Catu daya switching dan UPS

1. Elektronika Daya Elektrik
 Catu daya switching dan UPS
PERTEMUAN 12
AHMAD FAISAL, S.T., M.T.

2. Catu Daya Switching
Catu daya merupakan bagian yang paling penting dalam suatu
peralatan elektronika, karena rangkaian ini digunakan untuk
mencatu tegangan ke seluruh blok rangkaian serta bagian-bagian
yang membutuhkan kinerja yang didukung oleh adanya tegangan
sumber dengan kualitas yang baik. Sebagian peralatan elektronika
sering mengalami kerusakan yang disebabkan oleh ketidakstabilan
besar tegangan yang dicatu oleh rangkaian catu dayanya. Selain itu,
ketidakstabilan tegangan ini sering menyebabkan pesawat
elektronika tidak bekerja sebagaimana mestinya dan berakhir
dengan kerusakan yang fatal pada komponen-komponen aktif yang
pada umumnya rentan dengan tegangan yang tidak stabil. Pada
peralatan elektronika, peran catu daya sangat penting dalam
menciptakan kinerja yang optimal.

3. Ilustrasi rangkian catu daya

4. Komponen Utama yang terdapat pada catu daya
Switching.
1. Pada blok Unregulated menggunakan 4 Dioda (Half Wav) Type
1N5406 dan menggunakan Elco dengan ukuran 400 Volt 220 Mf.
2. Pada blok Switching menggunakan Mosfet Type K 2141.
3. Pada blok Trafo Inventer menggunakan Trafo Type 1621-0074-00.
TVE 9614.
4. ada blok Regulated menggunakan bermacam – macam ukuran Dioda
dan Elco sesuai dengan tegangan yang dikeluarkan oleh Trafo
Inventer.
5. Pada blok Komporator menggunakan IC Type UC 3842

5. gambar Catu daya

6. Cara kerja Catu Daya Switching
Arus dari sumber tegangan masuk ke blok Unregulated (Dioda
kiprox dan Elco) di blok ini Tegangan AC dirubah menjadi Tegangan
DC terus kemudian tegangan masuk blok Switching (yang dimaksud
switching ini bisa berupa IC, Transistor, Mosfet ) kemudian tegangan
masuk ke blok Inventer (Trafo Inti Ferit) di blok ini akan kembali
terjadi perubahan tegangan yang tadinya Tegangan sudah DC
dirubah kembali menjadi Tegangan AC tetapi sifat tegangannya
tidak sama dengan tegangan AC dari sumber. Kemudian tegangan
masuk ke blok Regulated (Dioda Half Wave, penyearah dan Elco),
di blok ini akan kembali terjadi perubahan tegangan yang tadinya
Tegangan AC dirubah lagi menjadi DC kemudian Tegangan baru
masuk ke beban dan ada yang masuk ke blok Komporator (Blok ini
berupa IC dimana IC ini masih terletak satu blok dengan blok catu
daya Switching).

7. Fungsi masing-masing blok Catu Daya Switching
Berfungsi untuk menyearahkan tegangan input 220 / 110 volt AC menjadi
tegangan searah (DC). Hasil penyearahan ini merupakan tegangan DC yang
mengandung denyut dengan frekwensi 100 Hz, dikarenakan menggunakan
penyearah rangkap.
1. Penyearah
2. Tapis Perata I
Berfungsi untuk meratakan tegangan hasil penyearahan.Tegangan DC disini
bisa disebut tegangan DC tidak teregulasi (Unregulated DC Voltage). Tegangan
ini belum digunakan untuk rangkaian televisi / monitor yang lain.
3. Switch Electronic
Berfungsi untuk memutus-mutus tegangan DC yang belum teregulasi dengan
frekwensi yang sangat tinggi, minimal mendekati frekwensi Horizontal Osilator.
Tujuan dipakainya frekwensi yang tinggi ini untuk memperoleh tingkat efesiensi
yang tinggi. Komponen yang yang bisa digunakan untuk rangkaian switching
antara lain: Transistor, FET, SCR. Tegangan yang dihasilkan dari rangkaian
switching berupa tegangan DC yang berdenyut dengan frekwensi berkisar pada

8. Berfungsi untuk menhilangkan denyut 20 Khz. Tegangan yang dihasilkan
adalah tegangan rata.
4. Tapis Perata II
5. Error Amp
Berfungsi untuk membandingkan tegangan keluaran dengan suatu tegangan
acuan (Refferance). Dari hasil perbandingannya diperolehtegangan koreksi
yang di umpankan ke Driver yang menyuplay Switching. Dengan demikian
diperoleh suatu besaran tegangan yang bisa diatur-atur.

9. UPS merupakan singkatan dari Uninterruptible Power Supply yang
dapat digunakan untuk menyimpan dan menyediakan daya listrik
sementara ketika peralatan listrik/elektronik kehilangan daya
utama.
Pengertian UPS (Uninterrutible Power Supplies)
Ilustrasi beberapa jenis
UPS

10. Ilustrasi beberapa jenis
UPS

11. Fungsi utama dari sebuah UPS adalah untuk memberikan daya listrik cadangan
pada peralatan elektronik (misalnya komputer, kulkas, TV, dan lainnya) ketika
sumber listrik utama padam.
Sebuah UPS mampu menyimpan daya listrik dengan kapasitas tertentu
sehingga dapat digunakan untuk menyuplai daya listrik sementara pada
peralatan elektronik yang terhubung dengannya. Dengan begitu, peralatan
elektronik tersebut tidak langsung mati ketika listrik terputus secara tiba-tiba.
Fungsi UPS (Uninterrutible Power Supplies)
1. Sebagai Cadangan Listrik Sementara
2. Menstabilkan Arus Listrik
Secara umum, tegangan listrik di perumahan atau perkantoran bisa mengalami
ketidakstabilan karena adanya hambatan. Itulah sebabnya arus listrik yang
masuk ke peralatan elektronik tidak selalu dalam keadaan yang konstan.
Sebuah UPS dapat membuat arus listrik yang masuk ke dalam perangkat
elektronik menjadi lebih stabil sehingga perangkat elektronik tersebut dapat
digunakan dengan baik sebagai mana mestinya.

12. Seperti yang di ketahui, kondisi tegangan listrik yang sering naik-turun
dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan elektronik, khususnya
perangkat komputer. Bukan hanya tegangan listrik yang tidak stabil,
pemadaman listrik secara tiba-tiba seperti yang terjadi di beberapa
wilayah Indonesia berpotensi mengakibatkan kerusakan barang-barang
elektronik.
Dengan adanya UPS, maka potensi kerusakan barang-barang elektronik
akibat tegangan listrik yang tidak stabil atau pemadaman listrik secara
tiba-tiba dapat diatasi, atau setidaknya diminimalisir.
3. Mencegah Kerusakan Peralatan Elektronik
4. Membantu Backup Data
Masih berhubungan dengan poin 1, dimana UPS dapat memberikan
cadangan listrik sementara pada sebuah peralatan elektronik, khususnya
komputer/ laptop.

13. Baterai, yaitu bagian UPS yang dapat menyimpan daya listrik dan dapat
digunakan sebagai sumber listrik alternatif selama 10 – 30 menit. Baterai pada
UPS biasanya berjenis lead-acid atau nikel-cadmium.
Komponen UPS (Uninterrutible Power Supplies)
1. Baterai
2. Rectifier
Rectifier, yaitu komponen penyearah pada UPS yang berfungsi untuk
mengubah arus AC menjadi arus DC dari suplai listrik utama. Rectifier bekerja
pada saat pengisian baterai dilakukan.
3. Inverter
Inverter, yaitu komponen UPS yang berfungsi untuk mengubah arus DC dari
baterai menjadi arus AC. Inverter bekerja ketika UPS dipakai untuk memberikan
daya listrik ke perangkat elektronik.

14. Jenis UPS yang pertama dan yang paling umum dalam sistem yang lebih kecil
adalah Standby atau Offline UPS. Jenis UPS ini pada umumnya digunakan
untuk penggunaan pribadi, misalnya untuk komputer.
Jenis UPS ini bekerja dengan cara menunggu waktu untuk beroperasi. Ketika
terjadi tegangan yang tidak stabil atau listrik padam, Standby UPS akan
mengambil alih secara otomatis.
Standby UPS memiliki rectifier dan inverter di dalam satu unit. Jenis UPS ini
akan memblok suplai daya utama dan switch akan berpindah saat terjadi
gangguan, sehingga arus DC mengalir dari baterai menuju inverter.
Jenis-jenis UPS (Uninterrutible Power Supplies)
1. Standby (Offline) UPS

16. 2. Line-Interactive UPS
Line-Interactive UPS merupakan jenis UPS yang banyak ditemukan
dalam infrastruktur bisnis skala kecil. Jenis UPS ini bekerja dengan cara
yang mirip dengan Standby UPS tetapi dengan kemampuan yang lebih
baik dalam mengatur tegangan secara otomatis.
Pada Line-Interactive UPS terdapat monitor yang dapat memantau
pasokan listrik yang masuk dan mendeteksi tegangan rendah atau
tegangan tinggi. Jenis UPS ini dilengkapi dengan alat AVR (automatic
voltage regulator) dimana fungsinya untuk mengatur tegangan dari suplai
daya ke perangkat elektronik.

18. 3. Online Double-Conversion UPS
Jenis UPS ini efisien karena sumber daya utama yang digunakan bukan
dari suplai yang masuk, melainkan dari daya baterainya. Jadi, ketika
terjadi pemadaman listrik UPS ini bekerja secara otomatis tanpa adanya
waktu peralihan seperti yang terjadi pada jenis UPS lainnya.
Jenis UPS ini memiliki 1 rectifier dan 1 inverter secara terpisah. Online
Double-Conversion UPS akan memblok suplai daya ke rectifier ketika
terjadi gangguan sehingga akan muncul arus DC dari baterai ke inverter
yang kemudian diubah menjadi AC untuk output.

20. Cara Kerja UPS Secara Umum
Secara umum, cara kerja UPS ini cukup sederhana, yaitu bekerja
berdasarkan kepekaan terhadap tegangan arus listrik. Ketika UPS
menemukan adanya penyimpangan jalur voltase (misalnya tegangan
listrik tidak stabil), UPS secara otomatis akan berpindah ke posisi operasi
on-battery atau baterai hidup untuk melindungi beban (load).
Selain itu, UPS juga akan berpindah ke operasi on-battery ketika terjadi
kegagalan listrik sesaat atau listrik padam akibat berbagai peristiwa,
misalnya sambaran petir. Hal ini dapat meningkatkan arus UPS dan
dapat menghentikan suplai arus listrik DC (direct current) menuju
perangkat elektronik.

21. Gambar rangkian catu daya mode
beralih
TUGAS