Direct Current

Pada umumnya  istilah Direct Current (DC) dalam teknik kelistrikan, yaitu arus listrik yang mengalir dalam satu arah. Arus searah sedikit lebih mudah dipahami daripada arus bolak-balik (AC). Daripada ber-osilasi (variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran) bolak-balik, DC memberikan tegangan atau arus yang konstan.

 

Dalam rangkaian DC, arus searah mengalirkan elektron, yang merupakan muatan listrik, mengalir dari titik potensial rendah ke titik potensial tinggi. Mereka bergerak dari terminal negatif ke terminal positif dan arus yang dihasilkan dalam arah yang berlawanan (dari positif ke negatif). Arus searah didefinisikan sebagai arus listrik yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu. Nilai ini ditinjau dari pengaliran arus listrik pada waktu yang berbeda dan akan selalu mendapatkan nilai yang sama. Sumber tegangan listrik dan arus searah diperoleh dari elemen-elemen seperti elemen volta, baterai, dan akumulator, yang merupakan suatu energi listrik yang mengalir secara merata pada setiap saat.

 

 

 

Thomas Alva Edison merupakan orang pertama yang melakukan penyaluran tenaga listrik arus searah secara komersial pada akhir abad ke-19. Tetapi semakin berkembangnya teknologi, listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah dalam melakukan penyaluran dan pembagian tenaga listrik. Hal ini membuat arus searah tidak memiliki penggunaan dalam skala besar pada sistem tenaga listrik

 

 

DC biasanya digunakan dalam aplikasi tegangan rendah seperti peralatan yang dioperasikan dengan baterai. Ketika DC diperlukan, dan penggunaan baterai tidak ekonomis atau membutuhkan pengisian konstan, catu daya digunakan untuk mengubah AC menjadi DC. Ini akan mengisi daya baterai, dan peralatan yang digunakan akan mati sampai baterai habis (yaitu ponsel). Opsi lainnya adalah memberi daya sirkuit langsung dari DC yang diperbaiki dan membuat baterai berfungsi sebagai daya cadangan ketika pasokan listrik AC tidak tersedia (yaitu di laptop).

 

Contoh arus searah : ponsel dan laptop

 

Catu daya berkisar dari regulator sederhana dengan satu keluaran, hingga catu daya SMPS (Switch Mode Power Supply) yang lebih teratur dan mampu memasok beberapa keluaran seperti yang diperlukan untuk menyalakan komputer. Kapasitas tegangan dan arus dari catu daya tergantung pada desain dan komponen yang digunakan. Ada berbagai level tegangan DC, nilai tipikalnya adalah 1,2, 1,5, 3, 3,3, 3,6, 5, 6, 10, 12, 15, 18, 18,5, 19, 20, 24, dan 48 Volt.

 

Pasokan DC yang ideal harus menyediakan tegangan konstan dan arus yang memadai selama pengoperasian peralatan. Namun, sumber seperti baterai memiliki kapasitas terbatas dan hanya dapat memberi daya pada peralatan secara efisien untuk jangka waktu tertentu yang ditentukan oleh peringkat baterai dan beban. Untuk mempertahankan daya pada tingkat yang konstan, sebagian besar peralatan menggunakan baterai yang dapat diisi ulang sehingga daya dapat diisi ulang secara teratur. Pengisi daya terdiri dari rangkaian penyearah yang mengubah AC yang tersedia menjadi tegangan DC yang sesuai.

 

 

Selain mengubah AC utama ke DC, sebagian besar catu daya mengubah level tegangan. Sebagian besar dari mereka akan selalu menurunkan tegangan karena sebagian besar elektronik berfungsi dari tingkat tegangan yang jauh lebih sedikit, tetapi arus yang lebih tinggi. Sebagian besar laptop menggunakan antara 18 Volt DC hingga 20 V DC dan arus minimal 3A. Oleh karena itu, adaptor laptop harus menyediakan sarana untuk menurunkan tegangan listrik dari 220V atau 120 Volt menjadi sekitar 20 Volt DC.

 

Sumber Arus searah:

  • Generator DC
  • Baterai
  • Konverter daya DC yang memperbaiki AC
  • Panel surya
  • Termokopel

 

Keuntungan dari DC:

  • Sebagian besar peralatan lebih efisien bila ditenagai langsung dari DC
  • Lebih efisien terutama ketika kabel daya kurang dari 100 kaki
  • Lebih sedikit risiko bahaya sengatan listrik untuk tegangan di bawah 48 Volt

 

Kekurangan DC:

  • Biaya tinggi ketika berhadapan dengan sistem arus tinggi; yaitu kabel yang lebih besar, sekering, sakelar, dan komponen lain yang diperlukan untuk aplikasi tegangan rendah dan arus tinggi
  • Sulit untuk mendapatkan peralatan dan perlengkapan DC
  • Kemungkinan bahaya kebakaran yang lebih tinggi ketika peringkat sirkuit maksimum dan ukuran kabel tidak dipatuhi secara ketat

 

Aplikasi

DC digunakan di hampir semua peralatan elektronik, kendaraan listrik, otomatisasi, kontrol peralatan listrik, dan banyak lagi. Sebagian besar peralatan kantor dan rumah tangga seperti TV, sistem audio, amplifier, lampu flash, komputer, tablet, ponsel, senter dan kendaraan hibrida menggunakan daya DC untuk berfungsi. Namun, karena daya yang tersedia secara universal adalah AC, peralatan menggunakan catu daya eksternal atau internal untuk mengubah AC utama utilitas menjadi DC yang diinginkan untuk peralatan.