LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM REALISASI
PENGOPERASIAN SIMULASI RECLOSER BERBASIS ATMEGA 8 DENGAN KONTROL RANGKAIAN MENGGUNAKAN SOFTWARE SOFTWARE DELPHI DEL PHI
Disusun Oleh : WISNU BEKTI NUGRAHA 2!"!#!8#!!!$
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNI%ERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2!&
LEMBAR PENGESAHAN
Nama
: Wisnu Wisnu Bekti Nugraha
Nim
: 21060113083007 21060113083007
Faku Fakult ltas as/J /Jur urus usan an
: Teknik knik// DIII DIII Teknik knik lek lektr tr! !
"al
: #a$!ran %egiatan &raktikum 'ealisasi 'an(ang
lektr!nika
Ju)ul
:
D!sen sen &em*im*ing
: +emarang, 23 Januari 2016
Di'e(i)i*+si ,lehD,sen Pe./i./in0
P(+*1i*+n
NIP
Wisnu Be*1i Nu0(+h+ NIM 2!"!#!8#!!$ Men0e1+hui :
Ke+l+ L+/,(+1,(iu. Re+lis+si R+n3+n0+n Ele*1(,ni*+
D(s5 Su/+li NIP 7&"2!& 78&!# !!
P(+n+1+ L+/,(+1,(iu. Pen4i4i*+n
Enn6- S5P45 NIP 7"2!728 78#!# 2 !!2
BAB PENDAHULUAN 5 J-D-#
Ju)ul realisasi ran(angan elektr!nika .ang )iaukan a)alah : &N&'+IN +I-#+I '4#+' B'B+I+ T T 8 DNN
%NT'#
'N%IN
N-N%N
+FTW' +FTW' D#&"I D# &"I
25 BIDN %"#IN
+istem &r!teksi Distri*usi
#5 #T' B#%N
&a)a era m!)ern ini listrik telah mena)i ke*utuhan .ang men)asar *agi manusia, sehingga ke*era)aan energ. listrik sangat *er$engaruh )alam *eralann.a r!)a akti5itas manusia Demi menaga r!)a akti5itas manusi manusiaa ini *erala *eralan n se(ara se(ara n!rmal n!rmal maka maka su)ah su)ah mena) mena)ii tanggu tanggung ng aa* &#N &erusahaan #istrik Negara9 selaku $en.e)ia tenaga listrik )i In)! In)!ne nesi siaa guna guna men menag agaa k!nt k!ntin inui uitas tas $en. $en.alu aluran ran tenag tenagaa list listrik rik terse*ut &ermasalahan utama )alam menaga k!ntinuitas tenaga listrik ini a)alah tera)in.a tera)in.a gangguang gangguanganggu angguan an .ang tera)i $a)a se$anang se$anang aringan aringan tenaga tenaga listrik *aik gangguan *eru$a arus le*ih mau$un tegangan le*ih .ang .ang )a$at )a$at )i se*a*ka se*a*kan n !leh !leh *er*ag *er*agai ai ;a(t!r ;a(t!r *aik *aik intern internal al mau$un mau$un ekst ekster erna nal l
sehi sehing ngga ga
$era $erala lata tan n
$r!t $r!tek eksi si
sang sangat at
)i$e )i$erl rluk ukan an
guna guna
menghin)ari kerusakan $eralatan )an manusia .ang *era)a )i aringan mau$un sekitar aringan &a)a gangguan .ang *ersi;at $ermanen atau teta$ teta$ akan akan mu)ah mu)ah men.e) men.e)iak iakan an $eralat $eralatan an $r!tek $r!teksin sin.a .a karena karena $a)a $a)a gangguan .ang *ersi;at teta$ *isa langsung )i$utuskan se(ara $ermanen uga )an )ilakukan $engeraan $emeliharaan mau$un $er*aikan
*ersi;at tem$!ran atau sementara una mengha)a$i gangguan .ang *ersi;at sementara se$erti a)an.a )ahan .ang menem$el ketika angin ken(ang )an mengaki*atkan hu*ung singkat ketanah )an men.e*a*kan l!nak l!nakan an arus arus .ang .ang (uku$ (uku$ *esar, *esar, )alam )alam mengha mengha)a$ )a$ii $ermas $ermasalah alahan an *ersi;at sementara se$erti itusangat ti)ak )i$erlukan aringan listrik sam$ai tri$ se(ara $ermanenmak $ermanenmakaa re(l!ser re(l!ser keluar se*agai s!lusi )alam mengha)a$i $ermasalahan sema(am ini karena )engan a)an.a re(l!ser .ang )a$at )isetting arusn.a )an aktu re(l!sen.a )a$at melakukan re(l!se re(l!se atau atau $enutu $enutu$an $an *alik *alik guna guna menghi menghin) n)ari ari atuhn atuhn.a .a aring aringan an karena gangguan tem$!ran, )engan *egitu re(l!ser akan )a$at menaga ketahanan sistem tenaga listrik terha)a$ gangguan tem$!rer, sehingga kehan)alan )an kek!ntinuitasan $en.aluran energ. listrik ke $elanggan akan meningkat
5 BT+N +#"
gar gar )ala )alam m $em* $em*ah ahas asan an ini ini le*i le*ih h tera terara rah, h, $enu $enuli liss mem* mem*at atas asii $ermasalahan .ang akan )i*ahas $a)a realisasi ran(angan elektr!nika ini, .aitu: a9 Bl!k )iagram )iagram )an )an gam*ar gam*ar rangka rangkaian ian serta serta (ara (ara keran.a= keran.a= *9 &engenalan umum i(r!(!ntr!ller T Tmega 8= (9 &enggunaan &enggunaan tra;! arus arus se*agai se*agai sens!r sens!r arus $a)a $a)a rangkaian rangkaian ini= )9 $likasi $likasi )ari alat ini .aitu $a)a aringan aringan )istri*usi )istri*usi 20 k> k> e9 enam enam$i $ilka lkan n *esar *esarn. n.aa arus arus sistem sistem .ang .ang terin terin)r )raa meng menggu guna naka kan n s!;tare Del$hi ;9 &eng!$erasia &eng!$erasian n re(l!ser re(l!ser eli$uti eli$uti setting setting arus )an aktu menggunakan menggunakan s!;tare Del$hi &5 T-J-N
a9 )a$un )a$un tuuan tuuan $em*uatan $em*uatan Fa(e )ete(ti!n )ete(ti!n an) re(!gni re(!gniti!n ti!n a)alah a)alah : *9 emenuhi se*agian tugas .ang )i*erikan )alam mengikuti mata kuliah &raktek 'ealisasi 'an(angan lektr!nika (9 ela elati tih h kete ketera ram$ m$il ilan an maha mahasi sis saa untu untuk k mem mem*uat *uat suat suatu u alat alat
se)erhana .ang )a$at )iman;aatkan )alam kehi)u$an seharihari )9 engem*angk engem*angkan an sika$ sika$ )isi$lin, )isi$lin, $r!;esi! $r!;esi!nal nal )an $antan $antang g men.erah men.erah melalui $em*uatan Tugas &raktek 'ealisasi 'an(angan lektr!nika e9 engetahui engetahui $rinsi$ $rinsi$ kera )ari )ari &emutus &emutus Balik Balik t!mati t!matiss &B9 &B9 atau 'e(l!ser ;9 em$ em$el ela aar arii kara karakt kter eris isti tik k )ari )ari $era $erala lata tan n elek elektr tr!n !nik ikaa .ait .aitu u : tmega8 )an tra;! arus se*agai sens!r g9 enghasilkan enghasilkan se*uah alttern altternati; ati; *ahan *ahan $en.usun $en.usun re(l!ser re(l!ser .ang .ang le*ih le*ih mura murah h
guna una
$enin eningk gkat atan an
uml umlah ah
re(l re(l! !ser ser
)alam alam
la$a la$an ngan gan
$en.aluran tenaga listrik "5 '-N #IN%-&
Dalam la$!ran 'ealisasi 'an(angan lektr!nika mengenai rangkaian &emutus Balik t!matis &B9 atau 'e(l!ser ini mem$un.ai *e*era$a *atasan masalah se*agai *erikut: a9 tmega tmega8 8
se*aga se*agaii k!m$! k!m$!nen nen utam utamaa )alam )alam rang rangkaia kaian n ini, ini, karen karenaa
*er$eran se*agai $r!(essing unit )alam rangkaian .ang me*a(a arus relatime aringan menggunakan ;itur a)( *9 +!;tare Del$hi )igunakan se*agai "I "uman a(hine Inter;a(e9 )alam rangkaian re(l!ser ini (9 Tra;! Tra;! arus *er$eran *er$eran se*aga se*agaii tran)u tran)user ser .ang men.al men.alurk urkan an *esaran *esaran listrik arus .ang mengalir9 mena)i ggl $a)a keluaran tra;! arus mentran;!rmasikan tenaga listrik9 )9 'ang 'angka kaia ian n $!e $!err su$ su$$l. $l. ?@ ?@ 5 guna guna men mena) a)ii $!er !er su$$ su$$l. l. rangkaian !$am$ )an $re(issi!n re(ti;ier $en.earah $resisi9
BAB 2 DASAR TEORI
1.
RECLOSER Recloser atau )ise*ut uga se*agai &enutu$ Balik t!matis&B9 a)alah alat $erlin)ungan arus le*ih *er;ungsi untuk memutuskan saluran se(ara !t!matis ketika tera)i gangguan )an akan segera menutu$ kem*ali *e*era$a aktu kemu)ian sesuai )engan setting aktun.a Biasan.a alat ini )isetting untuk )ua kali *ekera, .aitu )ua kali $emutusan )an )ua kali $en.am*ungan$a*ila kera recloser ti)ak kem*ali menutu$, maka tera)i gangguan $ermanen
Gambar 1: PBO (Sumber :www.gobizkorea.com)
%arakteristikn.a &B .ang ter$enting )alam $emakaian.a : a9 &enggunaan se*agai $engaman saluran u)ara tegangan menengah )ari arus hu*ung singkat )i aringan )an ter$asang setelah &T !ut g!ing $en.ulang 20 %> *9 aksimum )alam mengamankan aringan 20 %> )ari gangguan .ang luas atau mem$erke(il ra)ius $ema)aman aki*at gangguan (9 Dalam tugas 'an(agan 'ealisasi lektr!nika ini kami men(!*a untuk mem*uat 'an(ang Bangun 'e(l!ser atau &emutus Balik !t!matis
&B9 Berikut ini a)alah $enelasan )asar te!ri )ari masingmasing k!m$!nen: )9 Tra;! rus 4urrent Trams;!rmer9 25 Tra;! rus 4urrent Trans;!rmer9 a)alah se*uah tra;! .ang )igunakan
untuk mengk!n5ersi arus *!lak*alik *ernilai *esar .ang mengalir )isisi $rimer, mena)i han.a arus ke(il )isisi kum$aran sekun)erDalam k!n)isi i)eal, )engan ti)ak mem$erhatikan rugirugi .ang mun(ul $a)a kum$aran sekun)er )an $rimer, serta rugirugi .ang mun(ul $a)a inti/(!re, maka *esarn.a arus sekun)er .ang )i*angkitkan !leh ;luk magnetik akan *er*an)ing linier )engan rati! )ari tra;! arus terse*ut )an memiliki su)ut ;asa .ang sama
Gambar 2: Srukur !ra"o #rus !ega$ga$ %e$e$ga& +e*uah tra;! arus tegangan menengah, akan ter)iri )ari *e*era$a *agian utama se$erti )itunukkan $a)a gam*ar )iatas, .aitu: a9 Batang $enghantar &rimer &rimar. Bus Bar9 )an terminal &rimer &rimar. Terminal9
*9 Inti +ekun)er+e(!n)ar. 4!re9 (9 %um$aran +ekun)er +e(!n)ar. Win)ing9 )9 aterial insulasi insulati!n aterial9 e9 Terminal sekun)er +e(!n)ar. Terminal9 )an $elin)ungn.a ;9 In;!rmasi &r!)u(t Name &late9 g9 &rinsi$ kera se*uah tra;! arus )a$at )igam*arkan se*agai *erikut:
Gambar ': Gambar Pri$si er*a !ra"o #rus Tra;! arus tegangan menengah *ekera *er)asarkan $rinsi$ k!$ling me)an magnetik &a)a saat arus *!lak*alik mengalir )i )alam *atang $enghantar $rimer $rimar. *us *ar9, maka akan )i*angkitkan me)an magnetik )isekitar *atang $enghantar $rimer terse*ute)an magnetik terse*ut akan mem!t!ng inti/(!re e)an magnetik .ang menem*us luasan tertentu )ari inti/(!re akan mem*angkitkan ;luk magnetik .ang mengalir )iseluruh inti/(!re Fluk magnetik .ang menem*us kum$aran sekun)er akan mem*angkitkan tegangan atau *e)a $!tensial )ike)ua uung kum$aran $a*ila $a)a sisi kum$aran sekun)er )i*eri *e*an sehingga ter(i$ta rangkaian tertutu$/ (l!se l!!$, maka akan mengalir arus sekun)er $a)a kum$aran sekun)er
F,(.ul+si Kes+l+h+n T(+ns),(.+si A(us
Jika rugirugi .ang mun(ul $a)a kum$aran sekun)er )an kum$aran $rimer )iangga$ ti)ak a)a, maka $er*an)ingan antara arus $rimer terha)a$ arus sekun)er akan sama )engan $er*an)ingan antara umlah kum$aran sekun)er )i*agi )engan umlah kum$aran $rimer
Dimana: I$ a)alah rus &rimer, Is a)alah rus +ekun)er Ns a)alah umlah kum$aran +ekun)er, N$ a)alah umlah kum$aran $rimer &er*an)ingan )ari rus &rimer terha)a$ arus sekun)er )ise*ut uga 'ate) rati! Dari $ersamaan )iatas, maka *esarn.a arus sekun)er Is .ang akan mengalir )isisi sekun)er a)alah umlah kum$aran &rimer N$ )i*agi umlah kum$aran sekun)er Ns )ikalikan )engan arus .ang mengalir )isisi $rimer I$ atau )alam *entuk ;!rmulasi mena)i:
Dimana: Is a)alah arus sekun)er, I$ a)alah arus sekun)er N$ a)alah Jumlah kum$aran $rimer, Ns a)alah umlah kum$aran sekun)er &a)a ken.ataann.a, ti)ak semua arus $rimer akan ter)u$likasi )isisi kum$aran sekun)er kan )i*utuhkan suatu arus eksitasi Ie agar $r!ses re$r!)uksi arus sekun)er )a$at tera)i Dengan )emikian, a$a*ila arus eksitasi kita masukan )alam ;!rmulasi, *esarn.a arus sekun)er mena)i:
Dimana Ie a)alah arus eksitasi .ang )i*utuhkan agar $r!ses re$r!)uksi arus sekun)er )a$at tera)i %arena rus eksitasi ti)ak )a$at )ia*aikan, maka $r!ses re$r!)uksi arus sekun)er akan mengalami kesalahan )an *iasa )ise*ut se*agai kesalahan trans;!rmasi trans;!rmati!n err!r9 +elain )ari$a)a itu, akan tera)i uga $ergeseran ;asa %esalahan $a)a ;asa *iasa )ise*ut se*agai $ergeseran ;asa Jika )ise)erhanakan, maka skematik )iagram )ari arus $rimer, arus eksitasi )an arus sekun)er )itunukan $a)a garm*ar )i*aah ini=
Gambar +: Skemaik ,iagram #rus Dari gam*ar )iatas terlihat *aha arus sekun)er Is .ang mengalir $a)a *ur)en meru$akan $erkalian antara rati! )engan arus $rimer )ikurangi )engan arus eksitasi Ie .ang )isera$ !leh inti/(!re untuk mem*angkitkan arus sekun)er Pe(hi1un0+n Kes+l+h+n A(us 9Cu((en1 E((,( R+1i, E((,(;
%esalahan arus atau kesalahan $er*an)ingan a)alah kesalahan .ang )itim*ulkan !leh trans;!rmer )alam melakukan $engukuran )ise*a*kan karena a)an.a ken.ataan *aha aktual $er*an)ingan trans;!rmasi a)alah ti)ak
sama
)engan erba$-i$ga$
!ra$s"ormaio$ Raio).
ra$s"ormasi
e$ge$al
(Rae-
esala&a$ #rus (Curre$ Error) atau kesala&a$ erba$-i$ga$ (Raio Error) )ieks$resikan )alam $ersen A9 )an )i;!rmulasikan )engan $ersamaan se*agai *erikut:
Dimana: %n a)alah &er*an)ingan trans;!rmasi $engenal 'ate) Trans;!rmati!n 'ati!9 I$ a)alah arus $rimer a(tual/se*enarn.a (tual &rimar. 4urrent9 Is a)alah arus sekun)er a(tual/se*enarn.a (tual +e(!n)ar. 4urrent9 $a)a saat I$ mengalir )isisi $rimer )an k!n)isi $engukuran tera)i #5 '+I+T'
%!m$!nen ini memiliki *entuk ke(il )an memiliki gelang arna .ang menunukkan *esar )an ke(iln.a suatu tahanan 'esist!r memiliki 2 *uah kaki $a)a uungn.a )an ti)ak memiliki kutu* $!siti; )an kutu* negati; sehingga $emasangann.a *!leh ter*alik, asalkan nilain.a sama )engan nilai .ang tertera $a)a &4B atau skema %!m$!nen ini ter*uat )ari *ahan arang sehingga arus .ang a)a )alam resist!r teta$ ti)ak )a$at )i u*ahu*ah lagi $a*ila nilai !hmn.a ti)ak sesuai )engan arus .ang masuk le*ih *esar arus )ari nilain.a9 maka k!m$!nen ini akan ter*akar )an ti)ak *er;ungsi lagi
Gambar : Resisor -i Pasara$ +elanutn.a untuk mengetahui *esar tahanan resist!r )a$at memalui
gelang arna .ang masing masing arnan.a memiliki nilai Di *aah ini a)alah ta*el arna $a)a resist!r :
58
Gambar /: !abel Gela$g Resisor
'esist!r sen)iri )i)esain untuk menahan arus listrik )engan mem$r!)uksi $enurunan tegangan )iantara ke)ua salurann.a sesuai )engan arus .ang mengalirin.a *er)asarkan hukum hm:
&5 T'N+F'T'
Trans;!rmat!r a)alah suatu alat listrik .ang )a$at memin)ahkan )an mengu*ah energi listrik )ari satu atau le*ih rangkaian listrik ke rangkaian listrik .ang lain, melalui suatu gan)engan magnet )an *er)asarkan $rinsi$ in)uksielektr!magnet Trans;!rmat!r )igunakan se(ara luas, *aik )alam *i)ang tenaga listrik mau$un elektr!nika &enggunaan trans;!rmat!r )alam sistem tenaga memungkinkan ter$ilihn.a tegangan .ang sesuai, )an ek!n!mis untuk tia$tia$ ke$erluan misaln.a ke*utuhan akan tegangan
tinggi )alam $engiriman )a.a listrik arak auh Dalam *i)ang elektr!nika, trans;!rmat!r )igunakan antara lain se*agai gan)engan im$e)ansi antara sum*er )an *e*an, untuk memisahkan satu rangkain )ari rangkaian .ang lain, )an untuk mengham*at arus searah atau mengalirkan arus *!lak *alik )a$un rumus untuk menghitung tegangan )an arus $a)a masing masing sisi $rimer )an sekun)er .aitu :
)imana : N$ Ban.akn.a lilitan $rimer Ns Ban.akn.a lilitan sekun)er Is rus $a)a sisi sekun)er I$ rus $a)a sisi $rimer >$ Tegangan $a)a sisi $rimer >s Tegangan $a)a sisi sekun)er
T(+), C+1u D+6+
Tra;! (atu )a.a )i*e)akan mena)i )ua, .aitu tra;! engkel )an tra;! (enter ta* 4T9 &a)a $em*uatan realisasi ini .ang )igunakan a)alah Tra;! 4T Tra;! 4T )alah tra;! .ang mem$un.ai *esar keluaran .ang *eumlah )ua atau *e$asangan 6 )gn 69 selain itu tra;! ini $un.a uung 4T 4T ini )igunakan se*agai arus negati; +elain itu tra;! 4T keluarann.a )a$at )i $ararel keluarann.a )a$at )iga*ungkan ta$i s.aratn.a harus $asangann.a .aitu 6 )engan 6 atau 12 )engan 129 Inti *esi $a)a tra;! sengaa )i*uat *erke$ingke$ing, karena )engan *entuk ke$ingan ter)a$at r!ngga u)ara, ini uga )igunakan se*agai $en)ingin tra;! serta untuk mengurangi arus $usar .ang men.e*a*kan rugirugi )a.a
Gambar : !ra$s"ormaor C! "5 %&+IT'
%!n)ensat!r atau sering )ise*ut se*agai ka$asit!r a)alah suatu alat .ang )a$at men.im$an energi )alam *entuk me)an listrik, )engan (ara mengum$ulkan keti)akseim*angan internal )ari muatan listrik -mumn.a ka$asit!r itu )i*uat )engan )ua *uah lem$eng l!gam .g *erseaar antara satu )engan lainn.a, kemu)ian )iantara )ua l!gam terse*ut a)a *ahan is!lat!r .g )ise*ut )engan )ielektrik Dielektrik a)alah *ahan .ang )a$at mem$engaruhi nilai )ari ka$asitansi ;ungsi ka$asit!r )a$un *ahan )ielektrik .ang $aling sering )i gunakan a)alah keramik, kertas, u)ara, metal ;ilm, gelas, 5akum )an lainlain se*again.a %a$asitas untuk men.im$an kemam$uan ka$asit!r )alam muatan listrik )ise*ut Fara) F9 .ang )iam*il )ari nama $enemu i(hael Fara)a. se)angkan sim*!l )ari ka$asit!r a)alah 4 ka$asit!r9
Gambar 0: aasior
)a 2 enis k!n)ensat!r, .ang $ertama a)alah k!n)ensat!r $!lar/elektr!lit )ii)entikkan mem$un.ai )ua kaki )an )ua kutu* .aitu $!siti; )an negati; serta memiliki (airan elektr!lit )an *iasan.a *er*entuk ta*ung +e)angkan %a$asit!r n!n$!lar )a$at )i$asang se(ara *!lak*alik $a)a suatu rangkaian elektr!nik tan$a meme$erhatikan kutu*kutu*n.a Biasan.a *er*entuk ta*let atau kan(ing
Gambar 1: Lamba$g ko$-e$saor Polar3Elekroli
Gambar 4: Lamba$g kaasior 5o$ Polar
%a$asit!r uga mem$un.ai tegangan kera, *iasan.a $a)a rangkaian D4 *erkisar )ari 3,3> sam$ai 2C> Jangan menggunakan ka$asit!r .ang tegangan keran.a le*ih ren)ah )ari tegangan kera .ang )itentukan #e*ih *aik memilih ka$asit!r .ang tegangan keran.a 10 1C $ersen le*ih *esar )ari tegangan rangkaian
$5 DID
Di!)a a)alah enis k!m$!nen $asi; Di!)a memiliki )ua kaki/kutu* .aitu kaki an!)a )an kaki kat!)a Di!)a ter*uat )ari *ahan semi k!n)ukt!r ti$e & )an semi k!n)ukt!r ti$e N .ang )i sam*ungkan +emi k!n)ukt!r ti$e & *er;ungsi se*agai n!)a )an semi k!n)ukt!r ti$e N *er;ungsi se*agai kat!)a &a)a )aerah sam*ungan 2 enis semi k!n)ukt!r .ang *erlaanan ini akan mun(ul )aerah )e$lesi .ang akan mem*entuk ga.a *arier a.a *arier ini )a$at )item*us )engan tegangan ? se*esar 07 5!lt .ang )inamakan se*agai *reak )!n 5!ltage, .aitu tegangan minimum )imana
)i!)a akan *ersi;at se*agai k!n)ukt!r/$enghantar arus listrik &rinsi$ %era Di!)a $a)a umumn.a a)alah se*agai alat .ang ter*entuk )ari *e*era$a *ahan semik!n)ukt!r )engan muatan n!)e &9 )an muatan %at!)e N9 .ang *iasan.a ter)iri )ari geranium atau silik!n .ang )iga*ungkan, )an muatan .ang *erti$e N meru$akan *ahan )engan kele*ihan elektr!n, )an se*alikn.a muatan *erti$e & meru$akan *ahan )engan kekurangan elektr!n .ang )i$isahkan !leh )e$leti!n la.er .ang tera)i aki*at keseim*angan ke)ua muatan terse*ut, !leh karena itu )i!)a terse*ut menghasilkan suatu h!le .ang *er;ungsi se*agai $em*aa tegangan atau muatan sehingga tera)i $er$in)ahan sekaligus $engaliran arus .ang tera)i )i h!le terse*ut
Gambar 11: ,io-a -i asara$ -a$ simbol ,io-a Di!)a *ersi;at menghantarkan arus listrik han.a $a)a satu arah saa, .aitu ika kutu* an!)a kita hu*ungkan $a)a tegangan ? )an kutu* kat!)a kita hu*ungkan )engan tegangan kita *eri *ias mau )engan tegangan .ang le*ih *esar )ari 07 5!lt9 maka akan mengalir arus listrik )ari an!)a ke kat!)a *ersi;at k!n)ukt!r9 Jika $!laritasn.a kita *alik kita *eri *ias mun)ur9 maka arus .ang mengalir ham$ir n!l atau )i!)a akan *ersi;at se*agai isulat!r
Di,4+ B(i40e
Di!)a *ri)ge )itemukan !leh J Fleming $a)a tahun 1@0E, Ia a)alah se!rang ilmuan .ang *erasal )ari inggris 18E@1@EC9 ungkin *agi kalian .ang senang )engan h!**. elektr! atau lulusan sek!lah elektr!,mungkin su)ah ti)ak asing lagi )engan *en)a .ang satu ini .ang
naman.a )i!)a Bahkan untuk memahami (ara keran.a mungkin sangat mu)ah sekali *agi kalian Di!)a se(ara *e*as )a$ar )iartikan se*agai salah satu k!m$!nen elekt!nika .ang sangat sering )ium$ai )an )igunakan se$erti $a)a ka$asit!r )an uga resist!r +e(ara se)erhana se*uah )i!)a *isa kita simulasikan se*agai se*uah katu$,)imana katu$ terse*ut akan ter*uka manakala air .ang mengalir )i*elakang katu$ menuu ke)e$an, se)angkan katu$ akan menutu$ karena a)an.a )!r!ngan aliran air )ari arah )e$an katu$ gar *isa le*ih mengetahui $erinsi$ kera )i!)a, mari kita *ahas *ersama
Di!)a *ri)ge atau )ikenal )engan se*utan em*atan )i!)a a)alah rangkaian .ang )igunakan untuk $en.earah arus re(ti;ier9 )ari 4 ke D4 -ntuk mem*uat -io-a bri-ge )engan *enar maka $erlu )iketahui ti$e )i!)a .ang akan )igunakan, lemen )i!)a *erasal )ari )ua kata elektr!)a )an kat!)a Di!)e memiliki sim*!l khusus, .aitu anak $anah .ang memiliki garis melintang $a)a uungn.a lasan )i*uatn.a s.m*!l terse*ut a)alah karena sesuai )engan $rinsi$ kera )ari )i!)a n!)a kaki $!siti; &9 ter)a$at $a)a *agian $angkal )ari anak $anah terse*ut )an kat!)a kaki negati5e N 9ter)a$at $a)a *agian uung )ari anak $anah Di!)a *ri)ge atau .ang )eikenal )engan )i!)a sili(!n .ang )irangkaikan mena)i suatu *ri)ge )an )ikemas mena)i satu kesatuan k!m$!nen Di!)a *ri)ge )igunakan se*agia $en.earah $a)a $!er su$ll. em*atan )i!)a a)alah ga*ungan em$at atau le*ih )i!)a .ang mem*entuk se*uah em*atan k!n;igurasi .ang men.e)iakan $!laritas !ut$ut )an $!laritas in$ut ketika )igunakan )alam a$likasi .ang $aling umum k!n5ersi )ari arus *!lak *alik Fungsi atau *agian utama )ari em*atan )i!)a a)alah *aha $!laritas !ut$utn.a *er*e)a )engan $!laritas in$ut +e*utan lain
)ari rangkaian em*atan )i!)a *an.ak )ise*ut uga se*agai sir(uit rate .ang )iam*il )ari nama le! graet se!rang ilmuan ;isika
85 '#I
Relai a)alah +aklar Swic&9 .ang *ekera menggunakan $rinsi$ elektr!magnetik untuk menggerakkan k!ntak saklar %!ntak saklar akan menghu*ungkan *e*an relai ke sum*er lain .ang *iasan.a menggunakan arus atau tegangan .ang le*ih *esar )ari $a)a arus atau tegangan untuk i$u coil +e*agai (!nt!h, )engan rela. .ang menggunakan elektr!magnet C> )an 1 m mam$u menggerakan armaure rela. .ang *er;ungsi se*agai saklarn.a9 untuk menghantarkan listrik 220> 2
Gambar 12: 1. Gambar Be$uk Relai -a$ Simbol Relai ro-uksielekro$ik.com
&a)a )asarn.a, Di se*uah 'elai se)erhana ter)iri )ari E k!m$!nen )asar.aitu : a9 le(tr!magnet 4!il9= *9 rmature=
(9 +it(h 4!nta(t &!int +aklar9= )9 +$ring
Gambar 1': 1. omo$e$ ,asar Relai ro-uksielekro$ik.com
Ber)asarkan gam*ar )i atas, inti *esi .ang )ililit !leh kum$aran coil 9 *er;ungsi untuk mengen)alikan *esi terse*ut $a*ila kum$aran )i*erikan arus listrik searah, maka akan tim*ul ga.a elektr!magnet .ang kemu)ian menarik rmature untuk *er$in)ah )ari &!sisi se*elumn.a N49 ke $!sisi *aru N9 sehingga mena)i saklar .ang )a$at menghantarkan arus listrik )i $!sisi *arun.a N9 &!sisi )imana rmature terse*ut *era)a se*elumn.a N49 akan mena)i &N atau ti)ak terhu*ung Dalam relai kita mengenal istilah Pole )an !&row. Pole a-ala& Ban.akn.a %!ntak (Co$ac) .ang )imiliki !leh se*uah rela. +e)angkan !&row meru$akanBan.akn.a k!n)isi .ang )imiliki !leh se*uah k!ntak Ber)asarkan $engg!l!ngan umlah Pole )an !&rown.a se*uah rela6, maka rela6 )a$at )ig!l!ngkan mena)i : ◦
Si$gle Pole Si$gle !&row +&+T9 : Rela6 g!l!ngan ini memiliki E Terminal, 2 Terminal untuk +aklar )an 2 Terminaln.a lagi untuk Coil =
◦
Si$gle Pole ,ouble !&row +&DT9: Rela6 g!l!ngan ini memiliki C Terminal, 3 Terminal untuk +aklar )an 2 Terminaln.a lagi untuk Coil =
◦
,ouble Pole Si$gle !&row D&+T9: Rela6 g!l!ngan ini memiliki 6 Terminal, )iantaran.a E Terminal .ang ter)iri )ari 2 &asang Terminal +aklar se)angkan 2 Terminal lainn.a untuk Coil 'ela. D&+T )a$at )ia)ikan 2 +aklar .ang )iken)alikan !leh 1 Coil =
◦
,ouble Pole ,ouble !&row D&DT9: Rela6 g!l!ngan ini memiliki Terminalse*an.ak 8 Terminal, )iantaran.a 6 Terminal .ang meru$akan 2 $asang 'ela. +&DT .ang )iken)alikan !leh 1 (si$gle)Coil +e)angkan 2 Terminal lainn.a untuk Coil
Gambar 1+: 11. 7e$is Pole -a$ !&row ro-uksielekro$ik.com Be*era$a ;ungsi Rela6 .ang telah umum )ia$likasikan ke)alam $eralatan lektr!nika )iantaran.a a)alah : ◦
Rela6
)igunakan untuk menalankan
;ungsi l!gika
Logic
8u$cio$9= ◦
Rela6 )igunakan untuk mem*erikan ;ungsi $enun)aan aktu
!ime ,ela6 8u$cio$9= ◦
Rela6 )igunakan untuk mengen)alikan sirkuit tegangan tinggi )engan *antuan )ari signal tegangan ren)ah=
◦
)a uga rela6 .ang *er;ungsi untuk melin)ungi m!t!r atau$un k!m$!nen lainn.a )ari kele*ihan tegangan atau$un hu*ung singkat
Gambar 1: 1. aki Relai 9SO 42 ,aas&ee Relai 9SO 42
75 T'ID
+!len!i)a $anang .ang )ilengkungkan sehingga *er*entuk lingkaran )inamakan t!r!i)a, se$erti .ang terlihat $a)a am*ar *erikut:
Gambar 1/: !oroi-a In)uksi magnetik teta$ *era)a )i )alam t!r!i)a, )an *esarn.a )a$at )iketahui )engan menggunakan $ersamaan se*agai *erikut
&er*an)ingan
antara
umlah
lilitan 5 )an
keliling
lingkaran
2a meru$akan umlah lilitan $er satuan $anang $, sehingga )i$er!leh:
B ;0 .9.$
!5 I4 T#072
Ti)ak se$erti I4 T#071 .ang memiliki se*uah (hannel $enguat, I4 linear !$am$ T#072 memiliki )ua *uah (hannel $enguat langsung )alam satu kesamaan I4 n.a +ehingga umlah 8 $in e;ekti; untuk masingmasing $inn.a ti)a a)a s$a(e atau $in .ang ti)ak ter$akai9 %!n;igueasi kaki atau $in I4 !$am$ T#072 se$erti terlihat $a)a gam*ar )i*aah ini
Gambar 1: ko$"igurasi 9C !L2 %eterangan : ◦
Jumlah $in a)a 8
◦
Ter)a$at )ua (hannel $enguat
◦
In$ut $em*alik, )i $in 2 untuk (hannel 1 )an )i $in 6 untuk (hannel 2
◦
In$ut *ukan $em*alik, )i $in 3 untuk (hannel 1 )an )i $in C untuk
(hannel 2 ◦
ut$ut, )i $in 1 untuk (hannel 1 )an )i $in 7 untuk (hannel 2
◦
&in E a)alah alur (atu negatir 9
◦
&in 8 a)alah alur (atu $!siti; ?9
5 &'+IN# &#IFI' &&9
'angkaian untuk $enguat n!nin5erting a)alah se$erti .ang )itunukkan gam*ar )i*aah
Gambar 10: Ra$gkaia$ Pe$gua 5o$< 9$=eri$g &enguat terse*ut )inamakan $enguat n!nin5erting karena masukan )ari $enguat terse*ut a)alah masukan n!nin5erting )ari $ m$ Ti)ak se$erti $enguat in5erting, sin.al keluaran $enguat enis ini se;asa )engan sin.al masukann.a +e$erti $a)a rangkaian $enguat in5erting s.arat i)eal se*uah $enguat a)alah tegangan masukan sama )engan 0 )an im$e)ansi masukan tak terhingga sehingga )ari rangkaian terse*ut )a$at )i$er!leh rumus $enguat a)alah se*agai *erikut :
"asil su*stitusi $ersamaan )iatas sehingga )i$er!leh
'angkaian
$enguat
in5erting
mau$un
n!nin5erting
*iasan.a
menggunakan I4 $m$ 7E1 Dengan memahami $rinsi$ kera )ari rangkaian ini, maka rangkaian $engem*angan )ari rangakaian $m$ ini se$erti rangkaian D4 nal!g t! Digital 4!n5erter9, D4 Digital t! nal!g 4!n5erter9, +umming $enumlahan9 )an .ang lainn.a uga )a$at )i$ahami Berikut )atasheet )ari I4 7E1:
Gambar 14: o$"igurasi 9C +1
25 DI+&#< +>N +NT
Dis$la. 7 segment meru$akan k!m$!nen .ang *er;ungsi se*agai $enam$il karakter angka )an karakter huru; Dis$la. 7 segment sering uga )ise*ut se*gai $enam$il 7 ruas &a)a )is$la. 7 segment uga )ilengka$i karakter titik )!t9 .ang sering )i*utuhkan untuk karakter k!ma atau titik $a)a saat menam$ilkan suatu *ilangan Dis$la. 7 segment ter)iri )ari 7 $enam$il karakter
.ang
)isusun
)alam
se*uah
kemasan
sehingga
)a$at
menam$ilkan karakter angka )an karakter huru; Ter)a$at 7 *uah $enam$il )asar )ari #D #ight miting Di!)e9 .ang )inamakan karakter F )an karakter )!t Bentuk susunan karakter $enam$il karakter F $a)a )is$la. 7 segmen )a$at )ilihat $a)a gam*ar *erikut
Gambar 2: ,isla6 Segme$
Bentuk +usunan %arakter Dis$la. 7 +egment &a)a )asarn.a $enam$il 7 segment meru$akan rangkaian 7 *uah )i!)a #D #ight miting Di!)e9 Ter)a$at 2 )ua9 enis rangkaian )asar )ari )is$la. 7 segment .ang )ikenal se*agai )is$la. 7 segment (!mm!n an!)a 49 )an (!mm!n (ath!)a 449 &a)a )is$la. (!mm!n an!)a untuk mengakti;kan karakter )is$la. 7 segment )i$erlukan l!gika l! 09 $a)a alur F )an D& )an se*alikn.a untuk )is$la. 7 segment (!mm!n (ath!)a 49 'angkaian internal )is$la. 7 segment (!mm!n an!)a )an (!mm!n (ath!)a 449 )a$at )ilihat $a)a gam*ar *erikut 'angkaian Internal Dis$la. 7 +egment 4!mm!n n!)a
Gambar 21: Ra$gkaia$ 9$er$al ,isla6 Segme$ Commo$ Ca&o-a
'angkaian #D se$erti $a)a gam*ar )iatas )isusun se)emikian ru$a sehingga mem*entuk )is$la. 7 segment .ang )a$at menam$ilkan karakter angka )an huru; %arena han.a ter)iri )ari 7 *agian 7 ruas9 maka tam$ilan huru; .ang )ihasilkan )is$al. 7 segment ti)ak )a$at menam$ilkn karakter huru; se(ara lengka$ a, akan teta$i )alam a$likasi rangkaian elektr!nika karakter huru; .ang sering )itam$ilkan !leh )is$la. 7 segment a)alah karakter F saa Dis$la. 7 segment )a$at menam$likan karakter angka )esimal 0 @ .ang )a$at )ilihat $a)a gam*ar *erikut
Gambar 22: araker #$gka Pa-a ,isla6 Segme$ Di$asaran )a$at )ium$ai )is$al. 7 segment )alam *e*era$a ;arian ;isik .ang *erma(amma(am
)a .ang )ikemas untuk menam$ilkan 1
karakter angka )an a)a uga .ang )ikemas langsung untuk menam$ilkan *e*era$a karakter angka 4!nt!h *entuk )is$la. 7 segment .ang )a$at )ium$ai )i$asaran )a$at )ilihat )i$asaran )a$at )ilihat $a)a gam*ar *erikut :
Gambar 2': Co$o& Be$uk 8isik ,isla6 Segme$
Ber)asarkan (ara keran.a, tuuh segmen )i*agi mena)i 2 *agian: a9 (!mm!n kat!)e *9 4ara kera )ari se5en segmen (!mm!n kat!)e akan akti; $a)a k!n)isi high G1G )an akan !;; $a)a k!n)isi l! G0G N% 0 1 2 3 E C 6 7 8 @
h 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
; 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1
e 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0
) 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
( 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
* 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1
a 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1
"H 3F" 06" CB" EF" 66" 6D" 7D" 07" 7F" 6F"
(9 (!mm!n an!)e 4ara kera )ari se5en segmen (!mm!n an!)e akan akti; $a)a k!n)isi l! G0G )an akan !;; $a)a k!n)isi high G1G
N%
h
g
;
e
)
(
*
a
"H
0
1
1
0
0
0
0
0
0
40"
1
1
1
1
1
1
0
0
1
F@"
2
1
0
1
0
0
1
0
0
E"
3
1
0
1
1
0
0
0
0
B0"
E
1
0
0
1
1
0
0
1
@@"
C
1
0
0
1
0
0
1
0
@2"
)9 4atu Da.a 4atu )a.a meru$akan suatu 'angkaian .ang $aling $enting *agi sistem elektr!nika)a )ua sum*er (atu )a.a .aitu sum*er 4 )an sum*er D4+um*er 4 .aitu sum*er tegangan *!lak *alik, se)angkan sum*er tegangan D4 meru$akan sum*er tegangan searah Bila )ilihat )engan !sil!sk!$ se$erti *erikut :
Gambar 2+: !ega$ga$ #C
Gambar 2: !ega$ga$ ,C +um*er Tegangan Bila )iamati sum*er 4 tegangan *era.un seaktu aktu $a)a kutu* $!siti; )an seaktuaktu $a)a kutu* negati;, se)angkan sum*er 4 selalu $a)a satu kutu* saa, $!siti; saa atau negati; saaDari sum*er 4 )a$at )isearahkan mena)i sum*er D4 )engan
menggunakan rangkaian $en.earah .ang )i *entuk )ari )i!)a)a tiga ma(am rangkaian $en.earah )asar .aitu $en.earah setengah gel!m*ang, gel!m*ang $enuh )an sistem em*atan
Gambar 2/: Pe$6eara& See$ga& Gelomba$g
Gambar 2: Pe$6eara& See$ga& Gelomba$g
Gambar 20: Pe$6eara& Sisem 7embaa$ 'angkaian &en.earah Biasan.a !ut$ut )ari rangkaian )i*eri suatu ;ilter ka$asit!r untuk menghilangkan riak sehingga )i$er!leh tegangan D4 .ang sta*il Tegangan D4 uga )a$at )i$er!leh )ari *atereDengan $enggunaan *atere )itaarkan sum*er tegangan D4 .ang sta*il )an $!rta*le namun )a$at ha*is tergantung ka$asitas *atere terse*utTegangan .ang terse)ia )ari suatu sum*er tegangan .ang a)a *iasan.a ti)ak sesuai )engan ke*utuhan-ntuk itu )i$erlukan suatu regulat!r tegangan .ang *er;ungsi untuk menaga agar tegangan *ernilai k!nstan $a)a nilai tertentu'egulat!r tegangan ini *iasan.a *eru$a I4 )engan k!)e 78 atau 7@-ntuk seri 78 )igunakan untuk regulat!r tegangan D4 $!siti;, se)angkan 7@ )igunakan untuk regulat!r D4 negati; Nilai menan)akan tegangan
.ang akan )iregulasikan isaln.a ke*utuhan sistem a)alah $!siti; C 5!lt, maka regulat!r .ang )igunakan a)alah 780C I4 regulat!r ini *iasan.a ter)iri )ari tiga $in .aitu in$ut, gr!un) )an !ut$ut Dalam menggunakan I4 ini tegangan in$ut harus le*ih *esar *e*era$a $ersen tergantung $a)a )ata sheet9 )ari tegangan .ang akan )iregulasikan
P(insi Ke(<+ C+1u D+6+
&erangkat elektr!nika mestin.a )i(atu !leh su$lai arus searah D4 -irec curre$ 9 .ang sta*il agar )a$at *ekera )engan *aikBaterai atau a((u a)alah sum*er (atu )a.a D4 .ang $aling *aikNamun untuk a$likasi .ang mem*utuhkan (atu )a.a le*ih *esar, sum*er
)ari *aterai ti)ak
(uku$+um*er (atu )a.a .ang *esar a)alah sum*er *!lak*alik 4 aler$ai$g curre$ 9 )ari $em*angkit tenaga listrik-ntuk itu )i$erlukan suatu $erangkat (atu )a.a .ang )a$at mengu*ah arus 4 mena)i D4&a)a tulisan kali ini )isaikan $rinsi$ rangkaian (atu )a.a ower sul69 linier mulai )ari rangkaian $en.earah .ang $aling se)erhana sam$ai $a)a (atu )a.a .ang terregulasi
#5 &N<'" '4TIFI'9
&rinsi$ $en.earah reci"ier 9 .ang $aling se)erhana )itunukkan $a)a gam*ar1 *erikut iniTrans;!rmat!r T19 )i$erlukan untuk menurunkan tegangan 4 )ari alaala listrik $a)a kum$aran $rimern.a mena)i tegangan 4 .ang le*ih ke(il $a)a kum$aran sekun)ern.a
Gambar 24: Pe$6eara&a$ Gelomba$g &a)a rangkaian ini, )i!)a D19 *er$eran han.a untuk meru*ah )ari arus 4 mena)i D4 )an meneruskan tegangan $!siti; ke *e*an '1Ini .ang )ise*ut )engan $en.earah setengah gel!m*ang hal; a5e9 -ntuk men)a$atkan $en.earah gel!m*ang $enuh "ull wa=e9 )i$erlukan trans;!rmat!r )engan ce$er a 4T9 se$erti $a)a gam*ar2
Gambar ': Pe$6eara&a$ Gelomba$g Pe$u&
Tegangan $!siti; $hasa .ang $ertama )iteruskan !leh D1 se)angkan $hasa .ang *erikutn.a )ileatkan melalui D2 ke *e*an '1 )engan 4T trans;!rmat!r se*agai commo$ grou$- Dengan )emikian *e*an '1 men)a$at su$lai tegangan gel!m*ang $enuh se$erti gam*ar )i atas-ntuk *e*era$a a$likasi se$erti misaln.a untuk men(atu m!t!r )( .ang ke(il atau lam$u $iar )(, *entuk tegangan se$erti ini su)ah (uku$ mema)ai Walau$un terlihat )i sini tegangan rile )ari ke)ua rangkaian )i atas masih sangat *esar
Gambar '1: Pe$6eara&a$ -e$ga$ 8iler C am*ar 31 a)alah rangkaian $en.earah setengah gel!m*ang )engan ;ilter ka$asit!r 4 .ang $aralel terha)a$ *e*an ' Tern.ata )engan ;ilter ini *entuk gel!m*ang tegangan keluarn.a *isa mena)i rata am*arE menunukkan *entuk keluaran tegangan D4 )ari rangkaian $en.earah setengah gel!m*ang )engan ;ilter ka$asit!r aris *( kirakira a)alah garis lurus )engan kemiringan tertentu, )imana $a)a kea)aan ini arus untuk *e*an '1 )i(atu !leh tegangan ka$asit!r+e*enarn.a garis *( *ukanlah garis lurus teta$i eks$!nensial sesuai )engan si;at $eng!s!ngan ka$asit!r
Gambar '2: Be$uk Gelomba$g 8iler aasior %emiringan kur5a *( tergantung )ari *esar arus I9 .ang mengalir ke *e*an ' Jika arus I 0 ti)ak a)a *e*an9 maka kur5a *( akan mem*entuk garis h!ri!ntal Namun ika *e*an arus semakin *esar, kemiringan kur5a *( akan semakin taam Tegangan .ang keluar akan *er*entuk gigi gergai )engan tegangan rile .ang *esarn.a a)alah : >r > ># 2@9 )an tegangan )( ke *e*an a)alah >)( > ? >r /2 2109 'angkaian $en.earah .ang *aik a)alah rangkaian .ang memiliki tegangan
rile $aling ke(il ># a)alah tegangan -isc&arge atau $eng!s!ngan ka$asit!r 4, sehingga )a$at )itulis : ># > e T/'4 2119 Jika $ersamaan 2119 )isu*situsi ke rumus 2@9, maka )i$er!leh : >r > 1 e
T/'4
9 2129
Jika T KK '4, )a$at )itulis :e
T/'4
L 1 T/'4 2139
sehinggaika ini )isu*situsi ke rumus 2139 )a$at )i$er!leh $ersamaan .ang le*ih se)erhana : >r >T/'49 21E9
>/' ti)ak lain a)alah *e*an I, sehingga )engan ini terlihat hu*ungan antara *e*an arus I )an nilai ka$asit!r 4 terha)a$ tegangan rile >r &erhitungan ini e;ekti; untuk men)a$atkan nilai tengangan ri$$le .ang )iinginkan >r I T/4 21C9 'umus ini mengatakan, ika arus *e*an I semakin *esar, maka tegangan rile akan semakin *esar +e*alikn.a ika ka$asitansi 4 semakin *esar, tegangan rile akan semakin ke(il -ntuk $en.e)erhanaan *iasan.a )iangga$ TT$, .aitu $eri!)e satu gel!m*ang sinus )ari alaala listrik .ang ;rekuensin.a C0" atau 60" Jika ;rekuensi alaala listrik C0", maka T T$ 1/; 1/C0 002 )et Ini *erlaku untuk $en.earah setengah gel!m*ang -ntuk $en.earah gel!m*ang $enuh, tentu saa ;ekuensi gel!m*angn.a )ua kali li$at, sehingga T 1/2 T$ 001 )et &en.earah gel!m*ang $enuh )engan ;ilter 4 )a$at )i*uat )engan menam*ahkan ka$asit!r $a)a rangkaian gam*ar 2 Bisa uga )engan menggunakan trans;!rmat!r .ang tan$a 4T, teta$i )engan merangkai E )i!)a se$erti $a)a gam*arC *erikut ini
Gambar '': Pe$6eara&a$ Gelomba$g Pe$u& -e$ga$ 8iler C
+e*agai (!nt!h, an)a men)isain rangkaian $en.earah gel!m*ang $enuh )ari (atu alaala listrik 220>/C0" untuk mensu$lai *e*an se*esar 0C Bera$a nilai ka$asit!r .ang )i$erlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan rile .ang ti)ak le*ih )ari 07C >$$ Jika rumus 21C9 )i*!lak *alik maka )i$er!leh 4 IT/>r 0C9 0019/07C 6600 uF -ntuk ka$asit!r .ang se*esar ini *an.ak terse)ia ti$e el(! .ang memiliki $!laritas )an tegangan kera maksimum tertentuTegangan kera ka$asit!r .ang )igunakan harus le*ih *esar )ari tegangan keluaran (atu )a.an)a *arangkalai sekarang $aham menga$a rangkaian au)i! .ang an)a *uat men)engung, (!*a $eriksa kem*ali rangkaian $en.earah (atu )a.a .ang an)a *uat, a$akah tegangan rile ini (uku$ menggangguJika )i$asaran ti)ak terse)ia ka$asit!r .ang )emikian *esar, tentu *isa )engan mem$aralel )ua atau tiga *uah ka$asit!r
5 >#T '-#T'
'angkaian $en.earah su)ah (uku$ *agus ika tegangan rilen.a ke(il, namun a)a masalah sta*ilitas Jika tegangan &#N naik/turun, maka tegangan !ut$utn.a uga akan naik/turun +e$erti rangkaian $en.earah )i atas, ika arus semakin *esar tern.ata tegangan )( keluarn.a uga ikut turun-ntuk *e*era$a a$likasi $eru*ahan tegangan ini (uku$ mengganggu, sehingga )i$erlukan k!m$!nen akti; .ang )a$at meregulasi tegangan keluaran ini mena)i sta*il
'egulat!r >!ltage *er;ungsi se*agai ;ilter tegangan agar sesuai )engan keinginan leh karena itu *iasan.a )alam rangkaian $!er su$$l. maka I4 'egulat!r tegangan ini selalu )i$akai untuk sta*iln.a !ut$utan tegangan Berikut susunan kaki I4 regulat!r terse*ut
Gambar '+: aki Regulaor isaln.a 780C a)alah regulat!r untuk men)a$at tegangan ?C 5!lt, 7812 regulat!r tegangan ?12 5!lt )an seterusn.a +e)angkan seri 7@HH misaln.a a)alah 7@0C )an 7@12 .ang *erturutturut a)alah regulat!r tegangan C )an 12 5!lt +elain )ari regulat!r tegangan teta$ a)a uga I4 regulat!r .ang tegangann.a )a$at )iatur &rinsi$n.a sama )engan regulat!r &am$ .ang )ikemas )alam satu I4 misaln.a #317 untuk regulat!r 5aria*le $!siti; )an #337 untuk regulat!r 5aria*le negati; Be)an.a resist!r '1 )an '2 a)a )i luar I4, sehingga tegangan keluaran )a$at )iatur melalui resist!r eksternal terse*ut
BAB # PERALATAN DAN BAHAN +; Pe(+l+1+n 5 +!l)er 25 ultimeter #5 Bask!m 5 4utter &5 &ist!l #em "5 Tang $5 B!r 85 unting 75 +etrika !5 trakt!r 5 ergai *esi 25 +$i)!l $ermanent
#5 %ertas 4T+
/; B+h+n 5 tmega8 1 *uah9 25 Trans;!rmat!r 4T 220>/18> 10 1 *uah9 #5 Di!)a IN CE01 2 *uah9 5 'esist!rE70 hm 3 *uah9 &5 %a$asit!r l(! 2200 uF/16 > 1 *uah9 "5 %a$asit!r l(! 100 uF/16 1 *uah9 $5 %a$asit!r l(! 1000 uF/16 > 1 *uah9 85 Bla(k "!using 6 *uah9 75 %a*el &elangi 1 meter9 !5 Terminal 3in$ut 1 *uah9 5 +teker 1 *uah9 25 &4B 1 lem*ar9 #5 %a*el N< 2 1,Cmm2 2 meter9 5 &in "ea) 4!nne(t!r 2 *aris 2 *uah9 &5 Ten!l 1 r!l9 "5 Ferri(l!ri)e Fe4l39 C00 gram9
BAB LANGKAH KER=A 5 &ersia$an &erangkat %eras
a9 en.ia$kan gam*ar alur rangkaian .ang nantin.a akan )isalin $a)a $a)a $a$an &4B menggunakan s!;tare (!m$uter Di$erlukan s!;tare .ang )a$at )igunakan untuk mem*uat gam*ar rangkaian salah satun.a a)alah s!;tare agle *9 +etelah gam*ar )alam *entuk *!ar) selesai maka langkah selanutn.a a)alah men(etak gam*ar rangkaian $a)a kertas 4T+ menggunakan $rinter laser (9 enin)ihkan kertas 4T+ $a)a $a$an &4B kemu)ian mensetrikan.a agar gam*ar $a)a kertas 4T+ menem$el $a)a $a$an &4B )9 en)inginkan $a$an &4B )engan air )an le$as kertas 4T+ se(ara hati hati, kemu)ian mem$erelas gam*ar menggunakan s$i)!l $ermanen a$a*ila a)a alur .ang ti)ak menem$el atau kurang elas e9 em!t!ng $a$an &4B sesuai agar sesuai ukuran menggunakan gergai *esi atau (utter ;9 enuangkan larutan Ferri(l!ri)e Fe4l39 se(uku$n.a $a)a *ask!m )an tam*ahkan sekitar 2C0ml air *ersih )uk hingga ke)uan.a merata g9 'en)am &4B $a)a larutan terse*ut )an mengg!.angg!.angkan *ask!m hingga tem*aga .ang ti)ak tetutu$ (ar*!n atau s$i)!l mena)i hilang aki*at $r!ses $elarutan )engan Ferri(l!ri)e h9 +etelah $r!ses $elarutan tem*aga $a)a &4B selesai, *ersihkan kar*!n .ang masih menem$el )engan ka$as .ang )i*asahi )engan tiner se(ara $erlahan i9 elu*angi $a$an &4B sesuai alur .ang telah )i*uat )engan menggunakan *!r khusus &4B
)ilakukan )engan (e$at )an ra$i karena a)a *e*era$a k!m$!nen .ang ti)ak tahan )engan suhu tinggi sehingga )a$at mengurangi ke$ekaan k!m$!nen k9 em!t!ng kaki kaki k!m$!nen agar ra$i menggunakan tang $!t!ng atau )a$at )engan gunting kuku l9 emastikan rangkaian *ekera )engan *aik m9 emasang rangkaian .ang su)ah a)i $a)a me)ia sesuai keinginan ster!;!am9 se*agai (asing n9 elakukan $engukuran$engukuran )an men(atat hasiln.a 25 &em*uatan Tra;! rus
a9 elilit t!r!i)a )engan tem*aga hingga seumlah lilitan .ang )iinginkan *9 +etelah )ililit seumlah lilitan terse*ut kemu)ian )ilakukan $enge(ekan sam*ungan menggunakan multi (9 +etelah )i$astikan *aha lilitan tersam*ung )engan *enar kemu)ian melakukan $enge(ekan keluaran tra;! arus )9 +elanutn.a mem*an)ingkan keluaran tra;! arus )engan >re;; $a)a tmega 8 se*esar 2,C6 >!lt #5 &engka*elan &erangkat Wiring9
a9 Tra;! arus )ihu*ungkan se(ara in)uksi ke $hasa aringan rangkaian *e*an *9 %emu)ian $a)a $hasa .ang sama uga )i$asang rela. $emutus se*agai $erum$amaan re(l!ser (9 +elanutn.a $a)a sisi (!il rela. )ihu*ungkan ke kaki tmega 8 guna mena)i (!ntr!l tmega )alam mengen)alikan k!n)isi rela. )a$at )ikatakan se*agai in$utan k!n)isi rela. )9 +e)angkan $a)a uung !ut$ut tra;! arus kita in$utkan ke rangkaian $enguat !$am$ terle*ih )ahulu e9 +elanutn.a keluaran !$am$ )isearahkan se(ara $resisi !leh rangkaian $en.earah $resisi sehingga )ihasilkan tegangan D4 $resisi )engan nilai masukan 4n.a
;9 +in.al keluaran
itulah .ang akan )igunakan se*agai sin.al in$ut
anal!g *agi tmega 8 guna selanutn.a )i!lah !leh D4 tmega 8 sehingga *isa )iketahui *esar arus .ang *era)a $a)a aringan se(ara realtime 5 &rinsi$ %era %eseluruhan 'agkaian
a9 en.etting arus )an aktu melalui s!;tare Del$hi *9 eru*ah *e*an )i*aah )an )iatas setting untuk melihat (9 Bagaimana simulasi ini *ekera, $a)a saat .ang sama *esar arus .ang mengalir akan ter*a(a !leh mikr!k!ntr!ller )an uga Del$hi )an akan keluar $a)a )is$la. )9 %etika *e*an mele*ihi arus setting maka relai akan tri$ se*agai ;ungsi $r!teksi untuk $eralatan lainn.a e9 'elai akan tri$ selama aktu .ang telah )isetting $a)a aal $en.ettingan, setelah arus n!rmal kem*ali maka relai akan kem*ali (l!se )an sistem akan kem*ali n!rmal ;9 %emu)ian mikr!k!ntr!ller akan mem*a(a arus .ang mengalir $a)a sistem lagi, ika arus .ang mengalir $a)a sistem mele*ihi arus setting untuk aktu .ang ke)ua kalin.a maka relai akan kem*ali tri$ selama aktu setting )an akan se(ara !t!matis kem*ali n!rmal g9 -ntuk $engukuran .ang ketiga kalin.a mikr!k!ntr!ller akan mengukur kem*ali arus .ang mengalir, ika arus .ang mengalir $a)a sistem mele*ihi arus setting lagi maka relai akan tri$ selaman.a hingga )i!$erasikan kem*ali se(ara manual
BAB & PEMBAHASAN 5 ATMEGA 8
&a)a setia$ r)uin! ter)a$at !tak .ang akan memerintahkan $r!gram ke$a)a k!m$!nenk!m$!nen eksekusi &a)a r)uin! ini )igunakan Tmega 8 se*agai !tak )ari s.stem &enelasan mengenai $in )an $!rt Tmega 8 telah )i*ahas )i *agian )asar te!ri
>44 : +u$la. tegangan $a)a Tmega8 sekitar E,C C,C > )(, untuk Tmega8# sekitar 2,7 C,C > )( •
•
ND : r!un) &'TB : &B7&B09 &'TB a)alah $!rt I/in$ut atau !ut$ut9 sesuai
)engan ke*utuhan, )i &'TB ini )igunakan untuk men)!nl!a) $r!gram, karena )i &'TB ter)a$at $in +I, I+, +4%, untuk reset ter)a$at $a)a &'T4 Di $!rt ini ter)a$at 6 $in .ang )a$at )igunakan •
&'T4&4C&409 : $!rt I/in$ut atau !ut$ut9 Di $!rt ini ter)a$at
D4nal!g t! Digital 4!n5erter9 Fungsi D4 a)alah untuk mengu*ah )ata anal!g mena)i )ata )igital .ang nantin.a akan )i!lah ke ikr!k!ntr!ler Tmega8 Di $!rt ini uga ter)a$at 6 $in .ang )a$at )igunakan sesuai ke*utuhan
•
&'TD&D7&D09 : $!rt I/in$ut atau !ut$ut9 Di $!rt ini ter)a$at
INT •
&46/'+T : untuk mengreset ulang $r!gram )an resetn.a $a)a saat
ren)ah atau akti;#! •
>44 : $in su$la. tegangan untuk D4 )an $!rt lain &in ini harus
)ihu*ungkan )engan >44, meski$un D4 ti)ak )igunakan +u$a.a ikr! Tmega8 le*ih aman, )isarankan se*elum )ihu*ungkan ke >44 se*aikn.a )i$asang resist!r 1k $a)a >44 25 ANALOG TO DIGITAL CON%ERTER
nal!g T! Digital 4!n5erter D49 a)alah $engu*ah in$ut anal!g mena)i k!)e k!)e )igital D4 *an.ak )igunakan se*agai $engatur $r!ses in)ustri, k!munikasi )igital )an rangkaian $engukuran/$enguian -mumn.a D4 )igunakan se*agai $erantara antara sens!r .ang ke*an.akan anal!g )engan sistim k!m$uter se$erti sens!r suhu, (aha.a, tekanan/*erat,
aliran
)an
se*again.a
kemu)ian
)iukur
)engan
menggunakan sistim )igital k!m$uter9 D4 #$alog o ,igial Co$=erer )a$at uga )ise*ut se*agai suatu $erangkat elektr!nika .ang mengu*ah suatu )ata .ang Mk!ntinu terha)a$ aktu anal!g9 mena)i suatu )ata .ang MM)iskrit terha)a$ aktu )igital9 M%!ntinu a)alah $r!ses *erkesinam*ungan, )a$at )ianal!gikan se$erti alanan .ang menanak, antara titik satu )engan .ang *erikutn.a ti)ak terlihat n.ata $er*e)aann.a MMDiskrit a)alah ke*alikan )ari k!ntinu, )a$at )ianal!gikan se$erti anakanak tangga, l!m$atan satu anak tangga ke .ang *erikutn.a terlihat n.ata
P(,ses 6+n0 1e(<+4i 4+l+. ADC +4+l+h:
a9 &en(u$likan *9 &engkuantisasian
(9 &engk!)ean
Pen>3uli*>+n a)alah $r!ses mengam*il suatu nilai $asti )iskrit9
)alam suatu )ata k!ntinu )alam satu titik aktu tertentu )engan $eri!)e .ang teta$ -ntuk le*ih elasn.a )a$at )ilihat $a)a ilustrasi gam*ar *erikut:
+emakin *esar ;rekuensi $en(u$likan, *erarti semakin *an.ak )ata )iskrit
.ang
)i)a$atkan, maka
semakin
3e+1
D4 terse*ut
mem$r!ses suatu )ata anal!g mena)i )ata )igital &r!ses ini )a$at $ula )ise*ut se*agai $r!ses sensing *u+n1is+si>+n a)alah $r!ses $engel!m$!kan )ata )iskrit .ang
)i)a$atkan $a)a $r!ses $ertama ke )alam kel!m$!kkel!m$!k )ata %uantisasi, )alam matematika )an $emr!sesan sin.al )igital, a)alah $r!ses $emetaan nilai in$ut se$erti $em*ulatan nilai
+emakin *an.ak kel!m$!kkel!m$!k )alam $r!ses kuantisasi, *erarti semakin ke(il selisih )ata )iskrit .ang )i)a$atkan )ari )ata anal!g, maka semakin 1eli1i D4 terse*ut mem$r!ses suatu )ata anal!g mena)i )ata )igital Pen0>*,4e>+n a)alah mengk!)ekan )ata hasil kuantisasi ke )alam
*entuk )igital 0/19 atau )alam suatu nilai *iner
Dengan: H1 11, H2 11, H3 10, HE 01, HC 01, H6 10 D4 nal!g t! Digital 4!n5erter9 memiliki 2 karakter $rinsi$, .aitu ke(e$atan sam$ling )an res!lusi %e(e$atan sam$ling suatu D4 men.atakan se*era$a sering sin.al anal!g )ik!n5ersikan ke *entuk sin.al )igital $a)a selang aktu tertentu %e(e$atan sam$ling *iasan.a )in.atakan )alam sam$le $er se(!n) +&+9 Ke3e+1+n S+.lin0 ADC
%e(e$atan sam$ling suatu D4 men.atakan se*era$a sering sin.al anal!g )ik!n5ersikan ke *entuk sin.al )igital $a)a selang aktu tertentuO %e(e$atan sam$ling *iasan.a )in.atakan )alam samle er seco$- +&+9
%e(e$atan sam$ling *er$engaruh terha)a$ ketelitian $em*a(aan )ata &a)a $r!gram simulat!r I ini, sam$ling )ilakukan tia$ 1 )etik sekali +aat sens!r arus 4+712 men)eteksi arus, makan sens!r uga akan mengk!n5ersi arus mena)i satuan 5/ )ari sini *esar tegangan .ang masuk ke )alam mikr!k!ntr!ler )alam *entuk anal!g )an *aru )i!lah !leh D4 nal!g t! Digital 4!n5erter 9 .ang ter)a$at $a)a mikr!k!ntr!ler mena)i sin.al )igital untuk kemu)ian *isa )ieksekusi !leh $r!gram .ang a)a )i &4 )an $r!sesn.a ini )ilakukan setia$ )etik sehingga )i$er!leh hasil .ang )etail Res,lusi ADC
'es!lusi D4 menentukan ketelitian nilai hasil k!n5ersi D4O +e*agai (!nt!h: D4 8 *it akan memiliki !ut$ut 8 *it )ata )igital, ini *erarti sin.al in$ut )a$at )in.atakan )alam 2CC 2 n 19 nilai )iskrit D4 12 *it memiliki 12 *it !ut$ut )ata )igital, ini *erarti sin.al in$ut )a$at )in.atakan )alam E0@6 nilai )iskrit Dari (!nt!h )iatas D4 12 *it akan mem*erikan ketelitian nilai hasil k!n5ersi .ang auh le*ih *aik )ari$a)a D4 8 *it +e)angkan $a)a Tmega8 *itn.a a)alah 10 *it sehingga nilai sin.al in$ut )in.atakan )alam 1023 nilai )iskrit
Le1+* ADC +4+ A(4uin,
D4 meru$akan satu kesatuan .ang su)ah ter)a$at $a)a r)uin! le*ih te$atn.a $a)a ikr!k!ntr!ler )an untuk Tmega 8 terletak $a)a $!rt 4 )ari $!rt 4 ini kemu)ian masuk ke $in In$ut/ut$ut .ang a)a )i r)uin! .ang se*elumn.a )isam*ungkan )engan k!nekt!r terle*ih )ahulu %!nekt!r inilah .ang nanti akan men.am*ungkan antara r)uin! )engan +istem %!ntr!ln.a
P+4+ 0+./+( 4i+1+s 1ulis+n .e(+h .enun&5 #5 PROSES MENAMPILKAN DATA
&a)a simulasi $en)eteksi gangguan )engan rela., a)a *e*era$a taha$an atau $r!ses .ang harus )ilalui se*elum )ata )a$at )itam$ilakn )ila.ar m!nit!r )an )a$at )ik!ntr!l )engan $r!gram melalui &4 a9 +aat $ertama simulasi alat )i*eri tegangan maka )a.a akan mengalir melalui tra;! ste$ )!n C %arena )isini kami menggunakan sum*er arus 4 220 > maka tegangann.a harus )iturunkan terle*ih )ahulu *9 rus )an tegangan mengalir lalu kemu)ian )i*agi mena)i 2 ;ee)er 1 ;ee)er ke *e*an se)angkan 1 ;ee)er lainn.a ke k!nekt!r +aat )i k!nekt!r tegangan akan )isearahkan !leh )i!)e *lits Di *agian k!nekt!r .ang ke r)uin! ter)a$at 7 *uah $in )engan rin(ian se*agai *erikut : (9 In$ut sens!r 4+ meru$akan )ata .ang akan )i k!n5ersikan ke )igital Dari 4+ )ata .ang masuk ke D4 a)alah anal!g +esuai )engan )atasheet $a)a sens!r arus 4+712, sensiti;itas )ari sens!r a)alah
018C >/ maka )ari itu arus .ang meleati sens!r akan )i)eteksi )an )irasakan !leh sens!r a$akah su)ah memenuhi s.arat untuk mem*uat &T !$en atau *elum )9 >! )isini nilain.a C >!lt Nantin.a teganagn ini .ang akan )igunakan !leh *asis $a)a transist!r N&N untuk mem*erikan tegangan $a)a emitter )an (!lle(t!r sehingga tegangan 12 >!lt )a$at mem*erikan tegangan ke (!nta(t rela. e9 >12 a)alah tegangan .ang )igunakan untuk mem*erikan tegangan ke (!nta(t rela. ND r!un) ;9 +aat !5erl!a) $a)a *e*anlam$u )i!nkan9 maka a$a*ila )alam rentang aktu 2 sek!n lam$u teta$ hi)u$, rela. akan !$en .ang kemu)ian akan mematikan &T sehingga s.stem akan mati enga$a )emikianP %arena $a)a saat lam$u )i !n kan maka arus akan naik )ari arus semula "al terse*ut akan )i)eteksi !leh sens!r arus .ang kemu)ian sens!r akan mem*a(a arus .ang meleatin.a rus terse*ut masuk ke r)uin! .ang kemui)ian !leh $r!gram akan )i*a(a Ta$i a$a*ila )alam rentang aktu 2 )etik lsm$u .sng *er$eran se*agai *e*an )i matikan maka s.stem akan *eralan se$erti *iasa )an *e*an ta)i han.a )iangga$ sesaat
5 BAGAIMANA ADC MENDETEKSI ADAN?A TEGANGAN5
&a)a Tmega8 terutama agar )a$at )i)eteksi !leh D4 tegangan minimaln.a a)alah 2,C6 >!lt sesuai )engan )ata sheet9 &a)ahal )ari sens!r arus 4+ tegangann.a sangat ke(il leh karena itu agar )a$at )i)eteksi tegangan )inaikkan se*esar 11 kali hingga )a$at )i)eteksi9 ngka 11 )i$er!leh )ari $erhitungan: +aat C >!lt 1023 10 *it9 a9
C
E,88 103
1023
*9 E,88 103 2C60 103 2328 10 3 (9
−
2328 > 10 3 11 0,18C −
=+4i se1i+ 1e0+n0+n 6+n0 +*+n .+su* +*+n 4++1 1e(/+3+ ,leh (,0(+.5 &5 FLOWCHART
"5 DELPHI
&ertama install )ahulu $r!gram Del$hi +; Me./u+1 P(,
Buka &r!gram Del$hi, %lik FI# NW &&#I4TIN +etelah itu akan mun(ul ;!rm k!s!ng +e*elum mulai mengisi ;!rm *uat )ahulu ran(angan melalui gam*ar tangan/&aint/4!rel Dra se*agai a(uan untuk mem*uat F!rm /; Me./u+1 F,(.
Diatas F!rm a)a *er*agai t!!ls untuk mengisi F!rm &ertama $ilihlah t!!ls T;!rm Buatlah sam$ai se$erti $a)a ran(angan aal
3; Men0+1u( O/
-ntuk mengatur !*ek .ang su)ah )imasukkan *isa melalui *ek Ins$e(t!r )ise*elah kiri Tam$ilah F!rm
4; Men0+1u( Pe(in1+h
asukkan $erintah sesuai !*e(k )an keinginan &ertama asukkan $arametern.a )ahulu 5ar F!rm1: TF!rm1= nilaiQarus : integer= int1, int2, int3, intE : integer = *tst : integer = *atasQarus : integer = Jika &arametern.a su)ah masukkan $erintah aal ketika ;ile )i*uka melalui *ek Ins$e(t!r 5ent asukkan in$ut aalan &arameter $r!(e)ure TF!rm1F!rm4reate+en)er: T*e(t9= *egin nilaiQarus : 0 = int1 : 0 = int2 : 0 = image24an5as!5eT! 0,30C9= *tst : *tst ? 1 = *atasQarus : 200 = en)= +etelah itu masukkan in$ut $erintah arus -ntuk $em*uatan $akai saa
