Pada Power supply linear dengan arus besar, transistor pass 2N3055 sering dipasang secara paralel untuk meningkatkan kemampuan membawa arus. Misalnya dua, tiga, atau lebih transistor 2N3055 digunakan bersama pada bagian out put.

Ketika beberapa transistor 2N3055 di paralel, masing-masing transistor tidak selalu mempunyai karakteristik VBE dan penguatan arus yang sama. Perbedaan ini juga dipengaruhi oleh proses produksi transistor secara massal di pabrik. Meskipun memiliki tipe dan nomor seri yang sama, setiap transistor tetap dapat mempunyai toleransi parameter akibat perbedaan kecil selama proses fabrikasi semikonduktor.

scema powers uply ps-010Saturn electronics

Jika transistor langsung di paralel tanpa resistor pada emitor, pembagian arus dapat menjadi tidak seimbang.

Karena itu pada banyak desain power supply linear digunakan resistor bernilai rendah, misalnya 0,1 ohm, pada masing-masing emitor transistor 2N3055.

Fungsi Utama Resistor 0,1 Ohm 5 watt

Fungsi utama resistor 0,1 ohm 5 watt pada emitor transistor 2N3055 paralel adalah sebagai emitter ballast resistor atau resistor penyeimbang arus.

Resistor ini membantu membuat pembagian arus antar transistor menjadi lebih stabil. Ketika salah satu transistor mulai mengambil arus lebih besar, voltage drop pada resistor emitornya juga meningkat. Kondisi tersebut memberikan efek umpan balik negatif yang cenderung mengurangi arus transistor tersebut.

Dengan demikian transistor lain yang dipasang paralel dapat mengambil bagian arusnya masing-masing.

Kenapa 2N3055 Tidak Boleh Langsung Diparalel?

Secara teori, transistor yang identik dapat diparalel. Namun dalam praktiknya setiap transistor mempunyai perbedaan karakteristik, misalnya:

• VBE tidak persis sama.
• Gain atau hFE berbeda.
• Karakteristik temperatur berbeda.
• Resistansi internal berbeda.
• Kondisi dan umur transistor dapat berbeda.
• Hasil produksi massal di pabrik tidak pernah benar-benar identik.

Dalam produksi massal, transistor dengan tipe yang sama tetap di buat dalam batas toleransi tertentu. Perbedaan kecil pada proses fabrikasi dapat menyebabkan nilai VBE, hFE, leakage current, dan karakteristik temperatur setiap transistor sedikit berbeda.

Perbedaan tersebut dapat menyebabkan satu transistor mengambil arus lebih besar daripada transistor lainnya.

Jika transistor yang mengambil arus paling besar menjadi lebih panas, karakteristik transistor dapat berubah sehingga arusnya semakin meningkat. Kondisi ini dapat menyebabkan thermal runaway.

Cara Kerja Resistor Emitter 0,1 Ohm 5 watt

Resistor 0,1 ohm 5 watt dipasang secara seri pada masing-masing emitor transistor 2N3055.

Secara sederhana susunannya dapat digambarkan seperti berikut:

             + OUTPUT
                 |
         +-------+-------+
         |       |       |
        C|      C|      C|
     2N3055   2N3055  2N3055
        E|      E|      E|
        R       R       R
      0,1Ω    0,1Ω    0,1Ω
        |       |       |
         +------+------+
                 |
              LOAD (-)

Setiap transistor mempunyai resistor emitornya sendiri. Resistor tersebut tidak dipasang satu resistor untuk seluruh transistor, tetapi masing-masing transistor mendapat resistor emitter.

Bagaimana Resistor Ini Menyeimbangkan Arus?

Misalnya terdapat dua transistor 2N3055 yang dipasang paralel. Karena perbedaan karakteristik akibat toleransi produksi pabrik, transistor pertama cenderung mengambil arus lebih besar.

Ketika arus transistor pertama meningkat, arus yang melewati resistor 0,1 ohm juga meningkat. Akibatnya voltage drop pada resistor tersebut meningkat.

Voltage drop ini membuat tegangan emitter transistor naik relatif terhadap basisnya sehingga kecenderungan transistor untuk mengambil arus lebih besar menjadi berkurang.

Inilah mekanisme negative feedback lokal yang membantu menyeimbangkan arus kedua transistor.

Contoh Perhitungan

Misalkan satu transistor 2N3055 mengalirkan arus sebesar 5 A melalui resistor emitter 0,1 ohm.

Voltage drop pada resistor:

V = I × R

V = 5 × 0,1 = 0,5 V

Jadi terdapat sekitar 0,5 V pada resistor emitter tersebut.

Daya yang dibuang resistor:

P = I² × R

P = 5² × 0,1 = 2,5 W

Artinya pada arus 5 A, resistor 0,1 ohm membutuhkan rating daya yang cukup. Dalam praktik desain power supply, rating resistor sebaiknya mempunyai margin yang memadai terhadap disipasi normal dan kondisi beban.

Kenapa Nilainya 0,1 Ohm?

Nilai 0,1 ohm merupakan kompromi antara efektivitas balancing dan penurunan tegangan output.

Jika nilai resistor terlalu besar, pembagian arus memang semakin kuat tetapi voltage drop dan disipasi daya juga meningkat.

Sebaliknya, jika nilainya terlalu kecil, efek penyeimbangan arus menjadi semakin lemah.

Nilai Resistor	Efek
0,01 Ω	Voltage drop kecil, efek balancing lebih lemah
0,05 Ω	Balancing lebih ringan dengan drop rendah
0,1 Ω	Sering digunakan sebagai kompromi balancing dan voltage drop
0,22 Ω	Balancing lebih kuat tetapi voltage drop dan panas meningkat

Resistor Harus Dipasang pada Setiap Emitor

Ini bagian yang sangat penting ketika merakit atau memperbaiki power supply linear menggunakan beberapa 2N3055.

Jangan memasang satu resistor 0,1 ohm setelah semua emitor digabung jika tujuan resistor tersebut adalah menyeimbangkan arus antar transistor.

Konfigurasi yang benar adalah:

scema final untuk power suply linear

Dengan konfigurasi tersebut, setiap transistor mempunyai resistansi emitter masing-masing sehingga mekanisme balancing dapat bekerja secara individual.

Apakah Resistor 0,1 Ohm 5watt Bisa Diganti Kawat?

Tidak disarankan.

Jika resistor emitter 0,1 ohm diganti dengan kawat, efek ballast resistor hilang. Transistor yang mempunyai karakteristik sedikit lebih kuat dapat mengambil arus lebih besar daripada transistor lainnya.

Pada beban tinggi, ketidakseimbangan tersebut dapat menyebabkan salah satu transistor bekerja jauh lebih berat dan mengalami panas berlebih.

Apakah Semua Power Supply 2N3055 Wajib Menggunakan 0,1 Ohm 5 watt ?

Tidak harus 0,1 ohm. Nilai resistor ditentukan berdasarkan desain rangkaian, jumlah transistor, target arus, karakteristik transistor, dan metode pembagian arus yang digunakan.

Yang penting adalah memahami bahwa ketika resistor tersebut berfungsi sebagai emitter ballast, nilainya harus dipilih berdasarkan kebutuhan rangkaian dan kemampuan daya resistor.

Kesalahan yang Sering Terjadi

• Memparalel 2N3055 tanpa resistor emitter.
• Menggunakan satu resistor untuk seluruh transistor.
• Mengganti resistor 0,1 ohm dengan jumper.
• Menggunakan resistor dengan watt terlalu kecil.
• Memasang transistor tanpa memperhatikan pendinginan.
• Mengabaikan perbedaan karakteristik transistor.
• Menguji power supply pada arus besar tanpa pembatas arus.

Kesimpulan

Pada power supply linear yang menggunakan beberapa transistor 2N3055 secara paralel, resistor 0,1 ohm pada masing-masing emitor berfungsi terutama sebagai emitter ballast resistor untuk membantu membagi dan menyeimbangkan arus antar transistor.

Perbedaan karakteristik antar transistor dapat terjadi karena toleransi komponen, kondisi penggunaan, dan proses produksi transistor secara massal di pabrik. Oleh karena itu, transistor dengan tipe yang sama pun belum tentu mempunyai VBE, hFE, dan kemampuan menghantarkan arus yang benar-benar identik.

Resistor ini menghasilkan sedikit voltage drop ketika arus mengalir. Voltage drop tersebut memberikan negative feedback lokal sehingga transistor yang cenderung mengambil arus terlalu besar akan mengalami pengurangan kecenderungan arusnya.

Karena bekerja pada arus besar, resistor 0,1 ohm juga harus mempunyai rating daya yang sesuai. Jangan menggantinya dengan kawat atau jumper karena dapat menghilangkan fungsi balancing dan meningkatkan risiko ketidakseimbangan arus serta thermal runaway pada transistor 2N3055.

Salah satu keluhan yang sering dialami operator radio amatir adalah layar radio rig yang meredup, berkedip, atau bahkan mati dan restart saat tombol PTT (Push-To-Talk) ditekan.

Lawan bicara juga mungkin mengeluhkan audio terdengar serak, pecah, atau sinyal hilang saat Anda memancar. Gejala tersebut umumnya menunjukkan satu masalah utama, yaitu tegangan power supply drop saat transmit.

Tegangan yang seharusnya stabil pada 13,8 Volt DC dapat turun menjadi 11 Volt bahkan 10 Volt ketika radio menarik arus maksimum. Berikut beberapa penyebab yang paling sering terjadi.

1. Kapasitas Ampere Power Supply Tidak Mencukupi

Penyebab paling umum adalah kapasitas arus power supply terlalu kecil dibanding kebutuhan radio. Radio rig 50 Watt umumnya membutuhkan arus sekitar 12–15 Ampere saat transmit.

Jika menggunakan PSU 15A untuk radio yang membutuhkan 15A, maka power supply bekerja pada batas maksimal sehingga tegangan mudah turun saat beban meningkat.

Solusi: Gunakan PSU dengan kapasitas lebih besar, misalnya 20A atau 30A agar tersedia cadangan daya (headroom) yang cukup.

2. Kabel Power dan Sekring Bermasalah

Sering kali power supply sebenarnya masih sehat, namun tegangan yang sampai ke radio sudah berkurang akibat hambatan pada kabel atau konektor.

• Kabel terlalu kecil atau terlalu panjang.
• Terminal dan rumah sekring berkarat atau kendor.
• Konektor power mengalami oksidasi.

Solusi: Gunakan kabel tembaga minimal AWG 10 atau AWG 12 serta pastikan konektor dan sekring dalam kondisi bersih.

3. Komponen Internal Power Supply Mulai Lemah

Jika usia PSU sudah cukup lama, beberapa komponen internal mungkin mengalami penurunan performa.

Jenis Power Supply	Komponen yang Sering Bermasalah
PSU Linear	Elco filter kering atau bocor serta transistor final lemah seperti 2N3055.
PSU Switching	Kapasitor output kembung, optocoupler rusak, atau IC PWM seperti TL494 mulai lemah.

4. RF Feedback Masuk ke Power Supply

Masalah lain yang sering mengecoh teknisi adalah RF Feedback. Tegangan terlihat normal, tetapi saat transmit radio tiba-tiba mati atau restart.

Penyebabnya adalah gelombang RF dari antena masuk kembali ke sistem power supply akibat nilai SWR yang buruk atau instalasi antena yang tidak benar.

Jika nilai SWR antena tinggi, sebagian daya pancar akan dipantulkan kembali dan mengganggu kerja regulator tegangan di dalam PSU.

Cara Menguji RF Feedback:
Hubungkan radio ke dummy load lalu lakukan transmit pada daya penuh. Jika radio bekerja normal tanpa drop tegangan, kemungkinan besar masalah berasal dari sistem antena dan bukan dari power supply.

Kesimpulan

Tegangan power supply yang drop saat transmit tidak selalu berarti PSU rusak. Mulailah pemeriksaan dari bagian yang paling sederhana seperti kabel power, konektor, sekring, dan kondisi antena.

Jika seluruh sistem eksternal sudah baik, barulah lakukan pemeriksaan pada komponen internal PSU seperti elco, transistor regulator, atau rangkaian kontrol tegangan.

Baca Juga

• Cara Ampuh Mengatasi Desis Noise pada Power Supply Switching
• Fungsi Rangkaian Crowbar (OVP) Mencegah Radio Terbakar
• Cara Membaca SWR Meter untuk Mencegah HT Rusak

Baterai LiFePO4

Dunia amatir radio saat ini semakin ramai dengan aktivitas komunikasi lapangan seperti Summits on the Air (SOTA), Parks on the Air (POTA), maupun komunikasi darurat bencana (Emergency Communication atau EmComm). Saat beroperasi di gunung, hutan, atau daerah tanpa listrik, tentu tidak mungkin menggunakan power supply yang terhubung ke jaringan PLN.

Untuk mengoperasikan radio rig 50 Watt di lapangan dibutuhkan sumber daya portabel yang kuat dan andal. Jika dahulu operator radio menggunakan aki timbal (Lead Acid Battery) yang berat, kini banyak yang beralih ke Baterai LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) karena lebih ringan, stabil, dan tahan lama.

Mengapa Aki SLA Kurang Cocok untuk Radio Rig?

Aki kering atau Sealed Lead Acid (SLA/VRLA) memiliki beberapa kelemahan jika digunakan sebagai sumber daya radio komunikasi.

• Tegangan Mudah Drop: Saat radio memancar dan menarik arus besar, tegangan aki dapat turun hingga di bawah 11 Volt sehingga daya pancar menurun dan radio berpotensi restart.
• Kapasitas Efektif Terbatas: Aki 20Ah umumnya hanya aman digunakan sekitar 50% kapasitasnya agar umur aki tetap panjang. Selain itu bobotnya cukup berat.

Keunggulan LiFePO4 untuk Radio Komunikasi

Baterai LiFePO4 tersusun dari empat sel yang disusun seri (4S). Karakteristiknya sangat sesuai untuk kebutuhan radio komunikasi portabel.

1. Tegangan Sesuai Kebutuhan Radio

Radio komunikasi umumnya membutuhkan suplai sekitar 13,8 Volt. Baterai LiFePO4 memiliki tegangan kerja sekitar 12,8 hingga 13,4 Volt sehingga sangat cocok digunakan untuk HT maupun radio rig.

2. Tegangan Stabil Saat Digunakan

Salah satu keunggulan utama LiFePO4 adalah kurva pelepasan daya yang sangat datar. Tegangan tetap stabil meskipun kapasitas baterai mulai berkurang sehingga performa radio tetap optimal.

3. Ringan dan Lebih Aman

LiFePO4 jauh lebih aman dibanding baterai Lithium Polymer (LiPo). Risiko kebakaran sangat rendah dan bobotnya hanya sekitar sepertiga dari aki timbal dengan kapasitas yang setara.

Perbandingan Aki SLA dan LiFePO4 Kapasitas 20Ah

Parameter	Aki SLA / VRLA	LiFePO4
Bobot	6–7 Kg	±2,5 Kg
Kapasitas Efektif	Sekitar 50%	Hingga 95%
Tegangan Saat TX	Drop hingga 10,5–11 Volt	Stabil 12,5–12,8 Volt
Umur Pakai	300–500 Siklus	2000–5000 Siklus

Kelemahan LiFePO4

Walaupun memiliki banyak keunggulan, LiFePO4 tetap memiliki beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan.

• Harga awal lebih mahal dibanding aki SLA.
• Membutuhkan charger khusus lithium.
• Wajib menggunakan BMS (Battery Management System).
• BMS berkualitas rendah terkadang dapat menimbulkan noise RF pada penerima radio.

Kesimpulan

Bagi operator radio lapangan, relawan SAR, penggiat SOTA maupun POTA, baterai LiFePO4 merupakan pilihan terbaik sebagai sumber daya portabel. Bobot yang ringan, tegangan yang stabil, kapasitas yang dapat dimanfaatkan hampir penuh, serta umur pakai yang sangat panjang menjadikannya investasi jangka panjang yang layak dipertimbangkan untuk mendukung aktivitas radio komunikasi di luar jaringan listrik.

Di kalangan penggiat amatir radio, merakit peralatan sendiri (homebrew) merupakan kebanggaan tersendiri. Salah satu proyek yang paling populer adalah membuat Power Supply Linear 13,8 Volt berkapasitas besar untuk menyuplai radio rig VHF, UHF, maupun HF.

Power Supply Linear 30A

Meskipun saat ini banyak tersedia power supply switching yang murah dan ringkas, power supply linear masih menjadi pilihan utama karena menghasilkan tegangan DC yang bersih dan minim gangguan RF (Zero RF Noise). Komponen utama yang sering digunakan adalah transistor legendaris 2N3055.

Mengapa Menggunakan Transistor 2N3055?

• Tangguh: Tahan terhadap panas dan beban berat.
• Kapasitas Arus Besar: Mampu menangani arus tinggi jika dipasang dengan pendingin yang memadai.
• Harga Terjangkau: Mudah ditemukan di pasaran elektronik.

Skema Regulator LM723

Skema Power Supply LM723

Daftar Komponen Utama Power Supply 30A

Blok Rangkaian	Komponen
Penurun dan Penyearah Tegangan	Trafo 30A output 15–18V, Dioda Bridge 35A atau 50A
Filter	Elco besar 10.000µF/50V sebanyak 4–6 buah diparalel
Regulator dan Driver	LM317, LM7812, atau LM723 serta transistor driver TIP41 atau TIP3055
Final Output	4–6 transistor 2N3055 dengan resistor emitor 0,1 Ohm 5 Watt

Tips Penting Saat Merakit

1. Gunakan Resistor Emitor

Resistor 0,1 Ohm pada setiap transistor berfungsi sebagai pembagi beban agar arus merata dan mencegah satu transistor bekerja terlalu berat.

2. Perhatikan Pendinginan

Power Supply Linear menghasilkan panas cukup besar. Oleh karena itu semua transistor wajib dipasang pada heatsink aluminium yang memadai dan sebaiknya dibantu kipas pendingin.

Penting: Pasang Proteksi Crowbar

Jika salah satu transistor 2N3055 mengalami korsleting, tegangan output dapat melonjak dan merusak radio. Untuk menghindari hal tersebut, pasang Rangkaian Crowbar (OVP) menggunakan SCR dan dioda zener.

Kesimpulan

Merakit power supply linear 30A berbasis transistor 2N3055 memang membutuhkan biaya, ruang, dan pendinginan yang memadai. Namun hasilnya adalah sumber daya yang stabil, tahan lama, dan bebas noise RF sehingga sangat cocok digunakan untuk stasiun radio komunikasi maupun repeater radio.

Pernahkah Anda membayangkan radio rig kesayangan tiba-tiba berasap dan mati total saat digunakan memancar? Salah satu penyebabnya adalah kegagalan power supply yang mengirimkan tegangan berlebih (over-voltage) ke radio.

Contoh rangkaian Crowbar sederhana

Risiko ini sering terjadi pada power supply linear berbasis trafo yang tidak dilengkapi proteksi tegangan lebih. Ketika transistor regulator mengalami korsleting, tegangan mentah dari trafo dapat langsung masuk ke radio dan merusak bagian final RF.

Untuk mencegah kerusakan tersebut, banyak stasiun radio profesional menggunakan Rangkaian Crowbar sebagai sistem proteksi over voltage.

Apa Itu Rangkaian Crowbar?

Istilah crowbar berarti linggis. Dalam dunia elektronika, Crowbar adalah rangkaian pengaman yang secara sengaja membuat hubungan singkat (short circuit) pada output power supply ketika tegangan melebihi batas aman.

Tujuannya adalah memaksa sekring putus secepat mungkin sehingga peralatan yang terhubung tidak menerima tegangan berlebih yang berbahaya.

Komponen Utama Rangkaian Crowbar

• Dioda Zener – Berfungsi sebagai sensor tegangan. Saat tegangan melebihi nilai tertentu, zener mulai menghantar dan memicu rangkaian proteksi.
• SCR (Silicon Controlled Rectifier) – Bertindak sebagai saklar elektronik yang langsung menghubungkan jalur positif dan negatif ketika dipicu.
• Sekring (Fuse) – Putus akibat lonjakan arus yang ditimbulkan oleh SCR sehingga suplai listrik ke radio terhenti.

Mengapa Sekring Saja Tidak Cukup?

Banyak pengguna radio menganggap sekring bawaan sudah cukup melindungi perangkat. Padahal sekring hanya bekerja berdasarkan arus berlebih, bukan tegangan berlebih.

Jika tegangan output PSU melonjak dari 13,8 Volt menjadi 20–24 Volt, kerusakan pada transistor final radio dapat terjadi jauh lebih cepat dibanding waktu yang dibutuhkan sekring untuk putus.

Mitos: Sekring selalu mampu melindungi radio dari semua kerusakan listrik.
Fakta: Sekring tidak dirancang untuk mendeteksi over-voltage. Oleh karena itu diperlukan rangkaian Crowbar sebagai proteksi tambahan.

Dengan adanya Crowbar, lonjakan tegangan dapat dideteksi dalam hitungan mikrodetik sehingga sekring dipaksa putus sebelum radio mengalami kerusakan.

Kesimpulan

Jika Anda merakit atau membeli power supply untuk radio rig, pastikan perangkat tersebut memiliki proteksi over voltage. Rangkaian Crowbar merupakan solusi sederhana namun sangat efektif untuk melindungi radio dari kerusakan akibat kegagalan regulator tegangan.

Biaya memasang modul Crowbar jauh lebih murah dibanding mengganti radio rig yang rusak akibat lonjakan tegangan.

Artikel Terkait

• Panduan Menghitung Ampere PSU untuk Radio Rig
• Analisis Rangkaian Power Supply Linear Berbasis IC LM723
• Perbedaan Power Supply Linear dan Switching
• Cara Mengatasi Noise RF pada Power Supply Switching

Bagi Anda yang baru beralih dari HT ke Radio Rig (Mobile Radio), salah satu perangkat yang wajib dimiliki adalah Power Supply Unit (PSU). Tanpa PSU yang tepat, radio tidak akan bekerja optimal saat digunakan di rumah.

Power Supply Linear untuk Radio Komunikasi

Berbeda dengan peralatan elektronik rumah tangga biasa, radio pemancar membutuhkan suplai arus DC yang stabil. Kesalahan memilih PSU dapat menyebabkan suara transmisi terganggu, tegangan drop, hingga kerusakan pada bagian final radio.

1. Mengapa Radio Rig Menggunakan Tegangan 13.8 Volt?

Sebagian besar radio komunikasi seperti Yaesu, Icom, Kenwood, dan Alinco dirancang bekerja pada tegangan 13.8 Volt DC. Nilai ini mengikuti sistem kelistrikan kendaraan yang saat mesin hidup berada pada kisaran 13.8–14.4 Volt.

Apakah radio bisa menggunakan adaptor 12 Volt?
Bisa, tetapi daya pancar radio tidak akan maksimal karena tegangan kerja berada di bawah kondisi ideal.

2. Cara Menghitung Kebutuhan Ampere PSU

Kebutuhan ampere ditentukan oleh daya pancar radio saat transmit. Semakin besar daya pancar, semakin besar pula arus yang dibutuhkan dari power supply.

Daya Pancar	Arus Saat TX	PSU Disarankan
25 Watt	5–7 Ampere	10 Ampere
50–65 Watt	10–15 Ampere	20–30 Ampere
100 Watt	20–25 Ampere	35–40 Ampere

3. Pentingnya Headroom pada Power Supply

Jangan membeli PSU dengan kapasitas yang pas-pasan. Jika radio membutuhkan 13 Ampere, sebaiknya gunakan PSU 20–30 Ampere agar tersedia cadangan daya (headroom).

• Mengurangi panas berlebih pada PSU.
• Memperpanjang umur komponen.
• Mencegah tegangan drop saat transmit.
• Menjaga kualitas audio tetap stabil.

4. Memilih PSU Linear atau Switching

• Linear Power Supply – Menggunakan trafo besar dan menghasilkan tegangan yang sangat bersih dari noise RF.
• Switching Power Supply – Ringan, murah, dan efisien, tetapi berpotensi menimbulkan noise RF jika kualitas filternya kurang baik.

Baca juga: Perbedaan Power Supply Linear dan Switching.

Kesimpulan

Power Supply merupakan jantung dari stasiun radio komunikasi. Pastikan PSU memiliki tegangan stabil 13.8 Volt DC, kapasitas ampere yang cukup, dan cadangan daya yang memadai agar radio dapat bekerja optimal tanpa mengalami tegangan drop saat transmit.

Switching Power Supply (SMPS) semakin banyak digunakan pada perangkat radio komunikasi karena memiliki ukuran yang ringkas, efisiensi tinggi, dan mampu menghasilkan arus besar. Namun salah satu kelemahan utama SMPS adalah munculnya gangguan frekuensi radio atau Radio Frequency Interference (RFI) yang dapat mengurangi kualitas penerimaan sinyal.

 

Gangguan ini biasanya terdengar sebagai desisan, dengungan, atau suara berulang pada speaker radio terutama saat menggunakan perangkat HF, VHF, maupun UHF yang sensitif.

Apa Penyebab Noise pada Switching Power Supply?

SMPS bekerja dengan cara memutus dan menyambung arus pada frekuensi tinggi yang umumnya berada pada rentang puluhan hingga ratusan kilohertz.

Proses switching tersebut menghasilkan harmonik yang dapat menyebar melalui:

• Kabel listrik AC.
• Kabel output DC.
• Grounding yang kurang baik.
• Radiasi langsung dari rangkaian switching.

Akibatnya penerima radio dapat menangkap gangguan tersebut sebagai noise tambahan.

Gejala Gangguan RFI pada Radio

• Muncul suara dengung saat power supply dinyalakan.
• Sinyal lemah tertutup noise.
• S-Meter meningkat meskipun tidak ada sinyal.
• Terdengar bunyi berulang pada frekuensi tertentu.
• Gangguan hilang saat power supply dimatikan.

Menggunakan Ferrite Core

Salah satu cara paling sederhana adalah memasang ferrite core pada kabel DC dan kabel AC.

Ferrite berfungsi menyerap gangguan frekuensi tinggi sebelum masuk ke radio.

Lokasi pemasangan yang disarankan:

• Kabel output DC.
• Kabel input AC.
• Kabel mikrofon.
• Kabel antena jika diperlukan.

Memasang Filter EMI

Filter EMI dapat dipasang pada jalur input AC untuk mengurangi noise yang masuk maupun keluar dari power supply.

Filter ini biasanya terdiri dari:

• Induktor Common Mode Choke.
• Kapasitor X-Class.
• Kapasitor Y-Class.

Banyak power supply industri sudah dilengkapi filter EMI bawaan.

Gunakan Grounding yang Baik

Grounding yang buruk sering menjadi penyebab utama gangguan RF.

Beberapa tips yang dapat dilakukan:

• Hubungkan chassis ke ground station.
• Gunakan kabel ground yang pendek.
• Hindari loop grounding.
• Pastikan semua koneksi ground kencang.

Jauhkan dari Kabel Antena

Jangan meletakkan power supply switching terlalu dekat dengan kabel antena atau perangkat penerima.

Jarak yang lebih jauh akan mengurangi kemungkinan radiasi noise langsung ke sistem radio.

Gunakan Kabel Output Pendek

Kabel DC yang panjang dapat berfungsi sebagai antena yang memancarkan noise dari SMPS.

Untuk hasil terbaik:

• Gunakan kabel seperlunya.
• Pilih ukuran kabel yang sesuai.
• Pilin kabel positif dan negatif bersama-sama.

Tambahkan Filter DC Output

Filter tambahan pada sisi output dapat membantu mengurangi ripple dan noise frekuensi tinggi.

Filter sederhana dapat terdiri dari:

• Induktor (choke).
• Kapasitor elektrolit.
• Kapasitor keramik.

Metode ini sering digunakan pada stasiun radio amatir dan repeater.

Pilih Power Supply Berkualitas

Tidak semua SMPS memiliki kualitas yang sama. Produk berkualitas umumnya telah dilengkapi:

• Filter EMI internal.
• Proteksi arus lebih.
• Proteksi hubung singkat.
• Shielding logam yang baik.

Power supply murah tanpa filter sering menjadi sumber gangguan radio yang serius.

Kesimpulan

Switching power supply memang menawarkan efisiensi tinggi dan ukuran yang ringkas, namun dapat menghasilkan gangguan RF jika tidak ditangani dengan baik. Dengan pemasangan ferrite core, filter EMI, grounding yang benar, serta tata letak instalasi yang tepat, sebagian besar gangguan dapat dikurangi secara signifikan.

Bagi pengguna radio komunikasi, repeater, maupun stasiun radio amatir, pengendalian noise merupakan langkah penting untuk menjaga kualitas penerimaan sinyal tetap optimal.

FAQ Seputar Noise RF pada Power Supply Switching

Apakah semua switching power supply menghasilkan noise RF?

Hampir semua switching power supply menghasilkan noise frekuensi tinggi, namun tingkat gangguannya berbeda-beda tergantung kualitas desain, filter EMI, dan sistem shielding yang digunakan.

Mengapa noise hilang saat power supply dimatikan?

Karena sumber gangguan berasal dari proses switching pada power supply. Ketika perangkat dimatikan, sumber emisi frekuensi tinggi juga berhenti sehingga noise tidak lagi diterima radio.

Apakah ferrite core efektif mengurangi gangguan RF?

Ya. Ferrite core mampu meredam arus frekuensi tinggi yang merambat melalui kabel sehingga dapat membantu mengurangi noise pada sistem radio komunikasi.

Mana yang lebih baik untuk radio komunikasi, power supply linear atau switching?

Power supply linear umumnya memiliki tingkat noise lebih rendah, sedangkan switching power supply menawarkan efisiensi lebih tinggi dan ukuran lebih ringkas.

Apakah filter EMI wajib dipasang?

Tidak selalu wajib, namun sangat di saran kan terutama pada instalasi radio komunikasi yang sensitif terhadap gangguan frekuensi radio.

Bagaimana cara mengetahui sumber noise berasal dari power supply?

Cara paling mudah adalah mematikan power supply dan mengamati perubahan pada penerimaan radio. Jika noise hilang atau berkurang drastis, kemungkinan besar sumber gangguan berasal dari power supply tersebut.

Dalam dunia radio komunikasi, kualitas catu daya memiliki pengaruh besar terhadap performa perangkat. Dua jenis power supply yang paling sering digunakan adalah power supply linear dan switching power supply (SMPS). Masing-masing memiliki karakteristik, kelebihan, dan kekurangan yang perlu dipahami sebelum digunakan pada radio komunikasi VHF, UHF, maupun HF.

Power supply linear bekerja menggunakan transformator, penyearah, kapasitor filter, dan regulator linear seperti LM723, LM317, atau transistor seri.

Karakteristik utama power supply linear:

• Menggunakan trafo berukuran besar.
• Bekerja pada frekuensi rendah 50Hz atau 60Hz.
• Memiliki tingkat noise RF yang sangat rendah.
• Konstruksi sederhana dan mudah diperbaiki.
• Bobot relatif berat.

Contoh penggunaan:

• Power Supply LM723 13,8V 10A.
• Saturn PS-010.
• Catu daya radio amatir klasik.
• Power supply laboratorium.

 Switching Power Supply (SMPS) menggunakan teknik switching frekuensi tinggi untuk mengubah tegangan AC menjadi DC secara lebih efisien.

Karakteristik utama switching power supply:

• Ukuran lebih kecil.
• Bobot lebih ringan.
• Efisiensi tinggi.
• Mampu menghasilkan arus besar.
• Berpotensi menghasilkan noise frekuensi tinggi.

Contoh penggunaan:

• Power supply server.
• SMPS 13,8V 30A.
• Power supply repeater modern.
• Catu daya perangkat telekomunikasi.

Perbandingan Power Supply Linear dan Switching

Parameter	Linear	Switching
Noise RF	Sangat rendah	Lebih tinggi
Efisiensi	40% - 60%	80% - 95%
Ukuran	Besar	Kecil
Berat	Berat	Ringan
Konsumsi Listrik	Lebih tinggi	Lebih hemat
Kemudahan Perbaikan	Mudah	Lebih sulit
Kompleksitas Rangkaian	Sederhana	Lebih kompleks

Pengaruh Terhadap Radio Komunikasi

Power Supply Linear

Keunggulan utama power supply linear adalah minim gangguan frekuensi radio. Oleh karena itu jenis ini masih banyak digunakan oleh operator radio amatir dan anggota RAPI.

Keuntungannya:

• Audio penerimaan lebih bersih.
• Tidak menimbulkan desisan frekuensi tinggi.
• Cocok untuk komunikasi jarak jauh (DX).
• Ideal untuk stasiun radio permanen.

Power Supply Switching

Power supply switching modern memiliki efisiensi tinggi, tetapi dapat menghasilkan noise RF yang terkadang masuk ke penerima radio.

Gangguan yang mungkin muncul:

• Noise pada frekuensi HF.
• Harmonik frekuensi tinggi.
• Desisan pada penerima radio.
• Gangguan spektrum tertentu jika filter kurang baik.

Namun pada perangkat switching berkualitas tinggi, gangguan tersebut biasanya sudah diminimalkan dengan filter tambahan.

Kapan Memilih Power Supply Linear?

Power supply linear cocok digunakan apabila:

• Mengutamakan kualitas sinyal radio.
• Digunakan untuk radio HF.
• Sebagai base station permanen.
• Digunakan untuk laboratorium elektronika.
• Tidak mempermasalahkan ukuran dan berat.

Kapan Memilih Switching Power Supply?

Power supply switching lebih tepat digunakan apabila:

• Membutuhkan arus besar.
• Ruang pemasangan terbatas.
• Mengutamakan efisiensi listrik.
• Digunakan untuk repeater modern.
• Membutuhkan perangkat yang ringan dan mudah dibawa.

Tips Memilih Power Supply untuk Radio Komunikasi

1. Pilih tegangan output standar 13,8V DC.
2. Gunakan arus minimal 25% lebih besar dari kebutuhan radio.
3. Pastikan memiliki proteksi short circuit.
4. Gunakan kabel output dengan ukuran yang sesuai.
5. Perhatikan kualitas pendinginan dan ventilasi.
6. Untuk radio HF, prioritaskan power supply dengan noise rendah.

Kesimpulan

Baik power supply linear maupun switching memiliki keunggulan masing-masing. Power supply linear unggul dalam hal kebersihan sinyal dan minim gangguan RF sehingga masih menjadi favorit di kalangan radio amatir dan teknisi komunikasi. Sementara itu, switching power supply menawarkan efisiensi tinggi, ukuran ringkas, dan kemampuan arus besar yang cocok untuk aplikasi modern.

Pemilihan jenis power supply sebaiknya disesuaikan dengan kebutuhan operasional, jenis perangkat radio, serta kondisi instalasi yang digunakan.

www.ofd.web.id

Power supply berbasis IC LM723 dikenal memiliki stabilitas tegangan yang sangat baik. Namun pada rangkaian standar seperti Saturn PS-010, kemampuan arus maksimum biasanya dibatasi oleh jumlah transistor final yang digunakan. Dengan melakukan beberapa modifikasi, arus output dapat ditingkatkan hingga 15A bahkan 20A.

saturn ps-010

Menambah Transistor Final

Pada rangkaian asli digunakan dua buah transistor 2N3055 yang dipasang paralel. Untuk meningkatkan kemampuan arus, jumlah transistor dapat ditambah menjadi tiga atau empat buah.

• 2 × 2N3055 = sekitar 10A
• 3 × 2N3055 = sekitar 15A
• 4 × 2N3055 = sekitar 20A

Setiap transistor wajib menggunakan resistor emitor 0,1Ω 5W agar pembagian arus tetap seimbang.

Upgrade Trafo

Jika arus ditingkatkan, trafo juga harus diperbesar.

Arus Output	Trafo Minimum
10A	18VAC 10A
15A	18VAC 15A
20A	18VAC 20A

Trafo yang terlalu kecil akan menyebabkan tegangan drop saat beban penuh.

Menambah Kapasitor Filter

Kapasitor filter menentukan besarnya ripple setelah penyearah.

• 1.000µF per ampere sebagai minimum.
• 2.000µF per ampere untuk hasil lebih baik.

Untuk PSU 20A disarankan menggunakan kapasitas total antara 20.000µF hingga 40.000µF.

Contoh:

• 8 × 4700µF/35V
• 4 × 10.000µF/35V

Penggunaan Transistor Modern

Jika transistor 2N3055 sulit ditemukan, beberapa alternatif yang dapat digunakan antara lain:

• MJ15015
• MJ15024
• TIP3055
• 2SC5200 (dengan modifikasi rangkaian)

Transistor modern umumnya memiliki gain lebih baik dan kemampuan disipasi daya yang lebih tinggi.

Mengapa LM723 Masih Digunakan Hingga Sekarang?

Meskipun switching power supply semakin populer, LM723 masih banyak digunakan oleh teknisi radio komunikasi karena memiliki beberapa keunggulan.Switching power supply menghasilkan noise frekuensi tinggi yang sering mengganggu perangkat radio seperti:

• HT VHF/UHF
• Repeater
• Radio HF

LM723 menggunakan regulator linear sehingga noise RF sangat rendah.Perubahan beban tidak banyak mempengaruhi tegangan output sehingga sangat cocok untuk perangkat komunikasi radio.Komponen yang digunakan sederhana dan mudah ditemukan di pasaran.

• Resistor
• Kapasitor
• Transistor
• Dioda

Biaya Relatif Murah

IC LM723 masih tersedia luas dan harganya relatif terjangkau dibanding regulator presisi modern.

Tips Perakitan Power Supply LM723

Gunakan Heatsink Besar

Transistor final wajib dipasang pada heatsink aluminium yang cukup besar. Untuk penggunaan di atas 10A sangat disarankan menambahkan kipas pendingin.

Gunakan Kabel Output yang Memadai

Arus	Ukuran Kabel Minimum
10A	2,5 mm²
20A	4 mm²

Gunakan Sistem Star Ground

Ground regulator dan ground beban sebaiknya bertemu pada satu titik untuk mengurangi drop tegangan dan noise.

Pasang Sekring Pengaman

Sekring sebaiknya dipasang pada:

• Input AC
• Output DC

Langkah ini membantu melindungi rangkaian dari kerusakan akibat korsleting.

Kesimpulan

Power Supply Saturn Electronics PS-010 merupakan salah satu implementasi terbaik IC LM723 untuk aplikasi radio komunikasi. Desain ini menawarkan regulasi tegangan yang stabil, proteksi arus, remote sensing, dan kemampuan arus hingga 10A menggunakan transistor eksternal 2N3055.

Dengan modifikasi pada trafo, kapasitor filter, dan transistor final, desain ini masih sangat layak digunakan untuk:

• Radio komunikasi RAPI
• Radio amatir ORARI
• Repeater VHF/UHF
• Power supply laboratorium
• Charger aki
• Servis peralatan elektronika

Keunggulan utama LM723 dibanding switching power supply modern adalah tingkat noise yang sangat rendah sehingga ideal untuk perangkat radio yang sensitif terhadap gangguan frekuensi.

Bagi para teknisi radio komunikasi dan penghobi elektronika siapa yang tidak tau skema ini, rangkaian Saturn Electronics PS-010 merupakan salah satu desain high stability power supply yang cukup legendaris. Menggunakan IC LM723 sebagai regulator utama dan dikombinasikan dengan transistor penguat arus eksternal, rangkaian ini mampu menghasilkan tegangan DC yang stabil, minim ripple, dan rendah noise RF sehingga cocok digunakan untuk radio komunikasi, repeater kecil, maupun peralatan laboratorium.

Skema ps010 dari saturn

1. Penyearah dan Filter (Rectifier & Filter)

Pada bagian input terdapat:

• Trafo 18VAC 10A
• Dioda bridge D1-D4
• Kapasitor filter C1-C4 (4 x 2200µF/25V)

Trafo menurunkan tegangan AC dari jaringan listrik kemudian disearahkan oleh bridge dioda/rectifier menjadi tegangan DC. Kapasitor filter berfungsi meredam ripple sehingga tegangan menjadi lebih halus sebelum masuk ke regulator.

Perkiraan tegangan DC setelah penyearah:

VDC ≈ VAC × 1,414 − 1,4V

Dengan input 18VAC diperoleh sekitar 24VDC tanpa beban.

2. IC LM723 Sebagai Regulator Utama

IC LM723 merupakan pusat kendali seluruh sistem regulator. IC ini memiliki referensi tegangan internal sekitar 7,15V yang sangat stabil dan dilengkapi penguat kesalahan (error amplifier), pengendali transistor output, serta proteksi arus.

Fungsi LM723 pada rangkaian ini adalah:

• Menghasilkan referensi tegangan presisi.
• Mengontrol transistor daya eksternal.
• Menjaga tegangan output tetap stabil.
• Membatasi arus saat terjadi beban berlebih.

3. Pengatur Tegangan Output

Pengaturan tegangan dilakukan oleh kombinasi resistor dan potensiometer:

• VR1 10K
• R1
• R2
• R3

Dengan memutar VR1, tegangan output dapat diatur antara 9V hingga 17V. LM723 akan membandingkan tegangan referensi dengan tegangan umpan balik dari output.

Jika output turun akibat beban meningkat, LM723 akan meningkatkan arus penggerak transistor. Sebaliknya jika output naik, arus penggerak akan dikurangi sehingga tegangan tetap konstan.

4. Rangkaian Kompensasi dan Stabilitas

Kapasitor C6, C8, C9, dan C10 berfungsi sebagai kompensasi frekuensi untuk menjaga kestabilan regulator.

Fungsinya antara lain:

• Mencegah osilasi.
• Mengurangi noise frekuensi tinggi.
• Menstabilkan loop feedback.
• Meningkatkan kualitas regulasi tegangan.

Inilah salah satu alasan mengapa PSU ini diberi label High Stability Power Supply.

5. Transistor Driver

TR1 menggunakan transistor 2SC1061 yang berfungsi sebagai penguat arus driver.

Karena arus keluaran langsung dari LM723 relatif kecil, transistor ini digunakan untuk memperbesar arus basis yang dibutuhkan transistor final.

6. Transistor Final Arus Besar

Bagian penguat daya utama menggunakan dua transistor 2N3055 yang dipasang paralel:

• TR2 = 2N3055
• TR3 = 2N3055

Kedua transistor ini bertugas menyalurkan arus hingga 10A ke beban.

Alur kerjanya:

LM723 → TR1 → TR2/TR3 → Beban

7. Resistor Penyeimbang Arus

Pada emitor transistor final terdapat:

• R10 = 0,1Ω / 5W
• R11 = 0,1Ω / 5W

Resistor ini berfungsi membagi arus secara merata antara kedua transistor 2N3055 sehingga tidak terjadi ketidakseimbangan arus yang dapat menyebabkan kerusakan transistor.

8. Proteksi Arus Lebih

Rangkaian menggunakan resistor sensor arus (RSC) yang terhubung ke pin Current Sense dan Current Limit LM723.

Ketika arus melebihi batas yang ditentukan, LM723 secara otomatis mengurangi drive transistor sehingga arus output dibatasi dan transistor daya terlindungi dari kerusakan akibat korsleting.

9. Dioda Proteksi

Dioda D5, D6, dan D7 berfungsi sebagai proteksi terhadap tegangan balik dan induksi dari beban.

Proteksi ini penting terutama ketika power supply digunakan untuk mengisi baterai atau terhubung ke perangkat yang memiliki energi tersimpan.

10. Fitur Remote Sense Output

Salah satu keunggulan Saturn PS-010 adalah adanya jalur Output Sensor atau Remote Sense.

Dengan fitur ini, LM723 tidak hanya mengukur tegangan di PCB, tetapi langsung membaca tegangan pada terminal output.

Keuntungan:

• Mengompensasi drop tegangan pada kabel.
• Menjaga tegangan tetap akurat di sisi beban.
• Sangat cocok untuk radio komunikasi yang membutuhkan tegangan stabil 13,8V.

Kemampuan Nyata Power Supply

Tegangan Output	Arus Maksimum
9V	10A
12V	10A
13.8V	10A
15V	8-10A
17V	7-9A

Tantangan Utama: Panas

Sebagai regulator linear, selisih tegangan input dan output akan berubah menjadi panas.

Contoh:

• Tegangan input setelah filter ≈ 24VDC
• Tegangan output = 13,8V
• Arus beban = 10A

Daya yang dibuang transistor:

P = (24 − 13,8) × 10 = 102 Watt

Karena itu diperlukan heatsink besar, thermal paste yang baik, dan sangat disarankan menggunakan kipas pendingin.

Kesimpulan

Saturn Electronics PS-010 merupakan power supply linear berbasis LM723 yang dirancang untuk menghasilkan tegangan stabil dengan kemampuan arus hingga 10A. Kombinasi LM723, transistor 2N3055 paralel, proteksi arus, filter kapasitor besar, dan fitur remote sensing menjadikannya sangat cocok digunakan untuk radio komunikasi, repeater, peralatan laboratorium, maupun kebutuhan servis elektronik profesional.

Sumber: www.ofd.web.id

LM723 Voltage Regulator merupakan IC regulator tegangan klasik yang masih banyak digunakan pada rangkaian power supply linear. Meskipun telah berusia puluhan tahun, LM723 tetap populer karena fleksibilitas nya dalam menghasilkan tegangan output yang dapat diatur sesuai kebutuhan.

IC ini pertama kali dikembangkan untuk aplikasi regulator seri (series regulator) dan mampu menghasilkan arus hingga 150 mA secara langsung. Jika membutuhkan arus yang lebih besar, LM723 dapat dikombinasikan dengan transistor eksternal sehingga mampu menyuplai arus hingga beberapa ampere.

Diagram IC LM723

Spesifikasi Utama IC LM723

Beberapa spesifikasi penting LM723 antara lain:

1. Tegangan input maksimum hingga 40 Volt.
2. Tegangan output dapat diatur dari sekitar 2V hingga 37V.
3. Arus output internal hingga 150 mA.
4. Mendukung regulator tegangan positif maupun negatif.
5. Memiliki referensi tegangan internal sekitar 7,15V.
6. Dilengkapi proteksi pembatas arus (current limiting).
7. Mendukung foldback current limiting untuk perlindungan beban berlebih.

IC LM723 banyak digunakan pada berbagai aplikasi elektronika, antara lain:

• Power supply variabel.
• Power supply radio amatir (amateur radio).
• Regulator tegangan presisi.
• Current limiter.
• Charger baterai.
• Regulator tegangan laboratorium.
• Pengendali temperatur.
• Shunt regulator.

Cara Kerja IC LM723

LM723 bekerja menggunakan referensi tegangan internal yang stabil. Tegangan output dipantau melalui resistor feedback dan dibandingkan dengan tegangan referensi oleh error amplifier internal.

Jika tegangan output turun akibat beban bertambah, IC akan meningkatkan penguatan transistor pengendali sehingga tegangan kembali stabil. Sebaliknya, jika tegangan output naik, penguatan akan dikurangi hingga mencapai nilai yang telah ditentukan.

Rumus Tegangan Output LM723

Untuk konfigurasi regulator variabel, tegangan output umumnya dihitung menggunakan perbandingan resistor feedback:

Vout = Vref × (1 + R2/R1)

Keterangan:

• Vout = Tegangan output.
• Vref = Tegangan referensi internal (±7,15V).
• R1 dan R2 = Resistor pembagi tegangan.

Dengan mengubah nilai resistor atau menggunakan potensiometer, tegangan output dapat diatur sesuai kebutuhan rangkaian.

Konfigurasi Pin LM723

Versi DIP-14 merupakan tipe yang paling sering ditemukan di pasaran.

Fungsi pin penting pada LM723:

• V+ : Supply IC.
• Vref : Referensi tegangan 7,15V.
• Inverting Input : Input pembanding (-).
• Non-Inverting Input : Input pembanding (+).
• Vout : Keluaran regulator.
• Current Sense : Sensor arus.
• Current Limit : Pembatas arus.
• Vc : Supply transistor internal.

Susunan pin dapat sedikit berbeda tergantung produsen, sehingga disarankan melihat datasheet resmi sebelum melakukan perancangan PCB.

Kelebihan IC LM723

1. Tegangan Output Dapat Diatur

Dapat menghasilkan tegangan rendah maupun tinggi dengan bantuan beberapa komponen eksternal.

2. Stabilitas Tinggi

Memiliki regulasi tegangan yang baik dan ripple rejection yang cukup tinggi.

3. Proteksi Arus Internal

Membantu melindungi rangkaian dari korsleting dan beban berlebih.

4. Cocok untuk Power Supply Laboratorium

Banyak digunakan pada desain catu daya variabel karena mudah dikombinasikan dengan transistor daya.

Kekurangan IC LM723

Walaupun masih banyak digunakan, LM723 memiliki beberapa keterbatasan:

• Membutuhkan komponen eksternal lebih banyak dibandingkan LM317.
• Desain rangkaian relatif lebih kompleks.
• Dropout voltage cukup tinggi.
• Kurang efisien dibanding regulator switching modern.