Rangkaian Charger HP 5V DIY – Ubah 230V AC menjadi 5V DC dengan Aman

Cara Membuat Charger HP Sederhana – Diagram Rangkaian 5V DC dari 230V AC

Pernahkah Anda berpikir bagaimana charger HP bekerja atau bagaimana perangkat kecil dapat mengubah pasokan AC 220 – 230 volt menjadi 5 volt atau tegangan yang diinginkan? Dalam proyek ini, kita akan menjelaskan tentang rangkaian yang digunakan untuk menyarankan perangkat HP Anda dengan aman dengan mengubah pasokan AC 220 volt menjadi pasokan daya tegangan rating HP Anda.

Hari ini charger HP hadir dengan berbagai daya pasokan di pasar. Dalam proyek ini kita akan membuat rangkaian yang akan digunakan untuk mendapatkan pasokan DC teratur 5 volt dari pasokan AC 220 volt. Rangkaian ini juga dapat digunakan sebagai daya pasokan untuk perangkat lain, breadboard, mikrokontroler dan IC.

Secara dasarnya ada empat langkah terlibat dalam pembuatan charger HP. Langkah pertama adalah menurunkan pasokan AC 220 volt menjadi tegangan yang lebih kecil. Langkah kedua melibatkan pengubahan arah AC menjadi DC dengan menggunakan jembatan pengubah arah gelombang penuh. Karena tegangan DC yang diperoleh pada langkah kedua, mengandung riak AC yang dihilangkan menggunakan proses filtrasi. Langkah terakhir adalah regulasi tegangan di mana IC 7805 digunakan untuk menyediakan pasokan DC teratur 5 volt.

Proyek Terkait:

• Diagram Rangkaian dan Operasi Saklit Pencahayaan Kamar Mandi Otomatis
• Bel Pintu Otomatis dengan Deteksi Objek Menggunakan Arduino

Rangkaian Charger HP

Komponen yang Diperlukan

• Transformator penurun 9-0-9 1 A
• Dioda
• Kapasitor – 1000 µF dan 0,01 µF
• IC Regulator Tegangan 7805

Proyek Terkait:

• Rangkaian Konverter 12V ke 5V – Konverter Boost dan Buck
• Diagram Rangkaian Saklit 24V Sederhana

Transformator Penurun 9-0-9

9-0-9 adalah transformator penurun center tapped. Dalam transformator center tap, sebuah kabel disambungkan tepat di tengah gulungan sekunder transformator dan dijaga pada nol volt dengan menyambungkannya ke arus netral. Transformator 9-0-9 ini mengubah pasokan AC 220 volt menjadi AC 9 volt.

Teknik ini membantu transformator untuk menyediakan dua output tegangan yang terpisah dengan besar yang sama tetapi polaritas berlawanan. Operasi dalam transformator ini sangat mirip dengan transformator normal (gulungan primer dan sekunder). Tegangan primer akan menginduksi tegangan karena induksi magnet pada gulungan sekunder tetapi karena kabel di tengah gulungan sekunder kita mampu mendapatkan dua tegangan.

Jenis transformator penurun ini terutama digunakan dalam rangkaian pengubah arah dengan mengubah tegangan pasokan AC menjadi tegangan DC.

Dari diagram di atas dapat terlihat bahwa kita mendapatkan dua tegangan V_A dan V_B dari tiga kabel dan kabel netral disambungkan ke ground sehingga transformator ini juga disebut sebagai transformator tiga kabel dua fasa.

Satu tegangan kita dapatkan dengan menyambungkan beban antara garis 1 dan antara garis 2 ke netral. Jika beban disambungkan secara langsung antara garis 1 dan garis 2 maka kita mendapatkan tegangan total yang merupakan jumlah dari dua tegangan.

Biarkan Np, Na dan N_B merupakan jumlah gulungan pada gulungan primer, setengah pertama gulungan sekunder dan setengah kedua gulungan sekunder masing-masing. Biarkan V_P merupakan tegangan di seluruh gulungan primer sedangkan V_A dan V_B merupakan tegangan di seluruh setengah pertama gulungan sekunder dan setengah kedua gulungan sekunder masing-masing. Kita dapat menghitung tegangan V_A dan V_B dengan menggunakan rumus:

• V_A = (N_A / N_P) x V_P
• V_B = (N_B / N_P) x V_P
• V_Total = V_A + V_B

Perbedaan utama antara transformator normal dan transformator center tap adalah dalam transformator normal kita hanya mendapatkan satu jenis tegangan sedangkan dalam transformator center tap kita dua tegangan.

Post Terkait:

• Daftar Ide Proyek Akhir Elektronika
• Ide Proyek Teknik Elektro untuk Mahasiswa Teknik
• Ide Proyek Mini Elektronika Sederhana dan Dasar untuk Pemula

Jembatan Pengubah Arah Gelombang Penuh

Jembatan pengubah arah gelombang penuh adalah pengaturan yang digunakan untuk mengambil arus bolak-balik (AC) sebagai input dan mengubah kedua siklus dalam periode waktunya menjadi arus langsung (DC). Ini terdiri dari empat dioda yang disambungkan sebagai jembatan seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Proses mengubah sengah gelombang arus bolak-balik menjadi arus langsung dikenal sebagai pengubahan arah.

Operasi Rangkaian Jembatan:

Biarkan kita mempertimbangkan satu periode (T) dari gelombang AC. Sengah pertama siklus AC input (0 hingga T/2) positif sedangkan sengah kedua negatif (T/2 hingga T). Kita ingin mengubah sengah negatif menjadi sengah positif.

Jadi kita biarkan sengah pertama siklus tetap seperti semula dan mengubah sengah kedua menjadi sengah positif menggunakan empat dioda (D₁, D₂, D₃ dan D₄) seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Dioda hanya menghantarkan dalam kondisi bias maju dan tidak menghantarkan dalam kondisi bias kebalik.

Selama sengah positif pertama dioda D₂ dan D₃ menjadi bias maju dan menghantarkan sehingga kita mendapatkan siklus positif yang sama sebagai output. Selama sengah negatif dioda D₁ dan D₄ menjadi bias maju dan menghantarkan yang memberikan sengah gelombang positif yang mirip dengan sengah pertama siklus sebagai output. Jadi ini adalah cara setiap sengah gelombang negatif diubah menjadi sengah gelombang positif. Output ini akan lebih lanjut diumpankan ke filter untuk proses penyaringan.

Jembatan pengubah arah gelombang penuh ini memiliki berbagai aplikasi. Ini sebagian besar digunakan dalam rangkaian seperti menyediakan daya pada motor atau LED’s. Ini juga digunakan dalam menyediakan tegangan DC yang stabil dan terpolarisasi dalam pengelasan listrik. Ini juga digunakan dalam mendeteksi amplitudo sinyal radio yang dimodulasi.

Proyek Terkait:

• Rangkaian Detektor Kecepatan Mobil – Kerja dan Kode Sumber
• Diagram Rangkaian Penguji Kabel dan Kawat

Filtrasi

Setelah pengubahan arah AC, output yang kita peroleh bukanlah DC yang tepat. Ini adalah output DC berdenyut dengan faktor riak yang tinggi. Kita tidak dapat menyuapkan output ini ke HP kita karena akan merusak perangkat kita dengan mudah karena ini bukan pasokan DC steady state.

Output DC berdenyut setelah pengubahan arah memiliki frekuensi dua kali dari input pasokan AC. Output DC berdenyut dengan riak tinggi ini dapat diubah menjadi output DC yang tepat dengan menggunakan kapasitor smoothing. Dengan menyambungkan kapasitor secara paralel terhadap beban mengurangi riak dan meningkatkan tingkat output DC rata-rata.

Kerja & Operasi Rangkaian Pengisian Baterai HP:

Ketika output DC berdenyut dengan riak tinggi diumpankan di seluruh kapasitor, kapasitor akan diisi hingga gelombang mencapai posisi puncaknya. Ketika gelombang mulai menurun dari posisi puncaknya, kapasitor melemaskan dirinya sendiri dan mencoba menjaga tingkat tegangan output agar stabil dan gelombang output tidak turun ke level terendah sehingga menciptakan tegangan pasokan DC yang tepat.

Biarkan kita hitung nilai kapasitansi yang harus digunakan untuk filtrasi.

Kapasitansi dapat dihitung menggunakan rumus: C = (I*t)/V, di mana

• C = Kapasitansi yang akan dihitung
• I = Arus output maksimum (misalkan 500mA)
• t = Periode waktu
• V = Tegangan output puncak setelah filtrasi.

Karena tegangan AC input adalah 50 Hertz maka output gelombang setelah pengubahan arah akan memiliki frekuensi dua kali dari pasokan AC input. Oleh karena itu frekuensi (f) riak adalah 100Hz.

Periode waktu (t) = 1/f = 1/100 = 0,01 = 10ms.

Output yang akan diumpankan ke regulator tegangan adalah 7 volt (5 volt output DC + 2 volt lebih dari yang diperlukan) yang harus dikurangi dari tegangan output puncak. Transformator 9-0-9 memberikan nilai RMS 9 volt sehingga nilai puncak akan √2 x tegangan RMS. Dalam satu siklus kita menggunakan dua dioda. Penurunan tegangan di seluruh satu dioda adalah 0,7 volt sehingga 1,4 volt di seluruh 2 dioda. Jadi akhirnya

Tegangan Output Puncak (V) = 9V x 1,414V – 1,4V – 7V = 4,33 volt.

Oleh karena itu,

C = Q / V … (di mana Q = I x t)

C = (0,5 A x 0,01ms) / 4,33V = 1154 µF (yang sekitar 1000 µF).

Proyek Terkait:

• Sistem Otomasi Rumah Cerdas – Rangkaian dan Kode Sumber
• Pengontrol Suhu Solder

IC Regulator Tegangan 7805

IC 7805 adalah regulator tegangan yang memberikan output DC teratur 5volt. Tegangan operasi IC 7805 adalah 7 volt hingga 35 volt. Oleh karena itu tegangan input minimum yang diberikan harusSetidaknya 7 volt. Rentang tegangan output adalah 4,8 volt hingga 5,2 volt dan rating arus adalah 1 Amperes.

Karena selisih antara tegangan input dan output adalah 2 volt yang merupakan selisih yang signifikan. Selisih tegangan antara input dan output dilepaskan sebagai panas dan semakin besar selisihnya semakin banyak panas yang dihasilkan. Jadi pendingin yang tepat harus disambungkan ke regulator tegangan untuk menghindari kegagalan kerjanya.

Panas yang Dihasilkan = (Tegangan Input – Tegangan Output) x Arus Output

Misalnya, jika tegangan input adalah 12 volt dan tegangan output adalah 5 volt dengan arus output 500m Amperes. Maka panas yang dihasilkan adalah (12V – 5V) x 0,5mA = 3,5 Watt. Jadi pendingin dapat dipasang yang dapat menyerap panas sebesar 3,5 watt daya untuk menghindari IC rusak.

IC regulator tegangan 7805 memiliki dua arti: “78” berarti positif dan “05” berarti 5 volt, oleh karena itu IC ini digunakan untuk menyediakan pasokan DC positif 5 volt. IC ini hanya memiliki 3 pin: satu untuk input, kedua untuk ground dan ketiga untuk output. Sebuah kapasitor 0,01µF disambungkan di seluruh output dari regulator tegangan 7805 ini untuk menghilangkan kebisingan yang dihasilkan karena perubahan transien tegangan.

Proyek Terkait:

• Rangkaian Mata Elektronik – Menggunakan LDR dan IC 4049 Untuk Kontrol Keamanan
• Rangkaian Lampu Darurat LED Otomatis

Kesimpulan

Dengan memahami prosedur di atas Anda dapat membuat charger HP Anda sendiri dengan output yang diinginkan. Perubahan yang diperlukan akan dibutuhkan pada rating transformator seperti Anda perlu memilih transformator yang dapat menurunkan ke tegangan yang sesuai.

Proses pengubahan arah akan mirip karena itu hanya akan mengubah sengah negatif menjadi sengah positif. Perhitungan untuk kapasitor yang diperlukan dalam proses filtrasi harus dihitung dengan tepat terutama untuk charger HP. Selisih antara tegangan input dan output dari regulator tegangan 7805 harus dipertimbangkan dan pendingin harus dirancang sesuai dengan itu.