#4 Projek Integrasi: Keperluan Bekalan Kuasa

Selamat kembali ke Projek Integrasi.  Kali ini saya akan membentangkan keperluan pembekalan kuasa untuk peranti modem ADSL dan wireless router.

Jika dilihat pada AC adapter masing-masing, modem ADSL memerlukan DC 9V 2A, manakala peranti wireless router menggunakan DC 12V 1A.  Ini adalah angka nominal, kita perlu ukur sendiri voltan dan arus sebenar semasa peranti dalam operasi.  Sebaik-baiknya, rekacipta harus mempunyai ruang tambahan (margin) untuk keadaan paling buruk (worst case situation).  Ukuran voltan dan arus dibuat menggunakan meter pelbagai digital (digital multi-meter) atau singkatannya DMM.  Ukuran voltan harus dibuat dalam konfigurasi selari, manakala ukuran arus dalam konfigurasi bersiri.

Voltan bekalan kuasa daripada AC adapter boleh diukur dengan mudah dalam keadaan litar terbuka seperti di bawah.  Prob ujian positif disentuhkan ke dalam, prob ujian negatif (hitam) disentuhkan di luar, dalam contoh ini voltan menunjukkan sekitar 14V.  Tiada tanda negatif mengesahkan sentuhan elektrik di dalam adalah positif, dan di luar negatif.

prob merah di dalam, hitam di luar

Amaran!  Cara begini dibolehkan untuk voltan arus terus yang rendah sekitar 12-20V dalam litar terbuka (0A), jangan sesekali buat begini untuk litar ulang-alik 240V!

Persoalannya, bagaimanakah untuk membuat ukuran voltan dan arus semasa peranti dalam operasi dalam litar tertutup?  Untuk ini, kita perlu membuat jig ujian (test jig) yang membolehkan ukuran perantaraan.  Gambarajah litar seperti di bawah membenarkan ukuran voltan dan arus sekaligus (memerlukan dua DMM):

gambarajah litar - litarajah?

Untuk modem ADSL, saya memerlukan palam (plug) dan soket bergarispusat dalaman 2.1mm (maknanya pin dalaman pada soket bergarispusat ~2.1mm dipadankan dengan lubang bergarispusat ~2.1mm pada palam).  Garispusat luaran ialah 5.5mm.  Untuk wireless router, saya memerlukan palam garispusat dalaman 1.4mm, luaran 3.5mm.  Sila rujuk di link wikipedia ini untuk maklumat tambahan untuk palam & soket bekalan DC yang biasa digunakan dalam rekabentuk peranti elektronik.

Saya selalunya membeli komponent elektronik di Hondai Pantai Jerjak atau Tonsin Jalan Argyll,  kekadangkala di Destiny Electronics Bayan Baru.  Palam 2.1mm ini harganya 50sen, soketnya beharga RM1.00 di Hondai.  Saya membuat jig ujian tersebut secara ekspress tanpa menggunakan PCB seperti di bawah:

jig ujian

palam 2.1mm garispusat dalam, 5.5 mm garispusat luar

soket yang berpadanan

Seterusnya ukuran bekalan kuasa dibuat.  Berikut adalah bacaan-bacaan yang diambil:

Modem tertutup:  13.50V, 0.0 A (litar terbuka)
Modem terpasang, LED DSL berkelip :  11.10V, 0.38A
Modem terpasang, LED DSL berkelip :  11.10V, 0.42A selepas seketika
Modem terpasang, LED DSL terpasang (internet tersambung) 11.05V, 0.44A

Wireless router tertutup:  12.09V, 0.0A (litar terbuka)
Wireless router terpasang: 11.57V, 0.38- 0.40A

Makanya, dapatlah kita rumuskan seperti berikut:
1)  Memadai untuk membekalkan hanya satu voltan 12V untuk kedua-dua peranti.  Modem ADSL berkemungkinan mempunyai pengawalselia voltan 9V (voltage regulator) didalamnya untuk menjana DC 9V yang diperlukan.
2)  Keperluan arus minima (untuk konfigurasi sedia ada) ialah 0.44 + 0.40, iaitu sekitar 0.84A.  Untuk margin rekabentuk, saya menambah angka keperluan sehingga 1.0A
3)  Untuk kedua-dua peranti kita perlukan bekalan kuasa 12V 1A.

Langkah seterusnya ialah keperluan bekalan kuasa untuk kipas penyejuk.  Ini akan dibincangkan dalam posting Projek Integrasi yang akan datang.

Istilah jarang-pakai untuk saya:  palam (hampir meloyakan!), pengawalselia (regulator!)
Istilah meloyakan tak jadi pakai - pemadan arus ulang-alik (uwek!  AC adapter!)
Istilah reka sendiri - litarajah (schematic)