Catu Daya Kaset / Radio

Ketika terjadi lonjakan harga baterai waktu itu, orang mulai memikirkan kebutuhan catu yang layak bagi radio atau cassete player mereka, lebih - lebih bila perangkat tersebut tidak bisa menggunakan baterai. Rangkaian yang dipaparkan di sini memberikan keluaran tegangan konstan yang bervariasi di antara 6 hingga 10 V dan ditentukan oleh resistor preset, sementara batas arusnya tetap yaitu 1A. Nilai - nilai tersebut sudah mencakup kisaran tegangan yang dibutuhkan yakni 6V, 7.5V, dan 9 V. Meskipun catu dapat dibuat dari chip regulator tegangan tetap yang ada di pasaran (misalnya 7805), dipadukan dengan resistor kopel dan resistor preset, tetapi untuk memberikan gambaran yang jelas akan teknik merancang regulator itu sendiri maka di sini sengaja dipilihkan rancangan komponen diskrit.

Cara kerja rangkaian

Diagram rangkaian uni ini diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Bila digunakan baterai mobil 12 V, persambungan basis - emiter mendapat prategangan maju melalui R1, menyebabkan TR2 menarik arus melalui persambungan basis - emiter TR1 dan melewatkan arus melalui dioda zener D3. Karena itu TR1 akan on, arus mengalir ke dalam beban melalui terminal Vout dan rantai pembagi tegangan VR1 dan R2. Dengan demikian tegangan pada slider VR1 dikendalikan oleh tegangan jatuh yang melintasi dioda zener D3 dan persambungan basis - emiter TR3. Karena basis TR3 menarik arus sangat kecil dari rantai pembagi, arus yang melalui rantai hampir seluruhnya ditentukan oleh tegangan slider VR! ( secara nominal nilainya konstan yaitu tegangan zener ditambah tegangan basis - emiter TR3) dibagi oleh resistansi antara slider VR1 dan jalur 0 V. Jadi tegangan yang muncul pada terminal Vout adalah tegangan pada slider VR1 dikalikan dengan perbandingan resistansi rantai (VR1 + VR3) terhadap resistansi antara slider VR1 dan jalur 0V.

Untuk meregulasikan tegangan keluran suatu umpan balik kekerja dengan cara sebagai beriku; suatu umpan balik bekerja dengan cara sebagai berikut; suaut penurunan kecil tegangan pada Vout akibat tambahan arus beban yang ditarik menyebabkan tegangan slider VR1 ikut turun sedikit. Penurunan tegangam emiter basi TR3 selanjutnya mengakibatkan arus kolektor TR3 jatuh, persambungan basis - emiter TR2 akan menarik arus yang lebih besar untuk mengkompensasikannnya. Dengan demikian TR2 menarik lebih banyak arus melalui persambungan basis - emiter TR1, sehingga transistor regulator TR1 lebih menghantar, Vout akan naik untuk mengkompensasi penurunan tegangan akibat naiknya arus beban. Sebaliknya turunnya permintaan arus beban dengan kenaikkan Vout dari awal yang menyertainnya menyebabkan munculnya aksi umpan bali yang berlawanan. Jadi kenaikkan atau penurnan arus beban inilah yang mendorong munculnya aksi regulasi tegangan keluaran.

Batas arus

Ketika arus beban meningkat lebih lanjut, tegangan yang melintasi R2 dan persambungan emiter - basis naik sampai pada level yang dibutuhkan untuk membuat D1 dan D2 menghantar. Kedua komponen ini akan memintar arus basi TR1 ketika mereka mulai menghantar. Aksi ini sebenarnya membatasi arus yang dapat mengalir ke dalam persambungan basis emiter TR1, menghasilkan arus arus yang besarnya sebanding dengan tegangan maju D1 terhadap resistasnsi R2,yang nilainya kurang lebih 1A dan bila R2 besarnya 0.68 ohm berguna untuk meningkatkan kestabilan rangkaian regulator.

Konstruksi

Gambar di atas menunjukkan tata letak untuk papan strip matrik tembaga 0,15 inci ( 9 strip x 19 lubang). Papan yang telah dilengkapi dapat ditempatkan dalam kotak alumunium kecil, dan bila diperlukan kotak lain yang lebih permanen sebaiknya papan rangkaian dipasang di bawah dashboard pada tempat yang cocok. Hubungan colokan dan soket yang cocok harus ada untuk keluaran catu daya. Ingatlah bahwa hubungan elektrik langsung catu daya hanya terjadi dengan sistem elektrik kendaraan dan bukan dengan sasis mobil. Biasanya kotak sekering memberikan tempat yang cocok untuk hubungan ini. Alternatif hubungan lain dapat diperoleh dari soket cigarette lighter bila komponen ini tersedia.

Pemilihan Komponen dan Pemasangan

Nilai - nilai komponen yang diperlihatkan di sini rasanya tidak akan menyulitkan anda. Salah satu gangguan yang mungkin adalah bahwa keluaran tak dapat diatur hingga 6 V dari resistor preset. Untuk ini D3 dapat diganti dengan dioda lain dari jenis 4,7 V. Dianjurkan menggunakan dioda zener 1,3W, karena dia dapat melewatkan arus 50 mA ketika TR1 sedang mencatu arus maksimum. Transistor lain yang sejenis dapat dipakai untuk menggantikan jenis yang dianjurkan untuk TR1, TR2, dan TR3, Parameter penting yang harus diamati adalah batas arus kolektor dan penguatan DC. Untuk menyetel tegangan keluaran, hubungkan catu 12V pada masukkan dan pasanglah voltmeter pada terminal keluaran. Aturlah VR1 sehingga tegangan keluaran yang dibutuhkan diperlihatkan pada meter. Bila tersedia catu bengkel variabel untuk masukkannya, periksalah apakah tegangan keluaran tetap dipertahankan konstan untuk masukan sebesar 20 V yang diturunkan nilainya hingga kurang 1,5V di atas Vout. Amati juga apakah arus keluaran hubung singkatnya sekitar 1A.