BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1

Perangkat Keras ( Hardware)

Dalam pembuatan tugas akhir ini diperlukan penguasaan materi yang digunakan untuk merancang kendali peralatan listrik rumah. Materi tersebut merupakan penjelasan beberapa komponen yang digunakan dalam perancangan alat ini. 2.1. 1 Voltage Regulator IC 7812 Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun tetap saja masih ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyata tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.

Gambar 2.1 Bentuk fisik ic regulator

5 http://digilib.mercubuana.ac.id/

6

Regulator Voltage berfungsi sebagai filter tegangan agar sesuai dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supply maka IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya outputan tegangan. 2.1.2 Transistor Transistor kependekan dari Transfer Resistor merupakan alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya. Transistor Terdiri Dari Jenis : 1. Tipe PNP 2. Tipe NPN

http://digilib.mercubuana.ac.id/

7

Gambar 2.2 (a) Simbol transistor NPN dan PNP , (b) Bentuk fisik transistor Prinsip Kerja Transistor PNP ( Analogi Relay) Bila transistor PNP dianalogikan sebuah relay, dimana terminal battery (+) dihubungkan dengan kaki E output relay dilambangkan kaki C dihubungkan ke lampu. Dalam kondisi kedua switch SW1 dan SW2 off, relay tidak bekerja , karena tidak ada aliran arus listrik ke kumparan relay. Saat ini lampu dalam kondisi padam. Bila SW2 diON-kan , arus lsitrik sebagian dari kaki E akan megalir ke dala kumparan rela dan terus ke terminal (-) battery , meyebabkan timbul kemagnetan yang menghubungkan kontak relay, sehingga arus listrik yang lebih besar akan megalir ke lampu dan menyalakan lampu. Prinsip Kerja Transistor NPN ( Analogi Relay ) Bila transistor NPN dianalogikan sebuah relay, dimana terminal battery (+) dihubungkan ke lampu, lalu terus ke kaki C , output relay pada kaki E yang terhubung langsung ke terminal (-) battery. Dalam kondisi kedua switch SW1 dan SW2 off, relay tidak bekerja , karena tidak ada aliran arus listrik ke kumparan relay. Saat lampu padam.


8

Bila awitch SW1 diON-kan, arus listrik dari terminal (+) battery akan mengalir ke dalam kumparan relay dan terus ke kaki E dan menuju terminal (-) battery, menyebabkan timbul kemagnetan yang menghubungkan kontak relay sehingga arus listrik yang lebih besar akan mengalir ke lampu dan menyalakan lampu. 2.1.3 Kapasitor Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik didalam medan listrik , dengan cara mengumpulkan dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791 – 1867). Struktur sebuah kapasitor terbuat dari dua buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik , gelas dan lainlain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan postif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung postif , karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.

Gambar 2.3 Prinsip dasar kapasitor 2.1.4 Dioda Dioda adalah sambungan bahan p-n yang berfungsi terutama sebagai penyearah. Bahan tipe-p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n menjadi


9

katode. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, diode bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya pada diode ideal-konseptual. Pada diode faktual (riil), perlu tegangan lebih besar dari 0,7 V (untuk diode yang terbuat dari bahan silikon) pada anode terhadap katode agar diode dapat menghantarkan arus listrik. Tegangan sebesar 0,7 V ini disebut sebagai tegangan halang (barrier voltage). Diode yang terbuat dari bahan Germanium memiliki tegangan halang kira-kira 0,3V.

(a)

(b)

Gambar 2.4 (a). Prinsip dasar dioda , (b) Simbol dioda

2.1.5 Relay Relay merupakan switch yang dioperasikan secara listrik. Definisi initidak membatasi cakupan antara solid state (semikonduktor) relay danelektromagnetik relay atau gabungan keduanya. The

National

Association

of

Relay

Manufacturers

(NARM)

mendefinisikan Relay adalah sebuah alat kontrol listrik untuk membuka dan menutup kontak kontak listrik yang mempengaruhi operasi dari suatu alat lain yang dikontrolnya dalam rangkaian yang sama atau rangkaian lain. Solid State Relay (SSR) adalah suatu alat tanpa ada bagian yang bergerak yang mempunyai fungsi seperti relay atau switch.Elektromagnetik relay didefinisikan sebagai sebuah relay yang beroperasi atau reset selama ada


10

pengaruh elektromagnetik yang disebabkan oleh aliran arus pada coil yang membuat beroperasinya kontak kontak kontrol. Prinsip kerja relay Prinsip dasar relay dalam operasi adalah kontaktor dan motorstarter. Terdapat beberapa variasi dari solenoid yang secara prinsip digunakan untuk pengoperasian relay. Pada dasarnya relay adalah set contact yng dikendalikan oleh coil. Coil relay menggunakan prinsip elektromagnetik seperti pada Solenoid. Ketika relay diberi energi maka akan timbul medan magnet yang menyebabkan armature tertarik ke tengah coil. Begitu pula jika relay tidak diberi energi, medan elektromagnetik lenyap, dan armature kembali ke posisi semula yang berarti contact berpindah dari posisi close ke open. Hal yang perlu diperhatikan adalah coil disuplai oleh tegangan 12 VDC dan . Dalam hal ini coil secara sederhana bertindak sebagai operator untuk menarik contact ke posisi closed. Coil membutuhkan arus yang relatif kecil untuk menghidupkan elektromagnet dan menarik contact ke posisi closed yang disuplai sumber AC.

(a)

(b)

Gambar 2.5 (a). Relay tampak luar , (b) Tampak bagian dalam 2.1.6 Motor Servo Berbeda dengan motor DC dan motor Stepper, motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed fedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol.


11

Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 mS pada periode selebar 2 mS maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.

Gambar 2.6 Rangkaian motor servo Catu daya maksimum untuk beroperasi adalah 6 VDC, dan memiliki torsi sebesar 3,4 gram. Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak bisa kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu.

Gambar 2.7 Pin out kabel motor servo





























BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents