25 November 2009

Switch Mode Power Supply (SMPS)

BAGIAN 3 CARA KERJA SMPS DENGAN FINAL FET


Jika Anda belum memahami blok-blok dalam rangkaian smps, sebaiknya baca dulu bagian 1 artikel SMPS ini.
Banyak teman penulis yang mengeluhkan rangkaian smps jenis ini, mulai dari FET yang gak bisa dipasang ampe yang menghabiskan FET sampai 5 biji, gak hanya FETnya saja yang terbakar, tetapi mirip mercon rentengan ketika smps dicoba, thour-thuorr-thuorr.
Skema smps yang dimaksud adalah :

Cara kerja rangkaian sebagian besar sama seperti yang diulas pada artikel sebelumnya, perbedaannya pada rangkaian error amp yang dipakai. Disini, Penulis hanya mengulas blok-blok rangkaian di atas beserta fungsinya saja.
  1. Line filter dan Rectifier : terdiri dari R536, C532 dan M502. Kemudian disearahkan dan difilter oleh rangkaian Main Rectifier yang terdiri dari D519, C527, C528, C529, C530 dan C525 (220uF/400) untuk membuat tegangan B+ 308V.
  2. Start up circuit : setelah tegangan B+ 308V cukup, tegangan ini dihambat oleh R531 dan R532 kemudian oleh zener (D518 6V2) tegangan dibatasi pada 6V2 kemudian tegangan 6V2 ini digunakan sebagai tegangan StartUP melalui R528 10K (pada beberapa model 18K/22K). Tegangan tersebut sudah cukup untuk memicu/menswitch IC501 9NK70 (pada beberapa model menggunakan FS7UM) untuk memulai self oscilation.
  3. Snubber circuit : terdiri dari C524 (2n2/1n 2KV) dan R533 (2R2).
  4. Error Amp : terdiri dari 2 rangkaian error amp, masing-masing dipakai ketika standby dan ketika ON. Error Amp ketika standby menggunakan ZD517 (2V), R522 (680), T506 (C945) dan C521 (10n). Sedangkan Error Amp ketika ON adalah IC503 (TL431), R506 (100K), RT501 (22K), C511 (220p), R505 (2K4), R504 (470K), R503 (100K) dan C510 (2n7). Error Amp akan membandingkan tegangan output B+115V (setelah melalui R506 dan RT501) dengan tegangan referensi internal IC TL431.
  5. Rangkaian Over Current Protection (OCP) terdiri dari T507 (A1015), T508 (C1815), R525 (100), C523 (18n) dan ZD521 (13V). Sedangkan R526, R527 dipakai untuk adjustment kepekaan OCP sekaligus sebagai jalur tegangan negatif yang menuju ke IC501 (power final).
  6. Rangkaian penentu frekuensi/pulsa osilasi terdiri dari L507, R523 (1K2) dan C522 (3n3) yang menjaga osilasi tetap pada frekuensi kerja.

Lebih Jauh Tentang Error Amp ketika ON


  1. Tegangan sekunder 14V mensupply kaki anoda optocoupler melalui R542 (220), sedangkan kaki katoda optocoupler disupply oleh rangkaian Error Amp yang terdiri dari IC503 (TL431), R506 (100K), RT501 (22K), C511 (220p), R505 (2K4), R504 (470K), R503 (100K) dan C510 (2n7). Error Amp akan membandingkan tegangan output B+115V (setelah melalui R506 dan RT501) dengan tegangan referensi internal IC TL431 (2,5V=menurut datasheet) yang kemudian tegangan error tersebut diumpankan ke kaki katoda optocoupler.
  2. Tegangan selisih yang terdapat pada dioda/masukan optocoupler (PC817) menyebabkan optocoupler menghantarkan tegangan dari kolektor ke kaki emitornya (kaki-kaki opto PC817 secara urut adalah, 1:anoda, 2:katoda, 3:emitor, 4:kolektor). Tegangan yang dihantarkan oleh PC817 berasal dari lilitan sekunder pada sisi non isolated area. Tegangan tersebut berfungsi sebagai tegangan error dan tegangan driver yang selanjutnya digunakan untuk mengendalikan osilasi/kerja dari rangkaian primer.

Sistem Standby


  1. Dengan adanya tegangan 14V, secara otomatis rangkaian regulator (T503 C2236) juga mengeluarkan tegangan standby 5V melalui D522 1N4002. Tegangan standby ini merupakan tegangan utama yang digunakan oleh IC program dalam keadaan standby maupun bekerja (ON).
  2. Ketika TV dimatikan dengan remot (dibuat standby), muncul tegangan pada jalur standby yang menuju basis T505 (C2235). Transistor tersebut menjadi dalam keadaan switch (E dan C terhubung). Karena E dan C terhubung, maka anoda D514 juga secara langsung terhubung dengan ground (-), mengakibatkan tegangan error dari TL431 hilang/konslet ke ground oleh dioda tersebut (lihat arah panah dioda). Karena opto tidak lagi mendapat tegangan bias, maka rangkaian primer akan masuk dalam mode standby. Ketika mode standby, output sekunder dari trafo ‘sengaja’ dibuat turun drastis. B+115 terbaca sekitar 25V, 50V menjadi 8-10V dan 14V menjadi sekitar 2V. Lantas 5V untuk standby diambil dari mana?
  3. Selain menghubung-singkatkan tegangan error dari TL431, T505 juga memberikan bias negatif pada tr T504 (A1023) melalui R516 (2K2) hingga membuat tr T504 menjadi dalam keadaan switch. Ketika T504 switch, tr tersebut menghubungkan tegangan 50V (ketika standby terbaca sekitar 8 s/d 10V), yang akhirnya tegangan tersebut (yg 8volan) digunakan untuk mensupply tegangan T503 (regulator 5V standby). Sebaliknya, ketika di ON-kan lagi, tegangan T503 diambil dari 14V, dan tr T504 (A1023) kembali tidak dalam keadaan switch (tidak dipakai ketika ON).

Tips Perbaikan


  1. Mencoba/mengetes smps sebaiknya menggunakan cara mengetes smps seperti yang diulas dalam artikel Cara Aman Mengetes Power Supply (SMPS).
  2. Lepaskan trafo, kemudian tes semua komponen-komponen yang terdapat pada bagian primer termasuk dioda-dioda penyearah pada sekunder trafo. Cek juga apakah ada beban yang konslet. Jika ditemukan beban yang konslet, perbaiki dulu yang konslet tersebut baru lanjutkan kembali ke bagian smps.
  3. Ganti komponen-komponen yang rusak dengan nilai yang sama, untuk transistor, dapat menggunakan tipe lain dengan catatan sama karakteristiknya.
  4. Jika dirasa beres semua, kembalikan trafo, lepas beban B+ yang menuju ke TFB (melepas R515, 3R3), kemudian ‘paksa’ standby smps dengan menghubung singkatkan kaki E dan C T505 (C2235) dengan patri/disolder. Kemudian hidupkan power supply.
  5. Jika tidak ada masalah, maka akan terbaca tegangan pada output smps masing-masing, B+115 = sekitar 25V, 50V = 8 s/d 10V, 14Va = sekitar 2V. Jika tegangan tidak mau muncul (smps tidak bekerja ketika standby), cek R startup juga cek R 33ohm yang menuju kekaki G. Jika R tersebut masih bagus, coba ganti FETnya dengan yang baru (dengan harga baru tentunya).
  6. Jika tegangan 50V ketika standby kurang dari 8V (mengakibatkan tegangan 5V standby yang dikeluarkan oleh regulator 5V standby (T503) kurang dari 5V), cek/ganti elko C507 dengan nilai 47uF/63V atau 10uF/160V.
  7. Jika sudah tidak ada masalah, matikan power supply, lepas solderan hasil ‘paksaan’, kemudian hidupkan lagi. Cek tegangan masing-masing output. Jika ada remot, silahkan coba distandby pakai remot, dan dihidupkan lagi pakai remot. Jika smps sudah beres, smps akan bekerja sesuai dengan perintah dari remot (on dan off).
  8. Jika smps tidak mau dibuat standby, meskipun tegangan bias pada T505 (C2235) ada, TV berkesan menyala normal, tetapi R518 (330) yang mensupply basis tr T503 (regulator standby 5V) gosong terus dalam hitungan menit, cek D514 (1N4148 kemungkinan bocor).
  9. Untuk ‘memaksa’ ON smps, bisa dilakukan dengan melepas kaki basis T505 (C2235), cek tegangan pada kolektor atau emitor pada T503, jika kurang dari 5V, cek dioda 1N4002. Biasanya penulis ganti dengan dioda 2A.

Tidak Ada di Skema


Sedikit keluar arena pembahasan, TV dengan power supply tersebut memang gampang-gampang susah. Setelah smps normal (bisa di-ON-OFF-kan) dengan tegangan normal pula, kadang TV masih tidak mau menyala. Berikut beberapa aturan/kondisi yang harus dicukupi supaya TV yang dimaksud bisa start.
  1. Tegangan B+ 115V harus 115V pada 20” dan 21” dan 113V pada 14”.
  2. Tegangan IC program (5V standby) minimal 4,5V.
  3. Tegangan reset (pin3 IC KA7045, kaki3, dekat IC program) minimal 4,5V.
  4. VCCD untuk STV22xx (pin35) minimal 4,5V.
  5. Pastikan SDA dan SCL pada STV22xx ke IC program terhubung dan tidak ada gangguan.
  6. Pin proteksi IC program (pin16) harus lebih dari 3V (jika diurut menuju ke output vertikal), jika kurang TV akan protek.
  7. Pin BCL (pin46) tidak boleh kurang dari 1V. Jika kurang dari 1V, horisontal output dari STV22xx akan non aktif (tegangan hampir sama dengan 8V, alhasil transistor driver horisontal puanass).
  8. Tegangan VCC1 (pin45) pada STV22xx minimal 7,3V.
Pada sasis yang lain, misalnya HBEA-001A, tegangan 5V (on) dan 8V (on) tidak lagi menggunakan 7805 dan 7808, melainkan menggunakan transistor untuk regulasinya (2SD313). Menurut pengalaman penulis, gangguan gagal startup (meskipun smps bagus) sering disebabkan komponen-komponen dalam regulator 5 dan 8V tersebut ada yang gak beres (paling sering elko kering), reboisasi daerah tersebut terbukti manjur. Mulai dari elko-elko sampai dengan transistor regulatornya jangan lupa dioda zenernya (9V1).

-terima kasih, semoga bermanfaat-

28 komentar:

Aisy mengatakan...

oke postingan yang mantap,saya rasa kasus polytronmu kemarin,juga cukup ambil bagian yo wakakakakaka..........SUKSES KANG!

DINDIK mengatakan...

Sukses dan mantap,gak sia2 beberapa hari ini tempat mbah marijan....
trus gimana kasus polytron tempo hari???
sudah masuk threat di forum??

sarif tv mengatakan...

Pada bagian Rangkaian Over Current Protection (OCP) yang di protek kalau over tegangan (V) atau over Daya (Ampere) dan bagai mana cara kerjanya.

Zaenal mengatakan...

Over current ya memang over amper itu. Akhirnya ada yg tahu juga kalo smps jenis diatas gak pake over voltage. Kalo misalnya teg out b+ gak masuk ke pembanding, tl431, bisa dibayangkan kalo bag primer akan dipaksa menaikkan tegangan out yg tanpa ujung. Tahu sendiri lah

nugroho mengatakan...

artikel e apik, tambah sukses kang zae...

sarif tv mengatakan...

ooooo current ki arus to mass he-he-he lha sampean ra omongi , berarti terjadinya serangan beruntun karena tidak adanya over voltage Protection, tegangan naik setinggi 2 nya karena kerusakan bagian pengontrol tegangan ,mulai dari R506 (100k) sampai optocoupler ic 502 ya mas ya

Zaenal mengatakan...

Betul sekali, serangan yang sama jika elko b+ kering ato b+ konslet ato dioda b+ bocor ato jalur 14v ke opto putus, dan laen2. Serangan tersebut hanya berjalan sepersekian detik saja.

sarultoluok mengatakan...

nanya nih mas,jadi mana yg paling berfungsi buat ngontrol b+115 antara tl431 ataw pc817 nya mas,kemarin sya jumpa nih masalah ini polytron mx5203r,b+115 naik ampe 150v.tak ganti 2 bj kpnent trb lansung jreng,cuma buat pencerahan apa beda dari 2 kompenen ini ditinjau dari sisi fungsi kerjanya

Zaenal mengatakan...

Kang sarul, diatas dah diulas komponen2 error amp. Gak hanya opto dan 431nya saja yg berperan, tapi semua komponen dalam grup error amp. Silahkan disimak lagi skemanya. Trims

didykelektro mengatakan...

mantep mas zae..jadi inget masa lalu fs 7um ampe abis lima jadi mercon rentengan ha.ha.gara2 resistr 470k dekt b+adjust

Ikhlas mengatakan...

Sory tlt kmntare kang jae..
Sing mesti matur tangkiyu. Sitik akeh kasus FS7UM renyah ky kripik...

Rudi Halim mengatakan...

Meskipun beda jalur tetapi menyerap ilmu yang Admin persembahkan tentang TV tentu ga ada salahnya nih, maklum Kulkas sama Mesin cuci juga sudah mulai gencar ( di Indonesia ) memakai modul elektronik yang makin kompleks, maju terus dan berharap ga cuma bisa men-servis tetapi menciptakan juga.

ElCO electronic mengatakan...

Dadi mudeng, matur nuwun bang zaenal, tak tunggu postingan liyane

Joe Hanzen mengatakan...

dua jempul untuk kang zaenal.............cantik sekali postingannya makasih ilmunya

m@R(€|| mengatakan...

Uu... gitu toh jadi kalo lagi standby ic stv nya gak di kasih teganan toh.coz vcc stv nya ngambil dari 14v melalui d313,dan 5v dari t503 hanya nyuply ic program.bukan begitu kang...

rheyhaneka mengatakan...

postingane apik kang zae cocok go seng lagi sinau koyo aku,tak tunggu postingan liyane kang zae

GELORA ELEKTRONIK mengatakan...

kang @didink apane sing ora sia2 di mbah marijan?mas @zaenal mohon ijin utk menebarkan ilmu anda ke pagujuban2 teknisi yg ada di yogjakarta ya mas...boleh engak..?

sam mengatakan...

Thank you for the info. It sounds pretty user friendly. I guess I’ll pick one up for fun. thank u
5v SMPS

patrisaba mengatakan...

thanks atas infonya, sangat membantu

tarpay76 mengatakan...

trmksi bnyak om zaenal aku numpang copy ehhh

DUANDWI_ELEKTRONIK mengatakan...

kalo b+ lebih dari 160v kira-kira apanya yang rusak pak,trims padahal pc817 dan ka431 udah di ganti

Unknown mengatakan...

mas sy da tv politro. klo lm ga di hidupkan susah hidup. lampu led mati. tp nantinya bs hidup. reg pke fs7um dh ta ganti. elco 10uf/63v ta ganti 47uf/100v pc dn tl dh ta gnti. elko dpan trafo ta gnt smua. komponen regulator sy kira bgus. apanya lg mas

Reffhaqyn mengatakan...

Askum. .orang baru numpang tanya. .sya ada problem yg ada hbunganya dg posting di atas. .digiteg DN 1407M..
di on,B+ langsung drop turun skitar 30 volt..tapi jika block bias ke opto.. T503 sya lepas .tegangan n0rmal, minta solusìnya mtur swun

Agung Servis mengatakan...

Salam Kenal Kang,Sukses Selalu...
mau Nanyak nih,Sy Punya Pasien Tv Digitec 14inch, Penyakitx Standby.. Jika diOpen B+ H out,B+ Normal Tapi Jika Dipasang Kmbali semua tegangan Naik Turun disertai dgn Suara menciut ciut,antara mau Start atau Standby.. Walaupun beban teg 5Volt diopen.. TR2 pendukung 5Volt bgus smua,trmasuk R dan Zenerx.Sdh Banyak Kmponen Yg diganti diantarax: Tr H Out,Auto cople, TL431,elco2 di reg,H,dan Vertikal.Bahkn IC HBT,Plyback,dn Ic memoryx sdh dignti,tapi tetap blm ad perubahan.. Mohon Solusix... Matur Suwon...

Agung Servis mengatakan...

Ada Sedikit tmbahan Tipe TV DM14151 Pakai IC Tunngal HBT00-04..

service tv mengatakan...

maturnuwun kang,pembahasane komplit...plit...plitttt....servicetvku

Sunoto Boto mengatakan...

salam kenal dr orang Rembang Mas Zaenal, terimakasih banyak

nano servs electronic mengatakan...

Aduh.....puyeng,tv crt aja belum paham smua,udah datang tv LCD,ditunggu postingan LCDnya Pak bossss.

Poskan Komentar