-matic).

Pada sistem power supply konvensional yang memakai trafo, supaya tranformator dapat me-transform (memindah) daya dari primer ke sekunder, trafo wajib diberi masukan yang berpulsa. Masukan trafo power supply tipe konvensional dihubungkan dengan cara langsung dengan tegangan masukan yang berbentuk AC, sebab hanya tegangan AC yang mempunyai denyut - frekuensi (polaritas nya berganti - ganti dengan periode tertentu). Ketidak lebihan mutlak tipe konvensional merupakan ukuran dari tranformator yang digunakan. Terus rendah tampilan frekuensinya, terus besar ukuran trafonya, walopun dengan daya keluaran yang sama.

Dalam tampilan trafo konvensional dengan input 220VAC/50Hz serta output 12VA, ukuran inti trafo kurang lebih 3 X 6 cm, apabila seandainya dibangun trafo dengan input 220VAC/100Hz dengan output sama (12VA), mungkin ukuran inti dari trafonya menjadi 1/2 dari ukuran sebelumnya, atau, ukuran inti yang sama namun jumlah gulungan menjadi separuh dari sebelumnya. Kesimpulannya, frekuensi dari tegangan masukan menentukan ukuran serta tampilan dari trafo.

Pada sistem smps, pada umumnya bekerja pada frekuensi antara 30 s/d 40 KHz. Jadi tak heran apabila trafo pada smps menjadi lebih simpel. Sebab frekuensi kerjanya yang tinggi tersebut, inti dari trafonya tak lagi memakai plat logam namun telah memakai ferit (besi oksida) yang notabene mempunyai performa magnetisasi serta demagnetisasi lebih cepat daripada logam biasa.

Line Filter

Line filter bemanfaat sebagai filter tegangan masukan, tujuan utamanya untuk menghapus frekuensi-frekuensi liar dari line/jala-jala listips (selain frekuensi tegangan AC masukan) yang dimungkinkan dapat mengganggu kerja dari smps. Line filter dibentuk dari induktor-induktor serta kapasitor-kapasitor yang dipasang dengan cara seri kepada tegangan masukan.

Rectifier

Blok penyearah bermanfaat sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC. Komponen - komponen penyearahan mencakup seperti diantaranya dari dioda-dioda serta elco. Dioda bermanfaat sebagai penyearah serta elco bemanfaat sebagai filter untuk menghapus denyut ripple pada tegangan DC yang dihasilkan tidak hanya kapasitor-kapasitor yang dipasang paralel kepada dioda. Tipe penyearahan pada umumnya memakai metode bridge rectifier, yang memiliki kelebihan pada tingginya isolasi diantara tegangan DC yang dihasilkan dengan tegangan AC masukan.

Tegangan masukan kurang lebih 220VAC seusai disearahkan serta melewati elko berubah menjadi kurang lebih 1,4 x 220 = 308VDC. Apabila elko dadalam penyearah kering, tegangan 308VDC tersebut menjadi tak tercapai sekaligus tersedia ripple. Dampak terkurang baiknya ialah smps menjadi lebih panas (sebab berusaha menstabilkan output serta terganggu bentuk pulsanya oleh DC ripple). Tutorial termudah mendeteksi ini ialah dengan mengukur tegangan 308V-nya alias munculnya suara mendecit/mengerik pada Trafo utama.

StartUp

Di awal telah disinggung bahwa smps memakai frekuensi kerja antara 30 s/d 40 KHz. Sebab frekuensi tersebut tak ditemukan pada tegangan DC, maka sistem smps wajib membikin/menggenerasikan sendiri pulsa/denyut tersebut. Metode paling sering ditemukan ialah dengan metode self oscilating (osilasi sendiri). Pada tipe ini, rangkaian smps ibarat sebagai rangkaian osilator frekuensi daya tinggi. Sering juga ditemukan smps yang memakai IC untuk membikin pulsa tersebut, umpama TDA8380, TEA2261, STR-grup dll.

Pada setiap sistem osilator, dibutuhkan tegangan awal/pemicu yang bermanfaat sebagai pemicu awal rangkaian osilator untuk berosilasi. Arus pemicu ini timbul berbagai saat seusai smps memperoleh tegangan masukan (AC in). Besar tegangan pemicu ini tergantung dari tipe rangkaian smps yang dipakai (contoh, pada STR-F665x osilator bakal bekerja apabila tegangan pemicu telah mencapai 16V). Sebab sifatnya hanya sebagai pemicu, tegangan ini tak dipakai lagi pada saat smps telah bekerja. Pada umumnya, tegangan pemicu diambil dari 308V dengan melewati R Alias Transistor Start Up

Switcher

Switcher bermanfaat sebagai penswitch mutlak transformator, pada umumnya memakai transistor alias FET. Karakteristik switcher wajib sanggup menahan arus kolektor/drain yang lumayan besar untuk menahan tegangan pada lilitan primer transformator. Tegangan ini bukan arus konstan melainkan tegangan sesaat tergantung lebar pulsa yang menggerakkan. Tidak hanya performa arus, transistor/fet switcher wajib mempunyai frekuensi kerja yang lumayan untuk diperkerjakan untuk switcher.

Error Amp/Detector

Pada rangkaian Error Amp/detector bermanfaat sebagai stabiliser tegangan output. Tutorial kerjanya ialah membandingkan Arus output (didapatkan dari lilitan sekunder trafo) dengan tegangan referensi yang stabil. Apabila tegangan output terlalu tinggi, rangkaian ini bakal mengendalikan/memkabarhu rangkaian primer/switching mutlak untuk segera menurunkan tegangan. Kunci dari Automatic Voltage berada pada blok ini.

Tegangan sekunder yang dihasilkan dinaikkan dengan tutorial melebarkan pulsa, serta sebaliknya untuk menurunkan tegangan output dengan tutorial menyempitkan pulsa yang masuk ke switcher (penswitch=TR/FET final).

Apabila Error Amp gagal/tidak ada, rangkaian smps bakal ‘dipaksa’ untuk menswitch atau engkonsletkan lilitan primer dengan lama yang melebihi performa switcher, dampaknya TR/FET Final bakal rusak.

Lokasi rangkaian error amp bisa ditemukan di tahap primer (nyetrum/hot) alias bisa ditemukan di tahap sekunder (non hot area). Pada model-model smps jadul, sering didapat pada primer, pada smps yang lebih baru bisa dijumpai dibagian sekunder (non hot area) dengan memakai optocoupler (mis. PC817, P721, P621 dll) sebagai lintasan sekaligus isolator scheme Error Amp. Sanken Error (SE090, SE115) yaitu IC error amp yang sering dipakai pada smps saat ini. SE090, SE110, SE115 serta SE lainnya ialah bikinan Sanken/Allegro Semiconductor.

Snubber Circuit

Apabila diartikan dengan cara harfiah, snubber=mencerca, terbukti sedikit salah kaprah, akan tetapi sebetulnya terbukti tujuannya begitu. Pada sistem smps, trafo diswitch (diberi Arus sesaat olah TR-FET final) dengan lama tertentu, kemudian TR/FET bakal melepaskan (meng-off-kan) trafo. Pada saat diberi tegangan, inti transformer menjadi magnet sesaat sampai trafo di-off-kan. Pada saat trafo di-off-kan, trafo bakal men-transform energi magnet ke lilitan sekunder sampai trafo di-on-kan lagi begitu sesemakinnya.

Tidak seluruh energi/magnet dalam trafo bisa dipindah semuanya (dampak tak sempurnanya trafo=efisiensi trafo) mengdampakkan tetap adanya magnet yang ‘tertinggal’ pada inti trafo. Daya magnet yang tertinggal tersebut dengan cara langsung masuk ke TR/FET melewati kaki kolektor/drain dengan tegangan mungkin lebih tinggi dari performa kerja TR/FET final. Manfaat mutlak dari snubber circuit ialah untuk menghapus/mengkonsletkan tegangan tersebut (mempercepat demagnetisasi). Tidak hanya itu, snubber juga digunakan untuk menentukan atau mengadjust frekuensi kerja trafo. Sebab sifat ‘mencerca’ kerja smps tersebut akhirnya disebut snubber circuit.

Ciri mutlak snubber circuit ialah tersusun dari kombinasi C serta R (dalam berbagai tipe tersedia dioda) yang dipasang dengan cara paralel kepada lilitan primer trafo.

Secondary Rectifier

Tegangan pada sekunder transformator bukan dalam jenis AC, melainkan DC yang berbentuk pulsa. tegangan yang timbul pada sekunder trafo disearahkan serta difilter untuk menghasilkan tegangan DC sekunder. Karakteristik penyearah/dioda wajib mempunyai berjenis fast rectifier. Umpama UF4002 (bukan 1N4002). Fast rectifier dimaksudkan untuk sanggup menyearahkan pulsa dengan frekuensi tinggi. Elko perata lumayan memakai ukuran berbagai ratus uF, sebab frekuensi tegangan yang keluar dari trafo lumayan tinggi (tergantung frekuensi kerja smps).

Blok Proteksi

Blok proteksi yang penting untuk kesempurnaan smps antara lain : 1. OVP (over voltage protector) bermanfaat untuk mendeteksi tegangan yang berlebihan. Blok ini bakal mengoffkan smps apabila terdeteksi tegangan yang lebih. 2. OCP (Over Current Protection), bermanfaat untuk mendeteksi beban lebih, smps bakal off apabila terdeteksi penggunaan lebih pada bebannya. 3. OHP (over heat protection), apabila terlalu panas, smps bakal shutdown dengan sendirinya.

Hampir segala blok tersebut telah masuk dalam satu IC smps. umpama STR-W575x, STR-F665x serta lain-lain.

Share this

Related Posts

Previous
Next Post »