Pemecahan masalah adalah proses yang sering kali mengarahkan kita kembali pada masalah-masalah paling sederhana. Ketika banyak bagian dari suatu sistem tiba-tiba mati, baik sensor maupun seluruh kabinet PLC, hal itu mungkin menunjukkan adanya catu daya yang rusak.

Menguji catu daya biasanya merupakan proses yang cukup cepat, tetapi tanpa informasi yang tepat, ada beberapa hasil yang dapat menyesatkan. Berbagai jenis catu daya juga memiliki tingkat kemudahan perbaikan yang berbeda. Dalam banyak kasus, setelah catu daya yang rusak teridentifikasi, menggantinya begitu saja jauh lebih efisien.

 

Langkah Satu: Pengujian dengan Voltmeter

Langkah pertama adalah menguji terminal catu daya dengan voltmeter, tetapi apakah lebih logis untuk menguji terminal input atau output terlebih dahulu? Jawabannya mungkin bergantung pada gejalanya. 

Jika kita mengamati bahwa setiap perangkat yang menerima daya dari catu daya dalam keadaan ‘mati’, catu daya tersebut menjadi tersangka utama. Di sini kita memiliki satu gejala penting yang dapat membantu mendiagnosis masalah. Sebagian besar catu daya memiliki LED 'DC OK' atau 'Power' yang menyala jika catu daya berfungsi. Jika LED menyala, kita dapat melanjutkan ke langkah kedua, yaitu pengujian kondisi beban.

Jika LED tersebut mati, catu daya tidak berfungsi, dan sebaiknya kita memeriksa terminal input terlebih dahulu. Jika input menerima daya dengan benar, kita dapat mengesampingkan masalah dari sisi hulu. Sebagian besar catu daya mendapatkan tegangan AC, baik 1-fase maupun 3-fase, sehingga meter harus diatur ke mode tegangan AC. Jika tidak terdeteksi tegangan, periksa sekring hulu, pemutus sirkuit, atau sakelar pemutus cabang.

 

Gambar 1. Sebagian besar catu daya industri menggunakan daya input 1- atau 3-fase, yang ditunjukkan dengan label terminal L/N atau L1/L2/L3.

 

Jika input mengukur tegangan dalam rentang nominal yang dapat diterima, output kini menjadi faktor utama yang menentukan apakah perangkat akan menerima daya yang sesuai. Pengujian terminal output seharusnya menghasilkan nilai yang sangat mendekati tegangan output nominal. Gunakan mode tegangan DC pada meter untuk pengujian ini.

 

Penyesuaian Tegangan

Catu daya industri terkadang dapat disesuaikan dalam rentang kecil untuk menyempurnakan output, tetapi fitur ini dirancang untuk mengompensasi efek pembebanan, bukan kegagalan seiring waktu. Anda sebaiknya merencanakan penyesuaian ini sejak awal pemasangan, ketika sistem dinyalakan dan semua perangkat sedang beroperasi. Fitur ini tidak boleh digunakan untuk meningkatkan tegangan jika tegangannya tiba-tiba turun setelah bertahun-tahun digunakan.

 

Gambar 2. Terminal penyesuaian tegangan terdapat pada sebagian besar catu daya.

 

Pengujian dengan Papan Breakout

Hampir semua kabinet kontrol menggunakan blok terminal untuk mendistribusikan daya dan sinyal kontrol. Terminal + dan - pada catu daya biasanya memiliki kabel yang membawa tegangan ke titik-titik distribusi ini. Jika catu daya sulit dijangkau, cari blok terminal tersebut untuk melakukan pengujian tegangan output.

Terkadang output terlalu kecil untuk diuji, seperti pada kabel USB pengisi daya ponsel. Di lain waktu, terminal sangat sulit diakses karena tersembunyi di balik jalur kabel. Jika pengujian sangat penting, papan breakout dapat dibeli. Papan ini mengubah kabel yang kecil atau sulit diakses menjadi papan yang lebih besar dengan terminal yang mudah dijangkau. Saya selalu berusaha menyimpan beberapa jenis papan ini di bengkel saya.

 

Gambar 3. Papan breakout memungkinkan pengujian ketika terminal catu daya tidak mudah diakses.

 

Langkah Dua: Pengujian Beban

Jika kita menemukan bahwa input catu daya sudah benar, tetapi output MATI, hal itu tidak selalu berarti catu daya telah rusak. Pada langkah sebelumnya, pengujian dilakukan tanpa memperhatikan apakah beban aktif atau tidak. Haruskah beban terhubung saat pengujian dilakukan atau tidak? Jawaban yang benar adalah keduanya.

 

Pengujian Output Tanpa Beban

Pertama, uji terminal output ketika beban terputus (tegangan tanpa beban). Jika tegangan output benar, berarti masalah kemungkinan terletak pada kondisi beban berlebih, mungkin berupa hubung singkat, di sisi hilir. Jika tegangan tanpa beban tiba-tiba menjadi terlalu rendah atau mati sepenuhnya, catu daya kemungkinan merupakan komponen yang rusak. 

Sekali lagi, pastikan untuk menguji tegangan input sebelum langkah ini. Jika tidak ada input, output juga seharusnya tidak ada—catu daya bukanlah sumber masalahnya.

 

Pengujian Beban

Setelah output tanpa beban dipastikan benar, pengujian beban harus dilakukan. Ini adalah pengujian di kondisi nyata karena tegangan tanpa beban sebenarnya bukan hal yang ingin kita tentukan. Yang benar-benar perlu kita ketahui adalah apakah catu daya masih dapat berfungsi ketika perangkat terhubung.

Sambungkan kembali kabel beban dan periksa apa yang terjadi. Hasilnya seharusnya berupa salah satu dari dua skenario berikut:

Tegangan output seharusnya turun sedikit. Ini normal. Jika arus ditarik melalui beban, tegangan sumber akan selalu turun. Namun, penurunannya tidak boleh signifikan, meskipun sulit menentukan seberapa besar penurunan yang seharusnya. Yang dapat dikatakan adalah, “Jika penurunannya terlalu besar, catu daya mengalami kerusakan dan tidak mampu mempertahankan kinerjanya.” Kurangi beban atau ganti catu daya.

Tegangan output mungkin turun hingga nol. Hal ini sering terlihat pada catu daya yang memiliki fungsi perlindungan beban berlebih, seperti yang terdapat pada banyak catu daya industri. Jika terlalu banyak perangkat beban digunakan, perangkat tersebut dapat menarik daya sedikit terlalu besar. Kabel beban yang salah pemasangan atau rusak dapat menimbulkan hubung singkat dan menarik daya yang JAUH terlalu besar. Dalam kedua kasus tersebut, arus beban berada di atas maksimum nominal, dan tegangan output akan turun hingga nol. Segera setelah beban dilepas, tegangan akan kembali. Temukan sumber beban berlebih dan hilangkan.

 

Langkah Tiga: Pengujian Komponen

Catu daya linear dan switching sama-sama menghasilkan tegangan output, tetapi metodenya sangat berbeda.

Ketika catu daya switching dicolokkan, banyak komponen di dalamnya terhubung ke tegangan listrik utama, termasuk komponen yang berada di sisi output transformator. Anda tidak disarankan menguji atau memperbaiki bagian dalam catu daya switching kecuali memiliki peralatan dan pelatihan yang tepat.

Catu daya linear menyediakan daya yang lebih besar dan sering digunakan untuk perangkat gerak. Catu daya ini cenderung lebih mahal, sehingga perbaikan mungkin lebih hemat biaya. Meskipun demikian, waktu berjam-jam untuk menguji dan memperbaikinya mungkin lebih mahal daripada membeli catu daya baru. Namun, struktur catu daya linear cukup sederhana, sehingga pengujiannya tidak terlalu sulit.

Pertama, sebuah transformator (biasanya berukuran besar) memiliki sisi kumparan primer input yang dialiri tegangan AC catu daya. Tegangan kumparan sekunder seharusnya tercantum di suatu tempat pada lembar data atau stiker komponen, dan juga dapat diukur sebagai tegangan AC. Biasanya terdapat sekring yang dipasang secara seri atau bahkan terpasang di dalam transformator. Komponen inilah yang mungkin mengalami kerusakan.

Selanjutnya, sebuah penyearah jembatan terdiri dari dua dioda yang selalu terhubung secara seri satu sama lain. Semua komponen setelahnya, seperti kapasitor perata, kini akan menunjukkan tegangan DC. Berhati-hatilah saat menguji kapasitor; kapasitor sering kali dapat menyimpan muatan yang berbahaya, tetapi impedansi tinggi pada voltmeter menghasilkan pengujian yang aman untuk catu daya bertegangan relatif rendah ini. Bagian antara penyearah dan regulator sebenarnya hanya dapat diukur dengan benar menggunakan osiloskop.

 

Gambar 4. Catu daya linear ini memiliki sekring (1) yang dipasang seri dengan transformator (2), yang memiliki terminal primer dan sekunder, penyearah jembatan (3), dan kapasitor (4). Catu daya jenis ini cukup mahal, dan kemudahan penggantian komponennya mungkin membuat perbaikan menjadi pilihan yang menguntungkan.

 

Regulator tegangan adalah komponen terakhir sebelum terminal beban. Output regulator seharusnya berupa output DC yang halus dan konstan, dan sekali lagi dapat diuji dengan voltmeter DC. Terkadang outputnya merupakan catu daya linear yang dapat disesuaikan, seperti pada catu daya meja umum dengan dua atau tiga output. Regulator ini juga dapat diuji, tetapi harus ada metode untuk menghitung tegangan output yang benar; jika tidak, hasil pengukuran tidak akan bermakna.

 

Ringkasan

Proses bertahap yang konsisten dapat mengisolasi kerusakan catu daya. Pertama, uji tegangan input. Kemudian, verifikasi output tanpa beban dan output saat beban terhubung; sumber masalah seharusnya dapat dilacak. Terakhir, kerusakan dapat diperbaiki atau catu daya diganti sesuai kebutuhan. Pengujian catu daya biasanya tidak mencakup pengujian komponen internal, tetapi pada catu daya linear yang baik, pengujian tersebut mungkin bermanfaat. Untuk catu daya switching, pengujian hingga tingkat komponen hampir tidak pernah dilakukan.

 

Semua gambar digunakan atas izin penulis. Artikel asli diterbitkan pada September 2020.