Ikhtisar Teknologi Pengisi Daya

I. Arsitektur dan Dasar-Dasar Pengisi Daya

Dalam sistem elektronik, pengisi daya berfungsi sebagai komponen antarmuka kritis, yang bertugas mengubah arus bolak-balik (AC) dari jaringan listrik menjadi arus searah (DC) yang diatur dan disesuaikan dengan spesifikasi perangkat. Pengisi daya tipikal terdiri dari empat subsistem utama:

• Transformator: Menurunkan tegangan AC tinggi (misalnya, 220V) menjadi tegangan yang lebih rendah
• Penyearah: Mengubah AC menjadi DC berdenyut
• Filter: Menghaluskan keluaran DC dengan mengurangi riak tegangan
• Pengatur Tegangan: Mempertahankan tegangan keluaran yang tepat dalam toleransi yang ketat

Prinsip Konversi AC-ke-DC:
Daya listrik utama menunjukkan karakteristik tegangan sinusoidal (misalnya, 220V/50Hz), dengan perubahan amplitudo dan polaritas periodik. Sebaliknya, perangkat semikonduktor (misalnya, mikroprosesor, modul RF) memerlukan daya DC yang stabil dengan sedikit penyimpangan tegangan. Hal ini memerlukan proses konversi berurutan yang dijalankan oleh pengisi daya.

II. Mekanisme Operasional

Tahap Transformator:

• Menerapkan induksi elektromagnetik melalui inti berlapis dan lilitan tembaga
• Rasio penurunan ditentukan oleh rasio lilitan (misalnya, 220V→5V memerlukan rasio 44:1)
• Bahan isolasi (misalnya, Mylar, enamel) mengurangi kerugian arus eddy

Rangkaian Penyearah:

• Konfigurasi jembatan gelombang penuh menggunakan dioda Schottky untuk penurunan tegangan maju yang rendah
• Mengubah AC dua arah menjadi DC berdenyut satu arah
• Peringkat tegangan balik puncak (PIV) dipilih berdasarkan keluaran transformator

Penyaringan Keluaran:

• Jaringan RC/LC pasif mengurangi komponen frekuensi riak
• Kapasitor elektrolit (100-1000μF) untuk penyimpanan energi massal
• Kapasitor keramik (<1μF) untuk atenuasi noise frekuensi tinggi

Pengaturan Tegangan:

• Pengatur linier (misalnya, LM7805) untuk aplikasi kebisingan rendah
• Pengatur mode-sakelar (SMPS) untuk konversi daya efisiensi tinggi (>85%)
• Loop kontrol umpan balik mempertahankan akurasi tegangan ±5%

Ringkasan Teknis (Contoh Pengisi Daya Ponsel):

1. Transformator: Menurunkan tegangan listrik utama (misalnya, 220V AC) menjadi tegangan AC yang lebih rendah (misalnya, 12V AC)
2. Penyearah: Mengubah AC menjadi DC berdenyut melalui jembatan dioda
3. Pengatur Tegangan: Menstabilkan keluaran ke spesifikasi DC yang tepat (misalnya, 5V/2A)
   Ini memastikan pengiriman daya yang sesuai untuk protokol pengisian daya USB-C/PD.