Siatem Kerja Power supply TV Polytron

Siatem Kerja Power supply TV Polytron

 Assalamualaikum Warohmatullohi Wabarokatuh

Kali ini saya akan membahas secara detail tentang system atau cara kerja power supply tv tabung polytron khususnya pada area primer.

Hampir semua peralatan elektronik menggunakan power supply dengan metode yang dinamakan SMPS atau switch mode power supply.

Berdasarkan cara kerjanya rangkaian SMPS ini dibagi menjadi 3 jenis.

    1. SMPS dengan Transistor sebagai final driver (bisa ditemukan pada tv merk china)

    2. SMPS dengan ic Hybrid untuk driver-nya. Contoh ic hybrid adalah STR W XXXX ( dapat ditemukan pada smps tv sharp atau LG.

    3. SMPS dengan mosfet sebagai final driver. Bisa ditemukan pada tv polytron dan tv TCL.

Yang akan kita bahas disini adalah SMPS dengan mosfet sebagai final driver nya.

Sesuai dengan namanya yaitu SMPS atau Switch Mode Power Supply maka cara kerja Power supply ini menggunakan mode switching atau pensakelaran, dimana yang bertindak sebagai sakelarnya adalah mosfet yaitu dengan cara menyalakan dan mematikan tegangan yang masuk kedalam transformator switching dengan lebar pulsa termodulasi istilah kerennya PWM atau pulse width modulation.

Umumnya tv  merk polytron tipe mosfet yang sering digunakan adalah FS7UM dan 7n65, yang berarti mosfet itu memiliki daya 7 ampere dan 650 volt.

Mari kita bahas detailnya dimulai dari saat pertama kali tv dinyalakan.

Secara teknis diagram dasar dari SMPS digambarkan seperti ini.

 

Saat pertama kali tv dihubungkan ke sumber tegangan PLN ac 220 volt, maka terlebih dahulu akan masuk ke sirkuit yang dinamakan line filter atau E.M.I filter (electromagnetic interference).

Fungsi dari line filter ini adalah untuk meredam atau menghilangkan sinyal-sinyal liar yang tidak diinginkan ke suatu perangkat elektronik atau sistem elektronik yang sedang beroperasi.

Efek yang ditimbulkan jika rangkaian line filter ini bermasalah cukup beragam, misalnya terdapat gangguan gambar garis bintik-bintik di layar TV dan gangguan suara  pada bagian audio.

Dari line filter kemudian masuk ke blok rectifier atau penyearah. Disini tegangan ac 220 volt disearahkan menjadi tegangan dc 300 volt dan difilter oleh kapasitor elektrolit. Jika salah satu diode ini short maka akan menyebabkan fuse putus atau mcb trip. Kerusakan yang sering terjadi adalah nilai dari elko ini berubah baik itu kapasitas nya maupun ESR-nya. Kerusakan pada elko ini cukup bervariasi mulai tv tidak mau start, munculnya gambar serat-serat kayu pada layar televisi bahkan lebih parahnya lagi pada mcb bisa lansung trip saat pertama kali tv dinyalakan.

Selanjutnya agar switcher atau mosfet dan trafo swiching dapat ber-osilasi maka dibutuhkan trigger atau tegangan pemicu, maka dalam hal ini diperlukan rangkaian start up. Komponen dari rangkaian start up ini adalah resistor R534, diode zener D515 dengan breakdown voltage 6,2 volt dan Resistor R532 dan R533 sebagai pembagi tegangan.

Tegangan di titik ini sudah cukup untuk menswitch ic 501 atau mosfet 7n65 untuk memulai self oscillation atau berosilasi sendiri. Dalam kondisi normal maka pada kaki gate ini teukur nilai tegangan sebesar 3 volt sampai 5 volt.

Setelah berosilasi maka pada trafo switching terdapat induksi medan magnet yang akan menghasilkan output tegangan sekunder. Proses terjadinya induksi medan magnet di dalam trafo switching dikenal dengan istilah proses magnetisasi dan demagnetisasi.

Dimana proses magnetisasi adalah proses ketika trafo switching menghasilkan medan magnet artinya mosfet dalam kondisi on dan proses demagnetisasi adalah ketika trafo switching melepaskan medan magnet untuk meng-induksi kumparan sekunder yang berarti mosfet dalam kondisi off. Akibat dari proses magnetisasi dan demagnetisasi yang berulang-ulang dan dengan frekuensi yang tinggi pada kumparan primer ini  maka pada kumparan sekunder trafo switching akan muncul nilai tegangan.

Proses demagnetisasi yang tidak sempurna akan menimbulkan tegangan spike atau lonjakan tegangan yang sangat besar pada kumparan primer, hal ini dapat meyebabkan switcher atau mosfet rusak maka untuk memecahkan masalah ini dipasanglah rangkaian snubber. Konfigurasi dari rangkaian snubber cukup bervariasi tergantung dari model dan merk tv-nya.

Pada tv polytron ini konfigurasi nya menggunakan 2 buah komponen yaitu kapasitor keramik dan  resistor yang di seri ke ground. Namun pada tipe tertentu bisa dijumpai konfigurasi dengan diode dan kapasitor bahkan jika daya nya kecil cukup dengan 1 buah diode saja.

Selanjutnya karena bagian switcher ini telah berosilasi dan pada bagian sekunder sudah menghasilkan tegangan maka dari sini tegangan start up di ambil alih oleh tegangan dari kumparan sekunder ini.

Seperti yang sudah saya katakan diawal tadi bahwa SMPS adalah jenis power supply dengan metode pensakelaran otomatis berkecepatan tinggi dengan menggunakan system PWM maka harus ada bagian atau rangkaian yang memproduksi sinyal PWM atau frekuensi dengan nilai tertentu.

Nilai frekuensi pada tipe SMPS biasanya berkisar antara 20 sampai 35 Khz. Dengan bahasa sederhananya mosfet ini akan hidup dan mati sekitar 20 ribu sampai 35 ribu kali per detik untuk melakukan proses magnetisasi dan demagnetisasi trafo switching.

Dan sinyal PWM ini dihasilkan dari  rangkaian konfigurasi inductor, resistor dan kapasitor dengan sumber tegangan dari kumparan sekunder trafo switching. Di pin ini akan terdapat tegangan sebesar 14 volt.

Sinyal pwm ini sendiri memiliki bentuk gelombang kotak.

Dimana  garis yang berada diatas menunjukan periode on dan pada garis yang dibawah adalah periode off nya. Maka dalam satu detik akan terdapat 20ribu sampai 35 ribu gelombang kotak seperti ini.

Dalam hal ini berlaku rumus jika lebar pulsa pada periode on lebih lama maka output tegangan sekunder akan naik dan sebaliknya jika lebar pulsa pada periode off lebih lama maka tegangan pada output akan rendah.

Maka hal ini dimanfaatkan untuk mengontrol tegangan output sekunder agar tetap stabil dan digunakan juga untuk mengontrol tegangan saat dalam posisi stand by dan posisi power on. Silahkan tonton video saya yang ini dan yang ini untuk lebih jelas nya.

Ini adalah bentuk gelombang dan lebar pulsa saat tv dalam keadaan stand by

Dan yang ini adalah bentuk gelomabang dan lebar pulsa saat dalam kondisi power on.

Muncul pertanyaan komponen apa saja yang bertanggung jawab dalam mengontrol lebar pulsa ini?

Jawabannya adalah transistor T507 yang dikontrol oleh rangkaian feedback yaitu ic optocoupler pc817 dan rangkaian error amp TL431.

Sebagai rangkaian over current protector disini di bentuk dari konfigurasi dua buah transistor NPN dan PNP bersama dengan resistor yang diseri ke ground.

Resistor-resistor ini berfungsi untuk mengatur tingkat kepekaan dari over current protector itu sendiri sekaligus sebagai jalur negative menuju switcher atau mosfet 7n65.

Sampai disini semoga rekan-rekan teknisi bisa memahami cara kerja rangkaian power supply pada tv polytron ini.

 

Assalamualaikum Warohmatullohi Wabarokatuh

Kali ini saya akan membahas secara detail tentang system atau cara kerja power supply tv tabung polytron khususnya pada area primer.

Hampir semua peralatan elektronik menggunakan power supply dengan metode yang dinamakan SMPS atau switch mode power supply.

Berdasarkan cara kerjanya rangkaian SMPS ini dibagi menjadi 3 jenis

1.       SMPS dengan Transistor sebagai final driver (bisa ditemukan pada tv merk china)

2.       SMPS dengan ic Hybrid untuk driver-nya. Contoh ic hybrid adalah STR W XXXX ( dapat ditemukan pada smps tv sharp atau LG)

3.       SMPS dengan mosfet sebagai final driver. Bisa ditemukan pada tv polytron dan tv TCL

Yang akan kita bahas disini adalah SMPS dengan mosfet sebagai final driver nya.

Sesuai dengan namanya yaitu SMPS atau Switch Mode Power Supply maka cara kerja Power supply ini menggunakan mode switching atau pensakelaran, dimana yang bertindak sebagai sakelarnya adalah mosfet yaitu dengan cara menyalakan dan mematikan tegangan yang masuk kedalam transformator switching dengan lebar pulsa termodulasi istilah kerennya PWM atau pulse width modulation.

Umumnya tv  merk polytron tipe mosfet yang sering digunakan adalah FS7UM dan 7n65, yang berarti mosfet itu memiliki daya 7 ampere dan 650 volt.

Mari kita bahas detailnya dimulai dari saat pertama kali tv dinyalakan.

Secara teknis diagram dasar dari SMPS digambarkan seperti ini.

 

Saat pertama kali tv dihubungkan ke sumber tegangan PLN ac 220 volt, maka terlebih dahulu akan masuk ke sirkuit yang dinamakan line filter atau E.M.I filter (electromagnetic interference).

Fungsi dari line filter ini adalah untuk meredam atau menghilangkan sinyal-sinyal liar yang tidak diinginkan ke suatu perangkat elektronik atau sistem elektronik yang sedang beroperasi.

Efek yang ditimbulkan jika rangkaian line filter ini bermasalah cukup beragam, misalnya terdapat gangguan gambar garis bintik-bintik di layar TV dan gangguan suara  pada bagian audio.

Dari line filter kemudian masuk ke blok rectifier atau penyearah. Disini tegangan ac 220 volt disearahkan menjadi tegangan dc 300 volt dan difilter oleh kapasitor elektrolit. Jika salah satu diode ini short maka akan menyebabkan fuse putus atau mcb trip. Kerusakan yang sering terjadi adalah nilai dari elko ini berubah baik itu kapasitas nya maupun ESR-nya. Kerusakan pada elko ini cukup bervariasi mulai tv tidak mau start, munculnya gambar serat-serat kayu pada layar televisi bahkan lebih parahnya lagi pada mcb bisa lansung trip saat pertama kali tv dinyalakan.

Selanjutnya agar switcher atau mosfet dan trafo swiching dapat ber-osilasi maka dibutuhkan trigger atau tegangan pemicu, maka dalam hal ini diperlukan rangkaian start up. Komponen dari rangkaian start up ini adalah resistor R534, diode zener D515 dengan breakdown voltage 6,2 volt dan Resistor R532 dan R533 sebagai pembagi tegangan.

Tegangan di titik ini sudah cukup untuk menswitch ic 501 atau mosfet 7n65 untuk memulai self oscillation atau berosilasi sendiri. Dalam kondisi normal maka pada kaki gate ini teukur nilai tegangan sebesar 3 volt sampai 5 volt.

Setelah berosilasi maka pada trafo switching terdapat induksi medan magnet yang akan menghasilkan output tegangan sekunder. Proses terjadinya induksi medan magnet di dalam trafo switching dikenal dengan istilah proses magnetisasi dan demagnetisasi.

Dimana proses magnetisasi adalah proses ketika trafo switching menghasilkan medan magnet artinya mosfet dalam kondisi on dan proses demagnetisasi adalah ketika trafo switching melepaskan medan magnet untuk meng-induksi kumparan sekunder yang berarti mosfet dalam kondisi off. Akibat dari proses magnetisasi dan demagnetisasi yang berulang-ulang dan dengan frekuensi yang tinggi pada kumparan primer ini  maka pada kumparan sekunder trafo switching akan muncul nilai tegangan.

Proses demagnetisasi yang tidak sempurna akan menimbulkan tegangan spike atau lonjakan tegangan yang sangat besar pada kumparan primer, hal ini dapat meyebabkan switcher atau mosfet rusak maka untuk memecahkan masalah ini dipasanglah rangkaian snubber. Konfigurasi dari rangkaian snubber cukup bervariasi tergantung dari model dan merk tv-nya.

Pada tv polytron ini konfigurasi nya menggunakan 2 buah komponen yaitu kapasitor keramik dan  resistor yang di seri ke ground. Namun pada tipe tertentu bisa dijumpai konfigurasi dengan diode dan kapasitor bahkan jika daya nya kecil cukup dengan 1 buah diode saja.

Selanjutnya karena bagian switcher ini telah berosilasi dan pada bagian sekunder sudah menghasilkan tegangan maka dari sini tegangan start up di ambil alih oleh tegangan dari kumparan sekunder ini.

Seperti yang sudah saya katakan diawal tadi bahwa SMPS adalah jenis power supply dengan metode pensakelaran otomatis berkecepatan tinggi dengan menggunakan system PWM maka harus ada bagian atau rangkaian yang memproduksi sinyal PWM atau frekuensi dengan nilai tertentu.

Nilai frekuensi pada tipe SMPS biasanya berkisar antara 20 sampai 35 Khz. Dengan bahasa sederhananya mosfet ini akan hidup dan mati sekitar 20 ribu sampai 35 ribu kali per detik untuk melakukan proses magnetisasi dan demagnetisasi trafo switching.

Dan sinyal PWM ini dihasilkan dari  rangkaian konfigurasi inductor, resistor dan kapasitor dengan sumber tegangan dari kumparan sekunder trafo switching. Di pin ini akan terdapat tegangan sebesar 14 volt.

Sinyal pwm ini sendiri memiliki bentuk gelombang kotak.

Dimana  garis yang berada diatas menunjukan periode on dan pada garis yang dibawah adalah periode off nya. Maka dalam satu detik akan terdapat 20ribu sampai 35 ribu gelombang kotak seperti ini.

Dalam hal ini berlaku rumus jika lebar pulsa pada periode on lebih lama maka output tegangan sekunder akan naik dan sebaliknya jika lebar pulsa pada periode off lebih lama maka tegangan pada output akan rendah.

Maka hal ini dimanfaatkan untuk mengontrol tegangan output sekunder agar tetap stabil dan digunakan juga untuk mengontrol tegangan saat dalam posisi stand by dan posisi power on. Silahkan tonton video saya yang ini dan yang ini untuk lebih jelas nya.

Ini adalah bentuk gelombang dan lebar pulsa saat tv dalam keadaan stand by

Dan yang ini adalah bentuk gelomabang dan lebar pulsa saat dalam kondisi power on.

Muncul pertanyaan komponen apa saja yang bertanggung jawab dalam mengontrol lebar pulsa ini?

Jawabannya adalah transistor T507 yang dikontrol oleh rangkaian feedback yaitu ic optocoupler pc817 dan rangkaian error amp TL431.

Sebagai rangkaian over current protector disini di bentuk dari konfigurasi dua buah transistor NPN dan PNP bersama dengan resistor yang diseri ke ground.

Resistor-resistor ini berfungsi untuk mengatur tingkat kepekaan dari over current protector itu sendiri sekaligus sebagai jalur negative menuju switcher atau mosfet 7n65.

Sampai disini semoga rekan-rekan teknisi bisa memahami cara kerja rangkaian power supply pada tv polytron ini.