Konsumsi Daya Pada USB Port1

Konsumsi Daya Pada USB Port Dan
Pengaruhnya pada Pemakaian peralatan USB
Antarmuka Komputer pada saat ini lebih banyak menggunakan Port USB. Hampir
semua peralatan external menggunakan port USB sebagai jalur komunikasinya. Dalam
komunikasi data, kestabilan adalah suatu hal yang sangat diinginkan. Banyak dari kita
mungkin yang tidak memperhatikan konsumsi daya dari device device USB
tersebut,padahal masalah konsumsi daya tersebut termasuk penting dengal alas an
penghematan daya,dan yang lebih penting lagi kestabilan kerja dari peralatan tersebut.
Pada tulisan ini,kami coba memberikan sedikit bahasan mengenai konsumsi daya pada
peralatan USB.
Perangkat USB bekerja pada rating tegangan antara 3,6Volt hingga 5 volt,
sedangkan Port USB Root HUB pada computer mempunyai tegangan 5volt, dengan arus
maksimal (Imaks) yang dapat dihasilkan adalah 500mA. Sehingga dapat dihitung daya
maksimal yang dihasilkan sebuah port USB adalah :
Pmax = V x I, Pmax = 5volt x 500ma = 2,5watt.Lihat gambar berikut ini.
Gambar 1. MA8730
Contoh untuk kabel data MA8730(tanpa charger internal),dapat kita lihat dari
gambar 1 diatas bahwa arus yang dikonsumsi adalah sebesar 100mA, kabel data jenis ini
bekerja pada tegangan 5 volt,berarti dapat kita hitung daya yang diserap dari Catu daya
USB pada CPU adalah sebesar 0,5Watt ,nilai yang masih dibawah daya
maksimal,sehingga tidak akan terjadi penurunan tegangan yang dapat menggangu kerja
dari kabel data ini.
Selanjutnya dapat kita hitung konsumsi daya untuk pemakaian 5 kabel sekaligus
misalnya. Daya yang terserap adalah sebesar 2,5Watt,Yang merupakan batas maksimal
yang dapat di catu dari Port USB. Diatas nilai 2,5 watt akan terjadi penurunan tegangan
karena perilaku catu daya dari USB Port adalah Sumber tegangan konstan(Voltage
Source).Jadi untuk pemakaian lebih dari 5 kabel data mungkin akan terjadi masalah
karena penurunan tegangan.,misalnya untuk 8 kabel data,daya yang diserap adalah
sebesar 4watt. Kita ketahui bahwa USB menyediakan Catu daya dengan tegangan
konstan 5Volt,dengan arus maksimal 500 miliAmpere,maka dapat kita ketahui penurunan
tegangan yang terjadi yaitu. V = Pmax/Ibeban = 2,5watt/800mA. =3,125Volt. Dan ini
jauh dari toleransi tegangan peralatan USB yaitu antara 3,6Volt hingga 5Volt.
Contoh kedua adalah kabel data dengan charger internal seperti kabel data HTL,
dan kabel data DCA510/512. kabel data DCA 510 dalam posisi tidak
mencharger,mengkonsumsi daya sebesar 100mA. Dalam posisi mencharger(Charger
On,konsumsi dayanya mencapai 400mA(arus pengisian baterei Hp umumnya sekitar
300mA). Dengan menggunakan beberapa perhitungan seperti diatas,tentunya kita akan
tahu berapa jumlah kabel data maksimal yang dapat digunakan bersama-sama jika
semuanya berada pada posisi charger On.
Berikut beberapa contoh konsumsi daya oleh peralatan yang menngunakan USB sebagai
media komunikasinya dengan computer.
Ipod (500mA(Charger Off)
CCS (20mA)
MA8730 (100mA)
Flash Disk(100mA)
Sebgai Referensi untuk mengetahui/menghitung arus beban, tegangan beban, dan
Disipasi daya maksimal. Berikut ini adalah petikan dari buku Prinsip Dasar Elektronika
karangan Malvino,1986
Sumber Arus
Suatu sumber tegangan mempunyai hambatan dalam yang sangat kecil.
Tetapi suatu sumber arus adalah berlainan. Ia mempunyai hambatan dalam yang
besar. Lagi pula suatu sumber arus menghasilkan arus output yang tidak bergantung pada
nilai tahanan beban. Contoh paling mudah adalah kombinasi dari sebuah baterai dan
hambatan sumber yang besar seperti pada Gambar 2.7 dibawah ini.
Gambar 2.7 Contoh Sumber Arus Sederhana
(Sumber : Malvino, 1986)
Besarnya arus beban dirumuskan sebagai:
IL =
dengan:
Vs = tegangan sumber
= arus beban
IL
Vs
RS + R L
(volt)
(ampere)
(2.9)
RS
RL
= hambatan sumber (ohm)
= tahanan beban
(ohm)
Bila RL = 0 maka sesuai dengan Pers. (2.9), besarnya arus beban adalah:
IL =
12 V
= 1,2 μA
12 MΩ
Karena Rs sangat besar, maka arus beban akan tetap mendekati 1,2 μA untuk
interval harga RL yang sangat besar. Sebagai contoh bila RL sebesar 10 kΩ maka IL
adalah masih sebesar 1,1988μA.
Gambar 2.6 b memperlihatkan sebuah grafik dari arus beban sebagai fungsi dari
tahanan beban. Bila hambatan beban adalah 10010 kΩ, arus beban adalah 99% dari nilai
idealnya. Gambar 2.6 c adalah grafik untuk setiap rangkaian sumber arus. Arus beban
akan mendekati konstan selama nilai hambatan RL lebih kecil dari RS/100. (Malvino,
1986).
Sumber Tegangan.
Sumber tegangan ideal adalah memiliki hambatan dalam =0. dalam kenyataanya
kita tidak pernah menemukan keadaan ideal,setiap sumber tegangan memiliki hambatan
dalam yang tertentu besarnya. Grafik Tegangan beban(Vl) terhadap Beban (Rl) adalah
seperti tampak ada gambar di bawah ini
Bersambung…….