Laporan ini membahas tentang pembuatan power supply secara sederhana untuk memenuhi tugas mata kuliah Instrumentasi Industri. Laporan ini menjelaskan tujuan, dasar teori, komponen, cara kerja, dan hasil dari pembuatan power supply tersebut."

1. POWER SUPPLY
LAPORAN
Untuk memenuhi tugas besar mata kuliah Instrumentasi Industri
Yang dibina oleh Bapak I Made Wirawan
Oleh
Ananda Putri Syaviri (130533608243)
Robby Maulana Z.P (130533608244)
Tito Tri Prabowo
(130533608228)
Viky Nur Handoko
(130533608255)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PRODI SI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

2. Desember 2013
2

3. Power Supply
Ananda Putri Syaviri (130533608243), Robby Maulana Z.P (130533608244),
Tito Tri Prabowo (130533608228), Viky Nur Handoko (130533608255), Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang.
ABSTRAK
Power Supply adalah perangkat keras yang berfungsi untuk menyuplai tegangan
langsung kekomponen dalam casing yang membutuhkan tegangan, misalnya
motherboard, hardisk, kipas, dll. Input power supply berupa arus bolak-balik
(AC) sehingga power supply harus mengubah tegangan AC menjadi DC (arus
searah), karena hardware komputerhanya dapat beroperasi dengan arus
DC. Power supply berupa kotak yang umumnya diletakan dibagian belakang atas
casing.
Kata kunci : Power Supply.
A. TUJUAN
 Mahasiswa mengetahui karakteristik rangkaian power supply
 Mahasiswa dapat merangkai rangkaian power supply.
 Mahasiswa dapat menganalisis karakteristik rangkaian power supply.
 Mampu membuat Power Supply secara sederhana.
 Mengetahui aplikasi, dan prinsip kerja dari Power Supply.
 Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja dari masing- masing komponen
yang menyusun power supply itu sendiri.
B. DASAR TEORI
1. POWER SUPPLY
Semua peralatan elektronika menggunakan sumber tenaga untuk
beroperasi ,sumber tenaga tersebut bermacam-macam ada yang dari bateray,Accu
,ada juga yang langsung menggunakan tegangan listrik jala-jala PLN,Untuk
konsumsi tegangan yang berasal dari Tegangan listrik untuk alat-alat elektronika
3

4. tertentu tidak bisa langsung dikonsumsi akan tetapi harus disesuaikan dengan
tegangan yang diperlukan oleh peralatan tersebut.Penyesuaian tegangan ini
dilakukan oleh sebuah alat yng dinamakan Power Supply atau adaptor.
•
Power Supply.
power supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuk satu
atau lebih beban listrik atau alat atau sistem yang berfungsi untuk menyalurkan
energi listrik atau bentuk energi jenis apapun yang sering digunakan untuk
menyalurkan energi listrik. Istilah ini paling sering diterapkan ke perangkat yang
mengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain, meskipun mungkin juga
merujuk ke perangkat yang mengkonversi energi bentuk lain (misalnya, mekanis,
kimia, surya) menjadi energi listrik. Sebuah catu daya diatur adalah salah satu
yang mengontrol tegangan output atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai
dikendalikan mengadakan hampir konstan, meskipun variasi baik dalam beban
arus atau tegangan yang diberikan oleh sumber energi satu daya. Secara prinsip
rangkaian power supply adalah menurunkan tegangan AC , menyearahkan
tegangan AC sehingga menjadi DC ,menstabilkan tegangan DC. Pada dasarnya
power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion terdiri
dari tiga macam : a. AC/DC power supply b. DC/DC converter c. DC/AC inverter
Power supply untuk PC sering juga disebut PSU (Power Supply Unit) PSU
termasuk power conversion AC/DC. Fungsi utamanya mengubah listrik arus
bolak balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik ( di Indonesia, PLN) menjadi
arus listrik searah (DC)yang dibutuhkan oleh komponen pada PC. Power supply
diharapkan dapat melakukan fungsi berikut ini.
-
Rectification : konversi input listrik AC menjadi DC.
-
Voltage Transformation : memberikan keluaran tegangan / voltage DC yang
sesuai dengan yang dibutuhkan.
-
Filtering : menghasilkan arus listrik DC yang lebih "bersih", bebas dari ripple
ataupun noise listrik yang lain.
-
Regulation : mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga, tergantung
pada tingkatan yang diinginkan, beban daya, dan perubahan kenaikan temperatur
4

5. kerja
-
juga
toleransi
perubahan
tegangan
daya
input
Isolation : memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari sumber
input
-
Protection : mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga tidak
terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya sekering untuk auto shutdown
jika hal terjadi.
Idealnya, sebuah power supply dapat menghasilkan output yang bersih, dengan
tegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari tegangan input,
beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi 100%.
Konversi AC ke DC.
Untuk konversi listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan.
Pertama dengan linear power supply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat
sederhana. Setlah Listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer,
kemudian dijadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode
penyearah. Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan tegangan.
Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear regulation, yang
bertugas menjaga tegangan sesuai yang diinginkan, meski daya output yang
dibutuhkan bertambah.
Linear supply dapat anda temukan pada DC power adapter sederhana. Ia
memungkinkan untuk diproduksi dengan ongkos yang minimum. Kelemahan
utamanya pada tingkat power conversion dengan efisiensi yang rendah.
Berikutnya adalah dibutuhkannya ukuran transformer yang besar, untuk daya
ampere yang besar. Tingkat efisiensi konfersi yang rendah (sekitar 50%) juga
menyebabkannnya
mengeluarkan
panas
yang
besar
saat
beroperasi.
Switching Power Supply.
Power supply untuk PC membutuhkan daya besar, dengan tingkat panas yang
minim dan tegangan yang lebih terjaga. Linear power supply tidak cocok untuk
hal ini. Maka digunakan metode switching power supply. Jauh lebih kompleks,
tapi menawarkan tingkat efisiensi dan daya lebih besar. Kelebihan utama pada
kemampuan mengendalikan tegangan output agar tetap terjaga. Pulse Width
5

6. Modulation (PMW) adalah sinyal utama yang memberikan perintah, untuk
mengendalikan tegangan, sekiranya terjadi perubahan beban pada output. Ia dapat
bekerja dalam selang waktu singkat, hanya dalam hitungan microsecond.
Power Supply adalah perangkat keras yang berfungsi untuk menyuplai tegangan
langsung kekomponen dalam casing yang membutuhkan tegangan, misalnya
motherboard, hardisk, kipas, dll. Input power supply berupa arus bolak-balik (AC)
sehingga power supply harus mengubah tegangan AC menjadi DC (arus searah),
karena hardware komputer hanya dapat beroperasi dengan arus DC. Power
supply berupa kotak yang umumnya diletakan dibagian belakang atas casing.
Fungsi Power Supply dalam komponen komputer sangat vital, karena power
supply merupakan pembagi arus untuk semua perangkat khususnya motherboard.
Power Supply berfungsi untuk mengubah tegangan dari arus AC menjadi
tegangan DC, itu di karenakan hardware di dalam komputer hanya dapat
beroperasi dengan arus DC. Pengertian dari power supply adalah sebuah
perangkat yang terdapat di dalam CPU yang berfungsi untuk menyalurkan arus
listrik ke berbagai peralatan komputer. Fungsi power supply yang kurang
baik/rusak dapat menghasilkan tegangan DC yang tidak rata dan banyak riaknya
(ripple). Jika digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama akan menyebabkan
kerusakan pada komponen computer, misalnya Harddisk. Cara kerja power
supply tidaklah sesulit yang kita lihat, kita hanya cukup menekan tombol power
pada casing, yang terjadi adalah power supply akan melakukan cek dan tes
sebelum membiarkan sistem start. Jika tes telah sukses, power supply mengirim
sinyal khusus pada motherboard, yang disebut power good.
Beberapa komponen akan dijelaskan , berikut :
2. Resistor
Resistor atau hambatan mempunyai fungsi sebagai penghambat arus listrik,
membagi tegangan dan sebagai unsur pemanas alat-alat listrik lain. Resistor
memiliki ciri-ciri mempunyi 4 gelang warna dan gelang keempat terpisah dari
gelang lainya yaitu sebagai toleransi. Cara mengukur resistor adalah sebagai
berikut.
•
•
pita pertama sebagai puluhan
pita kedua sebagai satuan
6

7. •
•
pita ketiga sebagai faktor pengali
d. pita keempat sebagai toleransi
Warna
Pita 1
Hitam
-
Pita 2
Pita 3
Pita 4
0
1
-
Coklat
1
1
101
-
Merah
2
2
102
-
Orange
3
3
103
-
Kuning
4
4
104
-
Hijau
5
5
105
-
Biru
6
6
106
-
Ungu
7
7
107
-
Abu-abu
8
8
108
-
Putih
9
9
109
-
10-1
+/- 5%
Emas
-
-
7

8. Perak
-
-
10-2
+/- 10%
Table 1.1 Warna-Warna Gelang Pada Resistor
Sebagai catatan dari table diatas bahwa gelang yang tidak memiliki warna
mempunyai toleransi sebesar +/- 20 %
3.
Tranformator
Fungsinya untuk menaik turunkan tegangan. Transformator atau trafo menurut
fungsinya dibagi menjadi dua yaitu :
a. Transformator penaik tegangan (Step Up)
b. Transformator penurun tegangan (Step Down).
4. Kapasitor.
Kapasitor atau sering disebut Elco berfungsi menyimpan tegangan sementara.
5. Dioda.
Adalah komponen elektroika yang hanya dapat mengalirkan arus listrik dari satu
arah saja. Dan mempunyai kaki yang disebut elektroda yaitu Anoda dan Katoda.
6. PCB (Printect Circuit Board).
Adalah papan rangkaian yang digunakan untuk menempatkan komponenkomponen elektronika.
7. IC (Intergrated Circuit).
8

9. IC terdiri dari komponen Resistor, Dioda, Kapasitor, dan Transistor.
8. Sekring.
Berfungsi untuk menyambungkan arus listrik.
C. ALAT DAN BAHAN
Bahan:

Kabel jumper 3 warna secukupnya

Diode IN4007 4 buah

Resistor 1K 0.5 W 1 buah

Potensiometer 100K 2 buah

Kapasitor Elco 4700 µF 25 V 2 buah

LED merah 2 buah

Papan PCB

IC 7912 1 buah

IC 7812 1 buah

Transistor TIP 41C 1 buah

Transistor TIP 42C 1 buah

Timah Putih secukupnya

Kabel Capit Buaya 1 set

Transformator CT 2A 1 buah

Saklar 1 buah

Kabel AC secukupnya

Casing/box 1 buah

Skrup secukupnya

Spiser secukupnya
9

10. 
Art paper secukupnya

Solder

Gunting

Bor + mata bor 0,8 mm & 1 mm

Gergaji

Larutan HCL

Larutan H2O2

Air

Timba

Obeng

Stop kontak

Setrika

Printer

Laptop

Amplas

AVO meter
Alat:
10

11. D. CARA KERJA
1) Siapkan alat dan bahan
2) Siapkan gambar rangkaian seperti dibawah ini:
a.
3) Cetak gambar rangkaian dengan printer pada art paper
4) Siapkan larutan yang terdiri dari HCL, H2O2, dan air dengan
perbandingan HCL : H2O2 sama dengan 1:2
5) Siapkan papan PCB, latekkan cetakan gambar rangkaian pada papan PCB,
lalu setrika sampai gambar rangkaian menempel pada papan PCB
6) Masukkan papan PCB yang telah tertempel gambar rangkaian pada air,
diamkan selama ±5 menit sampai kertas terlepas dan gambar menempel
pada PCB
11

12. 7) Masukkan papan PCB pada larutan campuran HCL dan H2O2 dan tunggu
sampai tembaga pada papan PCB terkikis
8) Angkat papan PCB, bilas dengan air, dan gosok dengan ampelas sampai
gambar rangkaian pada PCB terlihat dengan jelas dan tunggu sampai
kering
9) Gergaji papan PCB sampai ukurannya sesuai outline rangkaian PCB
10) Lubangi node-node tempat komponen PCB menggunakan bor 0.8 dan 1
mm
11) Pasang komponen PCB pada papan rangkaian yang terdiri dari dua elco
4700 µF 25V, satu resistor 1K 25W, satu transistor TIP 41C, satu
transistor TIP 42C, satu IC 7812, satu IC 7912, empat diode IN4007, satu
LED, dan kabel jumper tiga warna
12) Solder komponen PCB pada papan rangkaian menggunakan timah putih.
13) Mengecek Rangkaian dengan menggunakan AVOmeter.
14) Merapikan kabel-kabel dan bekas solder yang kurang rapi.
15) Power supply siap digunakan.
E. HASIL
1. Prinsip Kerja Alat
 Menurunkan tegangan AC -> menyearahkan tegangan AC sehingga
menjadi DC -> Menstabilkan tegangan DC, yang terdiri atas
transformator, dioda dan kapasitor/condensator.
 Tegangan jala-jala 220 volt dari listrik PLN diturunkan oleh transformator
penurun tegangan(step down) yang menerapkan perbandingan lilitan.
Dimana perbandingan lilitan dari suatu transformator akan mempengaruhi
perbandingan tegangan yang dihasilkan. Tegangan yang dihasilkan oleh
trafo masih berbentuk gelombang AC dan harus disearahkan dengan
menggunakan penyearah. Rangkaian penyearah yang digunakan
memanfaatkan 4 buah dioda yang telah dirancang untuk bisa meloloskan
kedua siklus gelombang ac menjadi satu arah.
 Gelombang dua arah yang telah diubah menjadi satu arah keluaran dari
dioda bridge masih memiliki amplitude tegangan yang tidak rata. Hal ini
dikarenakan dioda bridge hanya menghilangkan siklus negative dan
12

13. menjadikannya siklus positif tetapi tidak merubah bentuk gelombang sama
sekali dimana masih memilki lembah dan bukit. Untuk itu dimanfaatkan
kapasitor yang mempunyai kapasitansi yang cukup besar untuk membuat
rata gelombang tersebut. Hal ini dikarenakan lamanya proses pelepasan
muatan oleh kapasitor sehingga seolah-olah amplitudo dari gelombang
tersebut menjadi rata. Tingkat kerataan dari gelombang yang dihasilkan
masih dipengaruhi oleh impedansi beban yang kelak akan dihubungkan
dengan rangkaian power supply tersebut. Semakin kecil impdansi beban
maka akan menjadikan proses pelepasan muatan pada kapasitor akan
semakin cepat, sehingga dengan begitu maka bisa dipastikan gelombang
yang semula rata akan berubah kembali menjadi memiliki riak akibat
proses pelepasan muatan yang begitu cepat. Kemudian tegangan tersebut
diubah menjadi + 12 vdc ketika melalui regulator LM 7812 dan diubah
kembali menjadi -12 vdc ketika melalui regulator LM 7912.
2. Gambar Alat
13

14. Gambar 3. Gambar Alat
14

15. 3. Gambar Rangkaian
Gambar 4. Skema Rangkaian
4. Analisa Data
Sumber tegangan yang digunakan yaitu sumber AC 220 volt. Kemudian tegangan
tersebut masuk ke trafo step down sehingga outputnya menjadi 6 volt .Arus masuk ke
dioda jembatan sehingga arus yang awalnya arus AC menjadi arus DC. Hal ini
disebabkan karena selama setengah siklus tegangan sekunder yang positif
menyebabkan arus akan mengalir ke diode ke2 dan tidak akan mengalir ke dioda 1
karena diode 1 yang merefers arus kemudian diode 2 yang memfordward arus.
Kemudian pada saat arus kembali ke penyearah jembatan maka arus melalui diode ke
3 karena arus cenderung mengalir dari potensial tinggi ke rendah dan kembali ke
trafo. Dan selama setengah siklus tegangan sekunder yang negative maka arus
melalui diode ke 4 lalu masuk ke rangkaian. Pada saat arus kembali ke penyearah
jembatan arus hanya melalui diode 1 dan kembali ke trafo. Dari proses tersebut
rangkaian hanya mengalami satu kondisi meyebabkan arus dari ac menjadi dc. Arus
masuk ke regulator IC 7812 sehingga tegangan yang sebelumnya 6 volt menjadi 4,6
volt sehIngga arus terbagi 3 yaitu ke output, ke resistor dan led, dan ke kapasitor
menyebabkan resistor dan led, kapasitor dan output memiliki tegangan yang sama.
Kapasitor disini berguna pada saat tegangan turun kapasitor dapat membantu
menyuplai tegangan ke resistor dan output. Pada saat rangkaian dihubungkan dengan
sumber tegangan lalu led pada rangkaian menyala maka rangkaiannya sudah benar.
5. Kesimpulan
15

16.  Sebuah power supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik
untuk satu atau lebih beban listrik. Istilah ini paling sering diterapkan ke
perangkat yang mengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain,
meskipun mungkin juga merujuk ke perangkat yang mengkonversi energi
bentuk lain (misalnya, mekanis, kimia, surya) menjadi energi listrik.
Sebuah catu daya diatur adalah salah satu yang mengontrol tegangan output
atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai dikendalikan mengadakan hampir
konstan, meskipun variasi baik dalam beban arus atau tegangan yang
diberikan oleh sumber energi catu daya.
 Mengubah teg bolak balik (AC) menjadi tegangan searah (DC)..
dan teg DC tadi dibagi-bagi menjadi beberapa teg keluaran yg berbeda spt
3.3volt, 5 volt, 12volt dll sesuai kebutuhan komponen yg ada.
 Sama seperti batere laptop. Saat listrik ada, dia akan mengisi dirinya hingga
penuh. Saat listrik mendadak mati, dia akan menggantikan fungsi PLN
sampai kapasitasnya habis.
6. DAFTAR PUSTAKA
-
http://mediapembelajaran-unm.blogspot.com/2013/06/laporanpembuatan-downloade-avr.html
-
http://imamst1.wordpress.com/2011/11/16/cara-kerja-rangkaianpower-supply/
-
http://morningbeeinvasion.wordpress.com/2012/10/13/elektronika_das
ar/
-
http://id.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20130823221119AA24VBz
-
http://vongola-f.blogspot.com/2013/08/pengertian-fungsi-powersupply-tugas.html
-
http://rixspider.blogspot.com/2013/03/laporan-power-supply.html
16