Pengenalan Elektronika Daya : Dasar-dasar Sumber Daya Listrik

 
Elektronika daya berfokus pada pengolahan dan distribusi energi listrik. Elektronika daya ini menitikberatkan pada pengaturan peralatan listrik dengan penggunaan daya listrik yang cukup besar dan melakukan pengubahan parameter-parameter listrik (arus, tegangan, daya listrik). Pada artikel kali ini akan membahas tentang dasar-dasar sumber daya listrik dalam konteks elektronika daya. 

 

Sumber daya listrik merupakan sumber daya yang menghasilkan energi listrik dalam perangkat elektronik agar dapat digunakan oleh pengguna. Sumber daya listrik berasal dari berbagai sumber, seperti listrik AC dari saluran listrik umum, listrik DC dari baterai atau sumber energi terbarukan seperti panel surya.

 

Arus AC dan Arus DC

 

Arus AC (bolak-balik) dan arus DC (searah) merupakan dua jenis arus listrik utama. Arus AC arahnya berubah secara berkala, sedangkan arus searah selalu mengalir dalam satu arah. Sumber daya listrik menghasilkan salah satu arus dari keduanya. Pada umumnya, listrik AC digunakan dalam jaringan listrik umum seperti yang ada di rumah Anda, sedangkan listrik DC lebih sering digunakan dalam perangkat elektronik portable. Kedua arus tersebut memiliki fungsi dan karakteristik yang berbeda serta adanya konverter AC-DC untuk mengubah antara keduanya. 

 

Arus, Tegangan dan Daya

 

Pada elektronika daya terdapat tiga konsep dasar yang sangat penting, yaitu arus (current), tegangan (voltage) dan daya (power). Berikut ini uraian singkat mengenai ketiga konsep dasar dalam elektronika daya :

 

1. Arus (Current)

 

Arus merupakan aliran elektron yang terdapat di dalam rangkaian listrik. Arus memiliki satuan ampere atau disimbolkan dengan huruf (A). Arus mengukur seberapa banyak elektron yang mengalir melalui rangkaian dalam satu satuan waktu. Aliran elektron yang lebih kuat menandakan bahwa arusnya lebih besar.

 

2. Tegangan (Voltage)

 

Tegangan merupakan beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian listirk. Satuan tegangan adalah volt, atau disimbolkan dengan huruf (V). Tegangan mengukur seberapa besar dorongan energi listrik yang terdapat dalam rangkaian. Jika tegangan tinggi, maka terdapat lebih banyak energi potensial dalam rangkaian. 

 

3. Daya (Power)

 

Daya merupakan hasil perkalian antara arus dan tegangan dalam sebuah rangkaian. Satuan daya adalah watt, atau disimbolkan dengan huruf (W). Daya mengukur seberapa cepat energi listrik dikonsumsi atau disuplai oleh sebuah perangkat. Semakin besar daya, maka semakin besar pula energi yang dikonsumsi atau disuplai. 

 

Hukum Dasar Elektronika Daya

 

1. Hukum Ohm

 

Hukum Ohm menyatakan bahwa “hubungan antara arus, tegangan dan resistansi dalam sebuah rangkaian adalah V = I x R”. Hal ini menggambarkan bagaimana tegangan, arus dan resistansi dalam rangkaian. 

 

2. Hukum Kirchhoff

 

Hukum Kirchhoff memiliki dua konsep dasar, yaitu Hukum Kirchhoff 1 sebagai hukum arus dan Hukum Kirchhoff 2 sebagai hukum tegangan. Hukum Kirchhoff 1 menyatakan bahwa “jumlah arus yang masuk ke sebuah tiitk dalam suatu rangkaian harus sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut”. Sedangkan Hukum Kirchhoff 2 menyatakan bahwa “total penurunan tegangan sepanjang lintasan tertutup dalam rangkaian harus sama dengan total tegangan yang disuplai”. 

 

3. Hukum Daya

 

Hukum daya merupakan suatu hukum yang menyatakan bahwa “daya dalam rangkaian adalah hasil dari perkalian antara tegangan dan arus, yaitu P = V x I. Hukum ini sangat penting dalam perancangan perangkat elektronik dan distribusi daya. 

 

Konverter Daya

 

Konverter daya merupakan perangkat elektronik yang digunakan untuk mengubah karakteristik listrik dari satu bentuk ke bentuk lain. Berikut ini beberapa jenis converter daya, antara lain :

 

1. Konverter AC-DC

 

Konverter AC-DC mengubah listrik AC menjadi listrik DC. Konverter ini bisa Anda gunakan ketika ingin mengisi baterai perangkat elektronik dari sumber daya AC.

 

2. Konverter DC-AC 

 

Konverter DC-AC mengubah listrik DC menjadi listrik AC. Contoh penggunaan converter ini yaitu untuk mengubah daya dari baterai mobil menjadi daya AC untuk mengoperasikan peralatan yang ada di dalam mobil.