14 Oktober 2015

JENIS-JENIS REGULATOR PENURUN TEGANGAN DC

Regulator Biasa

Regulator biasa ini antara lain generasi ic 78** (misalnya 7805, 7809 dll), atau bisa menggunakan transistor dan zener (contoh seperti dalam gambar)
Kelebihan regulator jenis ini adalah murah dan sederhana, akan tetapi kemampuan daya/arusnya sangat tergantung dari kemampuan komponen aktifnya. Bila beban terlalu tinggi, maka komponen aktif akan panas berlebihan dan biasanya tegangan keluaran akan turun.
Jadi kemampuan regulator jenis ini terbatas pada kemampuan komponen aktifnya. Misalnya secara maksimal hanya mampu mensupply 1A pada outputnya meskipun pada masukannya ada arus sebesar 10A.
Gambar lain dari regulator biasa, 7805 (dari sumber luar).

Regulator Low Drop Output (LDO)

Karena keterbatasan arus pada regulator biasa di atas, maka regulator tersebut dikembangkan dengan sistem Low Drop Output (LDO), yaitu sebuah sistem yang "menyensor" tegangan keluarannya. Tujuannya agar tegangan keluaran bisa stabil, jadi LDO akan tahu seberapa besar tegangan yang dikeluarkan lalu bila keluaran turun maka secara otomatis LDO akan menaikkan keluarannya, sehingga didapatkan keluaran yang stabil dengan drop/turun sedikit sekali. Karena tegangan keluaran disensor dan secara otomatis dikunci, maka LDO bisa diprogram outputnya (diatur tegangan keluarannya sesuai keinginan). Ada 2 jenis LDO, yaitu fixed (keluaran tetap) dan Adjustable (bisa diprogram/diset).
Contoh IC regulator LDO adalah AP1117, LM317 dan lain-lain. AP1117-ADJ adalah jenis adjustable sedang AP1117-3V3 adalah jenis fixed.
Regulator LDO juga bisa dibuat dari kombinasi antara FET dengan ic TL431 sebagai regulatornya (penguncinya), contohnya sering ditemukan di rangkaian PSU komputer sebagai supply 3V3. Jadi secara teknis bisa dikatakan isi dari ic LM317 di atas adalah sebuah IC TL431 dan sebuah FET/TR jenis P.
Kemampuan regulator LDO juga sama dengan regulator biasa, yaitu tergantung tipe yang bersangkutan. Bila kemampuannya hanya mampu mensupply sebesar 1A maka hanya segitu saja kemampuannya, meskipun pada inputnya terdapat arus sebesar 10A. Tetapi kelebihannya adalah lebar tegangan masukan yang lumayan lebar bila dibandingkan dengan regulator biasa.
Gambar Regulator LDO 1117. Bila tipe output fixed/tetap, maka pin 1 dibumikan/gnd (gambar dari sumber lain)
Tegangan referensi internal LDO 1117 adalah 1V25, jadi bila pin 1 (ADJ) digronkan, maka LDO tersebut berfungsi sebagai regulator dengan output 1V25. Jadi bisa digunakan untuk mengganti regulator LDO 1117-1V2 fixed output yang susah dicari.

Regulator DC to DC Converter

Regulator DC2DC diciptakan sebagai solusi untuk menutup kekurangan dari regulator biasa dan regulator LDO di atas. Yaitu kemampuan arus yang terbatas dibandingkan dengan daya masukan/keluarannya.
Dengan rangkaian DC to DC converter, untuk menurunkan tegangan dari 19V ke 3V3, mampu mensupply hingga 3A, sedangkan LDO AP1117-33 hanya sekitar 1,4A dan 1A bila dengan 7833. Bila memakai transistor bisa lebih besar akan tetapi sangat tidak efektif. Atau bisa dikatakan bahwa DC 2 DC mampu mempertahankan daya masukannya, karena sangat efisien, misalnya input sebesar 20V 1A (20W) bisa dengan mudah diturunkan menjadi 5V 3A (15W) bahkan bisa sangat mendekati daya inputnya.
Rangkaian power supply SMPS, adalah sebuah DC to DC juga, menurunkan tegangan DC 300Van menjadi beberapa tegangan DC yang lebih kecil. Begitu juga regulator yang dibahas disini, cara kerja juga sama. Ada bagian pengatur pulsa/frekuensi, error amp, dan kontrol-kontrol protek (OVP/OCP dll).
Pada umumnya terdiri dari 1 IC pengontrol yang jadi satu dengan penguat finalnya. Misalnya SI-8001FFE (adjustable 0V8 s/d 24V 3,5A input s/d 40V, 300KHz), MC34063A (adjustable 2V s/d 24V 1,5A input 5 s/d 30V, 33KHz) dan masih banyak lagi.
Ciri utama rangkaian DC 2 DC adalah adanya trafo/lilitan dan pengontrol. Sebagian besar desain DC to DC adalah adjustable (bisa diatur tegangan keluarannya), akan tetapi ada juga yang fixed/tetap.
Contoh gambar-gambar dan skema DC2DC (dari sumber lain)

Hampir sebagian besar supply panel/layar TV LCD, menggunakan DC2DC sebagai penghasil tegangan, misalnya untuk tegangan AVDD, DVDD IC COF.
Kerusakan-kerusakan pada DC2DC antara lain:
  1. Tegangan keluaran tidak terkunci karena rusak/berubahnya nilai resistor pengatur tegangan outputnya (error amp).
  2. Tegangan tidak keluar, yang mungkin disebabkan rusaknya IC pengontrol rangkaian atau fet/transistor final DC2DC rusak.
  3. Protek. Biasanya ditandai dengan tegangan keluaran yang keluar sebentar terus hilang. Bisa disebabkan karena oberload (OCP) atau kelebihan tegangan output (OVP).

Mengganti Regulator DC to DC Converter dengan Regulator Biasa/LDO

Sangat tidak tepat dan tidak efisien. Contoh kasus: Diinginkan regulator dengan kemampuan input 20V 3A (60W) dengan output 5V 5A ( daya yg dibutuhkan 25W). Bila menggunakan IC 7805 (5V 1A) maka daya dari 7805 hanya 5W, hingga dibutuhkan sebuah penguat arus lagi (1 atau beberapa TR yang diparalel) hingga mampu mensupply daya yang dibutuhkan. Begitu juga bila dengan LDO, terbatas di arus keluarannya sehingga membutuhkan penguat arus lagi sehingga tidak efektif.

Kembali ke daftar isi