RUANG IDE / SIAP DIKERJAKAN / 2026
DIY Power Supply Variable Portable 0–30 V 0–4 A Berbasis ZK-4KX
Ide untuk membuat power supply variable portable 0–30 V 0–4 A menggunakan modul ZK-4KX dan battery pack 18650 3S3P. Seluruh sistem dirancang dalam casing […]
01 / OVERVIEW
Ide untuk membuat power supply variable portable 0–30 V 0–4 A menggunakan modul ZK-4KX dan battery pack 18650 3S3P. Seluruh sistem dirancang dalam casing akrilik 3 mm hasil laser cutting, dilengkapi BMS, fuse, pendinginan aktif menggunakan blower 5 V, serta terminal output banana plug.
Proyek ini direncanakan sebagai eksperimen sekaligus alat kerja portable untuk mendukung berbagai eksperimen elektronika dan kelistrikan. Setelah dirakit, kemampuan aktualnya akan diuji untuk mengetahui batas tegangan, arus, temperatur, efisiensi, dan durasi penggunaan baterai.
Latar Belakang
Power supply variable merupakan salah satu peralatan dasar yang cukup sering digunakan dalam eksperimen elektronika. Namun, power supply laboratorium umumnya berukuran cukup besar dan membutuhkan sumber listrik AC.
Ide ini berangkat dari keinginan membuat power supply variable yang portable dan dapat digunakan tanpa terhubung langsung ke listrik PLN, dengan memanfaatkan baterai lithium-ion 18650 sebagai sumber energi.
Selain sebagai alat kerja, perangkat ini juga dirancang sebagai eksperimen untuk menggabungkan beberapa sistem sekaligus: battery pack 3S3P, BMS, DC buck-boost converter, sistem pendinginan aktif, serta casing akrilik hasil laser cutting.
Ide ini berangkat dari keinginan membuat power supply variable yang portable dan dapat digunakan tanpa terhubung langsung ke listrik PLN, dengan memanfaatkan baterai lithium-ion 18650 sebagai sumber energi.
Selain sebagai alat kerja, perangkat ini juga dirancang sebagai eksperimen untuk menggabungkan beberapa sistem sekaligus: battery pack 3S3P, BMS, DC buck-boost converter, sistem pendinginan aktif, serta casing akrilik hasil laser cutting.
Gagasan Utama
Membuat power supply DC variable portable dengan rentang output yang ditargetkan 0–30 V dan 0–4 A menggunakan modul ZK-4KX Buck-Boost Converter.
Sumber energinya menggunakan sembilan baterai 18650 berkapasitas 2.000 mAh yang disusun dalam konfigurasi 3S3P, sehingga menghasilkan battery pack sekitar 11,1 V nominal dengan kapasitas 6 Ah.
Seluruh sistem ditempatkan dalam casing akrilik 3 mm yang dirancang khusus melalui laser cutting.
Sumber energinya menggunakan sembilan baterai 18650 berkapasitas 2.000 mAh yang disusun dalam konfigurasi 3S3P, sehingga menghasilkan battery pack sekitar 11,1 V nominal dengan kapasitas 6 Ah.
Seluruh sistem ditempatkan dalam casing akrilik 3 mm yang dirancang khusus melalui laser cutting.
Konsep
Battery 18650 3S3P → BMS 3S → Fuse → Switch → ZK-4KX → Output Banana Plug
Sementara sistem pendinginan menggunakan blower keong mini 5 V yang memperoleh suplai melalui step-down converter 12 V → 5 V.
Pengisian baterai dilakukan melalui konektor DC female yang terhubung ke battery pack melalui BMS. Sistem juga dilengkapi fuse 5 A sebagai proteksi tambahan pada jalur utama.
Sementara sistem pendinginan menggunakan blower keong mini 5 V yang memperoleh suplai melalui step-down converter 12 V → 5 V.
Pengisian baterai dilakukan melalui konektor DC female yang terhubung ke battery pack melalui BMS. Sistem juga dilengkapi fuse 5 A sebagai proteksi tambahan pada jalur utama.
02 / ENGINEERING
Komponen
- Baterai 18650 2.000 mAh — 9 pcs
- Holder 18650 1×3 — 3 pcs
- BMS Li-Ion 3S Balance 60 A — 1 pcs
- ZK-4KX DC Buck-Boost Converter 30 V 4 A — 1 pcs
- Step Down Converter 6–24 V → 5 V 3 A — 1 pcs
- Mini Blower Fan Brushless DC 5 V — 1 pcs
- Fuse Holder 5×20 mm — 1 pcs
- Fuse kaca 5 A 5×20 mm — 1 pcs
- Socket Banana Female — 1 set
- Kabel NYAF merah dan hitam
- Push button ON/OFF
- Konektor DC female untuk charger
- Akrilik 3 mm
- Jasa laser cutting
Spesifikasi Awal
- Tipe: Portable Variable Power Supply
- Modul regulator: ZK-4KX Buck-Boost
- Target tegangan output: 0–30 V DC
- Target arus output: 0–4 A
- Baterai: Li-Ion 18650
- Konfigurasi baterai: 3S3P
- Jumlah sel: 9 pcs
- Kapasitas sel: 2.000 mAh
- Kapasitas pack: ±6.000 mAh
- Tegangan nominal: ±11,1 V
- Tegangan penuh: 12,6 V
- BMS: Li-Ion 3S Balance 60 A
- Fuse utama: 5 A
- Pendinginan: Mini blower 5 V
- Casing: Akrilik 3 mm
- Fabrikasi casing: Laser cutting
- Terminal output: Banana plug female
Analisis Awal
Secara konsep, konfigurasi 3S3P memberikan tegangan nominal sekitar 11,1 V dengan kapasitas sekitar 6 Ah. Tegangan maksimum battery pack ketika penuh berada di sekitar 12,6 V.
Penggunaan modul buck-boost memungkinkan tegangan baterai yang berubah-ubah dikonversi menjadi tegangan output yang dapat diatur.
Namun, target 30 V × 4 A = 120 W merupakan daya yang cukup besar untuk sistem berbasis sembilan sel 18650. Pada kondisi output maksimum, arus yang ditarik dari battery pack dapat menjadi jauh lebih besar daripada 4 A akibat proses boost dan rugi-rugi konversi.
Karena itu, kemampuan aktual power supply nantinya tidak hanya ditentukan oleh spesifikasi ZK-4KX dan BMS, tetapi juga oleh kemampuan discharge masing-masing sel 18650, konfigurasi 3P, fuse, kabel, konektor, temperatur modul, serta efisiensi converter.
Eksperimen ini nantinya juga dapat digunakan untuk mengukur kemampuan nyata sistem, bukan hanya mengandalkan spesifikasi nominal masing-masing komponen.
Penggunaan modul buck-boost memungkinkan tegangan baterai yang berubah-ubah dikonversi menjadi tegangan output yang dapat diatur.
Namun, target 30 V × 4 A = 120 W merupakan daya yang cukup besar untuk sistem berbasis sembilan sel 18650. Pada kondisi output maksimum, arus yang ditarik dari battery pack dapat menjadi jauh lebih besar daripada 4 A akibat proses boost dan rugi-rugi konversi.
Karena itu, kemampuan aktual power supply nantinya tidak hanya ditentukan oleh spesifikasi ZK-4KX dan BMS, tetapi juga oleh kemampuan discharge masing-masing sel 18650, konfigurasi 3P, fuse, kabel, konektor, temperatur modul, serta efisiensi converter.
Eksperimen ini nantinya juga dapat digunakan untuk mengukur kemampuan nyata sistem, bukan hanya mengandalkan spesifikasi nominal masing-masing komponen.
03 / DESIGN
Desain & Arsitektur
Casing dirancang menggunakan akrilik transparan/berwarna dengan ketebalan 3 mm dan dibuat melalui proses laser cutting.
Desain memiliki beberapa bagian utama:
Panel depan miring untuk menempatkan modul ZK-4KX agar display dan kontrol mudah dilihat.
Panel output dengan banana plug female untuk terminal positif dan negatif.
Push button sebagai kontrol ON/OFF.
Konektor DC female untuk input charger.
Fuse holder 5×20 mm untuk fuse utama.
Blower keong 5 V pada sisi casing sebagai sistem pendinginan aktif.
Lubang ventilasi pada casing untuk membantu sirkulasi udara.
Battery pack 18650 ditempatkan di bagian internal casing menggunakan tiga holder 1×3.
Desain casing dibuat modular agar komponen dapat dipasang, dilepas, dan diperbaiki kembali tanpa harus membuat ulang seluruh casing.
Desain memiliki beberapa bagian utama:
Panel depan miring untuk menempatkan modul ZK-4KX agar display dan kontrol mudah dilihat.
Panel output dengan banana plug female untuk terminal positif dan negatif.
Push button sebagai kontrol ON/OFF.
Konektor DC female untuk input charger.
Fuse holder 5×20 mm untuk fuse utama.
Blower keong 5 V pada sisi casing sebagai sistem pendinginan aktif.
Lubang ventilasi pada casing untuk membantu sirkulasi udara.
Battery pack 18650 ditempatkan di bagian internal casing menggunakan tiga holder 1×3.
Desain casing dibuat modular agar komponen dapat dipasang, dilepas, dan diperbaiki kembali tanpa harus membuat ulang seluruh casing.
Gambar desain
File desain
File yang tersedia untuk dipelajari atau digunakan dalam pengembangan ide ini.
Cutting Akrilik Casing Variable PSU Portable
Download →
Wiring diagram Variable PSU Portable
Download →
04 / DEVELOPMENT
Ekspektasi
Power supply diharapkan dapat menjadi sumber tegangan DC portable untuk berbagai eksperimen elektronik, Arduino, ESP32, sensor, modul DC-DC, LED, motor kecil, dan perangkat elektronik lainnya.
Selain fungsi utamanya, proyek ini diharapkan dapat menghasilkan data eksperimen mengenai:
kemampuan output ZK-4KX pada konfigurasi baterai 3S3P;
hubungan tegangan output dengan arus input baterai;
kapasitas efektif battery pack;
temperatur converter selama digunakan;
efektivitas pendinginan blower;
durasi penggunaan pada berbagai beban;
batas aman sistem sebelum terjadi penurunan performa atau proteksi.
Selain fungsi utamanya, proyek ini diharapkan dapat menghasilkan data eksperimen mengenai:
kemampuan output ZK-4KX pada konfigurasi baterai 3S3P;
hubungan tegangan output dengan arus input baterai;
kapasitas efektif battery pack;
temperatur converter selama digunakan;
efektivitas pendinginan blower;
durasi penggunaan pada berbagai beban;
batas aman sistem sebelum terjadi penurunan performa atau proteksi.
Tantangan
Beberapa bagian yang perlu diuji sebelum perangkat dianggap selesai:
Kemampuan baterai 18650 dalam menyediakan arus input yang dibutuhkan.
Kapasitas aktual baterai, karena kapasitas 2.000 mAh tidak secara otomatis menunjukkan kemampuan arus discharge.
Temperatur ZK-4KX ketika bekerja pada daya tinggi.
Efektivitas blower 5 V dalam membuang panas dari casing.
Penentuan rating fuse yang sesuai dengan karakteristik battery pack dan beban.
Drop tegangan pada kabel, konektor, BMS, dan fuse.
Efisiensi converter pada berbagai kombinasi tegangan dan arus output.
Sistem pengisian battery pack 3S harus menggunakan charger Li-Ion 3S dengan tegangan akhir 12,6 V yang sesuai.
Memastikan layout internal tidak menyebabkan panas terperangkap di dalam casing.
Menentukan batas operasi realistis apabila target 30 V/4 A tidak dapat dicapai secara kontinu.
Kemampuan baterai 18650 dalam menyediakan arus input yang dibutuhkan.
Kapasitas aktual baterai, karena kapasitas 2.000 mAh tidak secara otomatis menunjukkan kemampuan arus discharge.
Temperatur ZK-4KX ketika bekerja pada daya tinggi.
Efektivitas blower 5 V dalam membuang panas dari casing.
Penentuan rating fuse yang sesuai dengan karakteristik battery pack dan beban.
Drop tegangan pada kabel, konektor, BMS, dan fuse.
Efisiensi converter pada berbagai kombinasi tegangan dan arus output.
Sistem pengisian battery pack 3S harus menggunakan charger Li-Ion 3S dengan tegangan akhir 12,6 V yang sesuai.
Memastikan layout internal tidak menyebabkan panas terperangkap di dalam casing.
Menentukan batas operasi realistis apabila target 30 V/4 A tidak dapat dicapai secara kontinu.
Estimasi Biaya
| Komponen | Harga | Jumlah | Subtotal |
|---|---|---|---|
| ZK-4KX Buck-Boost 30 V 4 A | Rp 156,800 | 1 | Rp 156,800 |
| Baterai 18650 2.000 mAh | Rp 13,000 | 9 | Rp 117,000 |
| Holder 18650 1×3 | Rp 1,250 | 6 | Rp 7,500 |
| Step Down 6–24 V → 5 V 3 A | Rp 12,500 | 1 | Rp 12,500 |
| BMS Li-Ion 3S Balance 60 A | Rp 50,450 | 1 | Rp 50,450 |
| Fuse Holder 5×20 | Rp 3,200 | 1 | Rp 3,200 |
| Fuse kaca 5 A | Rp 7,600 | 1 | Rp 7,600 |
| Mini Blower Fan 5 V | Rp 10,000 | 1 | Rp 10,000 |
| Socket Banana Female 1 Set Hitam Merah | Rp 2,400 | 1 | Rp 2,400 |
| Kabel NYAF merah/hitam | Rp 15,000 | 1 | Rp 15,000 |
| Nickel Strip 0,1mm 50cm | Rp 2,000 | 1 | Rp 2,000 |
| Baut Mur 304 SS Hex M2 30mm | Rp 50 | 4 | Rp 200 |
| Kabel ties 10 cm 1 Pack | Rp 5,000 | 1 | Rp 5,000 |
| Push Button Switch Metal Stainless | Rp 18,500 | 1 | Rp 18,500 |
| Konektor soket dc female bulat 5,5mm x 2,1mm | Rp 3,000 | 1 | Rp 3,000 |
| Lem Akrilik Transparan 70ml | Rp 25,000 | 1 | Rp 25,000 |
| Akrilik + laser cutting | Rp 52,000 | 1 | Rp 52,000 |
| Total | Rp 488,150 | ||