Artikel ini masih merupakan bagian dari urutan penyampaian mengenai rangkaian penurun tegangan atau topologi buck converter. Komponen IC paling mudah disimulasikan dan sederhana yaitu LT1074 sudah dibahas, begitu juga untuk komponen LM2596. Di artikel di halaman ini akan coba disampaikan mengenai buck converter yang mempergunakan komponen dari MPS yaitu MP2307.
Gambar 1.
Papan sistem buck converter sebagaimana terlihat di Gambar 1 adalah salah satu contoh papan yang mempergunakan MP2307 sebagai regulator tegangan. Penurun tegangan tipe ini sudah banyak dijual di beberapa toko online di Indonesia. Harganya juga cukup murah dengan ukuran fisik yang cukup kecil.
Meskipun bukan IC yang tergolong baru, MP2307 dapat beroperasi di rentang tegangan masukan antara 4.75 V sampai 23 V dengan tegangan keluaran yang dapat diatur antara 0.925 V to 20 V dan mampu menyalurkan arus konstan ke beban sebesar 3 A. Kemampuan pengendalian daya pada sistem papan seperti pada Gambar 1 tidak selalu mutlak sama dengan kemampuan IC MP2307. Meskipun menurut datasheet IC ini memiliki kemampuan penyekelaran arus hingga 5,8 A dan karenanya mampu menyalurkan arus konstan ke beban sebesar 3A, tetapi untuk papan mini360 (Gambar 1) arus beban konstan disarankan hanya sebesar 1,8 A untuk jangka panjang. Salah satu ulasan mengenai penyebabnya (thermal design) dapat dibaca di halaman di link ini.
Gambar 2. Skema simulasi.
Sejak beberapa tahun terakhir semakin banyak perusahaan produsen komponen yang menyediakan fasilitas desain/simulasi secara online seperti di Gambar 2. Ada beberapa jenis kedalaman simulasi yang disediakan, tetapi secara umum banyak yang cukup untuk dipakai dalam memahami unjuk kerja komponen dan sistem. Untuk IC MP2307, simulasi online dapat diakses di halaman komponen tersebut.
Dikutip dari datasheet:
Feedback Input. FB senses the output voltage and regulates it. Drive FB with a resistive voltage divider connected to it from the output voltage. The feedback threshold is 0.925V. See Setting the Output Voltage.
Gambar 3. Screenshot pengaturan nilai komponen pembagi tegangan.
Kembali kita bisa melihat bagaimana pentingnya kesediaan/kemauan untuk membaca dan mengacu datasheet dan application note. *this is engineering!
Pada papan komersial seperti mini360 di Gambar 1, produsen sistem papan memilih untuk mempergunakan potentiometer agar supaya catu daya ini bisa dipergunakan oleh lebih banyak konsumen untuk banyak keperluan.
Gambar 4. Contoh pemilihan komponen induktor.
Trend lainnya di dunia komponen elektronika adalah mulai banyak simulasi online yang disediakan oleh para produsen dilengkapi dengan fasilitas pemilihan komponen yang akan dipergunakan dalam desain oleh pengguna. Hal ini menganut prinsip yang berlaku di bidang bisnis, yaitu untuk semakin mempermudah para (calon) konsumen untuk memilih dan mempergunakan produk dari produsen tersebut. Dengan panduan yang mudah untuk memilih komponen pelengkap, akan semakin kecil penghalang bagi pengguna untuk lebih memilih (misalnya dalam hal ini) untuk mempergunakan MP2307 daripada komponen sejenis dari produsen lain yang tidak menyediakan layanan serupa. Contoh panduan bisa dilihat di Gambar 4 dan Gambar 5.
Sayangnya untuk bisa dimanfaatkan secara maksimal faslitas semacam ini memerlukan fasilitas penunjang lain yang juga berfungsi baik. Yang paling terlihat adalah fasilitas akses untuk membeli komponen penunjang yang dimaksud. Setidaknya akses pembelian melalui yang serupa DigiKey, Mouser, RS, Alibaba, atau Aliexpress. Namun demikian bahkan bagi yang tidak memiliki akses langsung untuk membeli, keterangan semacam ini masih bermanfaat untuk mempelajari spesifikasi komponen penunjang yang disarankan. Kemudian bisa dicari padanannya atau setidaknya untuk kemungkinan terjelek bisa menjadi bahan pertimbangan untuk antisipasi anomali pada sistem yang mempergunakan komponen yang tidak sama seperti yang direkomendasikan.
Gambar 5. Contoh pemilihan komponen kapasitor.
Proses pemilihan komponen semacam ini adalah proses yang integral di sistem engineering. Pelajaran semacam ini penting setidaknya sebagai wawasan untuk bisa mengapresiasi suatu rangkaian proses untuk menghasilkan sistem/barang. Dengan demikian, yang mempelajarinya bisa memiliki sudut pandang yang lebih baik jika suatu saat perlu melakukan pembelian sistem papan yang sudah jadi, perawatan sistem yang lebih besar, atau pergantian modul sub-sistem catu daya yang merupakan bagian dari sistem yang lebih besar.
Gambar 6.
Gambar 6 adalah contoh bagaimana tata letak yang direkomendasikan oleh produsen. Ini tentu saja tidak mutlak harus diikuti, tetapi baik juga setidaknya untuk dijadikan panduan. Mengenai tata letak jalur dan komponen di PCB sistem digital/analog/hybrid adalah bahasan tersendiri yang sebenarnya sangat rumit. Terutama untuk bagian yang high-speed design, tetapi beberapa panduan umum sudah tersedia untuk diperbandingkan di Internet. Contoh rancangan tata letak semacam Gambar 6 bisa menjadi bagian dari pelajaran praktik yang baik.