Manfaat Buck Converter dalam Project DIY

Dalam aplikasi elektronik berskala kecil, menurunkan tegangan menjadi lebih rendah bisa dilakukan hanya dengan menggunakan resistor. Prinsip resistor sama seperti sebuah pipa air, semkin kecil hambatan sebuah resistor akan semakin besar arus yang mengalir, begitu juga sebaliknya.

Dengan memanfaatkan resistor, kita membatasi jumlah arus yang mengalir pada suatu rangkaian. Ketika arus nya rendah, tegangan listrik akan turun bila di kenai beban. Cara ini merupakan cara yang sangat sederhana. Banyak di aplikasikan pada penggunaan lampu LED, makanya lampu LED mempunyai umur yang cukup panjang.

Salah satu kelemahan dalam penggunaan resistor, tidak bisa di aplikasikan dalam penggunaan tegangan yang lebih tinggi dan arus yang lebih besar. Arus listrik yang lebih besar, akan lebih cepat merusak komponen dibandingkan teganganya drop duluan. Oleh sebab itu, kita membutuhkan regulator tegangan.

Regulator tegangan di sebut juga sebagai buck converter. istilah kata Buck Converter mempunyai arti, Buck yang artinya mengurangi dan Converter adalah Konversi. Istilah buck converter menggambarkan sebuah modul step down dc to dc. Sedangkan untuk step up nya di sebut sebagai Buck Boost converter.

Cara kerja buck converter

Buck converter bekerja dengan menggunakan mekanisme switching. Sebuah ic controller digunakan dalam buck converter, ic ini digunakan untuk memberikan sinyal input ke gerbang mosfet. Mosfet tersebut memberikan sinyal listrik ke pada induktor, pada induktor inilah tegangan listrik jadi meningkat.

Energi listrik yang masuk ke dalam lilitan kumparan, akan membentuk elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik tersebut, di tangkap kembali oleh lilitan yang sama, dan di searahkan oleh sebuah DIODA. Buck converter menggunakan dioda jenis MBR, dengan kemampuan mengalirkan arus yang cukup tinggi.

Pada buck converter, jika kita menurunkan tegangan dari tegangan yang lebih tinggi, ke tegangan rendah. Maka arus listriknya akan bertambah, tapi sebaliknya jika kita menaikan regangan listrik menjadi lebih besar maka arus listriknya akan berkurang. Daya listrik, merupakan hasil kali antara tegagan dan arus.

Contohnya, jika kamu menurunkan tegangan listrik DC 19v, 3.4A jika di hitung total daya input adalah 19x3.4=64.6Watt. Mau di turunkan menjadi dc 12v, maka outputnya adalah 64.6/12=5.3A. Jika buck converter punya efisiensi 100%, tapi kebanyakan 80-90%.

Pengaplikasian Buck Converter Dan Buck Boost Converter

Buck converter banyak di aplikasikan dalam project yang membutuhkan tegangan lebih rendah dari tegangan power supply. Fungsinya sebagai regulator maupun pengatur arus listrik agar tetap constan dan tidak naik turun seiring lonjakan power supply.

Sedangkan Buck Bost converter banyak di aplikasikan pada perangkat modern seperti Power Bank, Pendukung USB OTG pada ponsel, UPS DC, dan masih banyak lagi. Penggunaan buck bost converter sangat umum, dan jauh lebih banyak dibandingkan penggunaan buck converter.

Lampu LED PJU menggukan buck boost converter dibandingkan stepdown, ini tujuanya untuk mengurangi efek panas jika terlalu banyak menggunakan tegangan listrik lebih rendah. Pada konsep kelistrikan, tegangan rendah kebutuhan arus listrik akan lebih tinggi, dan pada tegangan yang lebih tinggi kebutuhan arus listrik jadi lebih rendah.

Dalam segi effisiensi tegangan lebih tinggi memberikan keuntungan. Tegangan tinggi dapat mengurangi rugi daya saat mentransmisikan listrik melalui kabel, mengurangi panas yang berlebihan, dan juga memperpanjanng usia komponen elektronika. Buck step down dapat juga di gunakan dalam aplikasi yang memerlukan efisiensi tinggi, misalnya untuk mendapatkan arus lebih besar dari power supply.

Kebanyakan power supply DC dengan arus tinggi mempunyai bentuk bodi yang lebih besar, panas yang lebih tinggi. Dengan buck converter dc to dc, kita bisa menurunkan tegangan tinggi. Dan tidak perlu harus membeli power supply yang besar. Daya yang di alirkan akan berkurang 10%. Arus listriknya lebih tinggi. Contohnya saya punya psu 19v 3.4A, setelah di turunkan menjadi 12v arusnya lebih tinggi jadi 6A.

Efisiensi Buck Converter

Segi efisiensi tergantung bagaimana penggunaan, dalam penggunaan untuk mengkonversi tegangan yang lebih tinggi ke tegangan yang lebih rendah, efisiensi nya bisa lebih bagus lagi. Sebagai contohnya, kita mengkonversi listrik DC 48v ke Dc 12v, efisiensi lebih tinggi di karenakan panas pada stepdown lebih rendah.

Semakin setara antara tegangan input dan output, maka efisiensi akan menurun. Pada stepdown dan step up, biasa mempunyai efisiensi antara 70% hingga maksimal 90%. Dengan efisiensi 70% artinya 70% energi di konversi menjadi output, sementara sisanya hilang menjadi energi panas dan di makan oleh komponen buck converter itu sendiri.

Penggunaan buck converter dan boost converter sangat efisien, inilah yang membuatnya banyak di aplikasikan pada perangkat listrik DC. Paling sederhananya, power bank menggunakan buck boost converter untuk menaikan tegangnan baterai 3.7v-4.2v menjadi lebih stabil DC 5v.

Jenis-jenis buck converter di pasaran

Modul ini sebenarnya banyak di jual dalam bentuk rangkaian yang sudah di kemas, alias tinggal pakai. LM2596 sering sekali di pakai pada aplikasi yang membutuhkan listrik DC Skala rendah. Step Down ini mampu memberikan arus listrik hingga batas maksimal 3A.

Selain itu ada juga stepdown cc, Di sebut sebagai step down CC atau Constan Current Regulator. Ada dua pengaturan yang dapat digunakan, pengaturan arus dan pengaturan tegangan. Pengaturan arus sangat penting pada modul CC.

Terutama buat kita yang ingin menguji suatu rangkaian elektronika, tapi tidak ingin rangkaian tersebut mengalami kerusakan. Bisa gunakan Arus yang lebih rendah, atau mungkin buat kebutuhan membatasi arus listrk pengisian baterai lifepo4.

Modul Buck Converter CC Tersedia berdasarkan kemampuan penghantar arus, paling kecil Max 10A, 15A, hingga 20A.

StepUp dan StepDown merupakan rangkaian elektronik modul penaik dan penurun tegangan DC. Alat ini menghasilkan panas saat bekerja. Penggunaan pada arus di atas 40% dari kapasitasnya wajib menggunakan kipas pendingin.

Saat penggunaan dengan arus tinggi, diperkirakan dioda MBR dan Mosfet akan mengalami panas yang cukup tinggi. Suhu nya bisa mencapai 80-9°c, apabila tidak di buang suhu ini dapat menurunkan performa kerja dari StepDown. Bahkan merusak regulator itu sendiri.