BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2. Teori Dasar Hand Dryer Otomatis 2.1. Relay Relay adalah sebuah saklar magnetik yang menggunakan medan magnet dan sebuah kumparan untuk membuka dan menutup satu atau beberapa kontak saklar pada saat relay dialiri arus. Pada dasarnya relay terdiri dari sebuah lilitan kawat yang terlilit pada suatu besi dari inti besi lunak yang selanjutnya berubah menjadi magnet yang menarik atau menolak suatu pegas sehingga kontak pun menutup dan membuka. Relay bekerja berdasarkan pembentukan elektromagnet yang menggerakkan elektromekanis penghubung dari dua atau lebih titik penghubung (konektor) rangkaian sehingga dapat menghasilkan kondisi ON atau kontak OFF atau kombinasi dari keduanya.
Gambar 2.1 Simbol Relay
Pada keadaan awal, yaitu pada saat coil relay tidak diberi tegangan, maka yang terhubung adalah contact Normally Close (NC). Sedangkan contact Normally Open (NO) dalam keadaan terbuka. Standar tegangan untuk relay DC adalah 6V, 12V, 24V, 48V, dan 100V atau dengan mengatur tegangan tersebut sehingga didapat arus minimum untuk menggerakkan relay. Tegangan dari relay tersebut dapat ditentukan oleh lilitan penguat yang terdapat di dalam relay itu sendiri sehingga kita dapat mengetahui berapa tegangan dari suatu relay.
5
Jika sebuah relay 24 Volt DC diberi tegangan sebesar 24 Volt DC pada coil-nya , maka relay tersebut akan mengalami switching seperti pada gambar
Gambar 2.2 Relay sedang mengalami switching
Pada keadaan ini, yang terhubung adalah contact Normally Open (NO), sementara contact Normally Close (NC) dalam keadaan terbuka. Proses switching pada relay DC dapat dijelaskan sebagai berikut. Coil pada relay merupakan sebuah kumparan yang berintikan material batang yang sifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan mudah dihilangkan. Ketika ada arus yang mengaliri kumparan, maka akan muncul medan magnet pada inti batang dengan kutub magnet sesuai aturan tangan kanan (proses elektromagnetik). Munculnya medan magnet pada inti batang kumparan ini menarik material magnetik (proses mekanik akibat adanya medan magnet), tempat di mana contact-contact relay melekat. Akibatnya contact mengalami perubahan posisi dari posisinya semula, NC yang semulanya terhubung menjadi terbuka, NO yang semulanya terbuka menjadi terhubung. Sifat – sifat dari relay adalah sebagai berikut : a. Kuat arus yang diperlukan guna pengoperasian relay ditentukan oleh pabrik pembuatnya. Relay dengan tahanan kecil memerlukan arus yang besar dan juga sebaliknya, relay dengan tahanan besar memerlukan arus yang kecil. b. Tegangan yang diperlukan untuk menggerakkan suatu relay akan sama dengan kuat arus yang dikalikan dengan tahanan atau hambatan relay.
6
c.
Daya yang diperlukan untuk menggerakkan relay sama dengan tegangan yang dikalikan dengan arus.
2.2 Motor Ac Motor AC adalah motor arus bolak-balik yang menggunakan arus listrik yang membalikkan arah secara teratur pada rentang waktu tertentu. Hampir sama dengan motor DC, motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: “stator” dan “rotor”. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor. Pada motor AC terdapat kerugian dalam penggunaannya yaitu kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekuensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor Induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC). Untuk perancangan alat pengering tangan ini motor yang digunakan langsung diambil dari hair dryer dan menyatu dengan hair dryer. Tegangan yang digunakan untuk hair dryer ini sendiri adalah 220 V (Tegangan AC).
2.3 Resistor Resisitor merupakan salah satu komponen elektronika yang bersifat pasif dimana komponen ini tidak membutuhan arus listrik untuk berkerja. Resistor memiliki sifat menghambat arus listrik dan resistor sendiri memiliki nilai besaran hambatan yaitu ohm dan dituliskan dengan simbol Ω. Sesuai dengan nama dan kegunaanya untuk membatasi atau menghambat arus listrik yang melewatinya dalam suatu rangkaian maka resistor mempunyai sifat resistif (menghambat) yang umumnya terbuat dari bahan karbon. Hal ini bisa terjadi karena resistor yang memiliki dua kutub akan memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya. Dengan mengatur besarnya arus yang mengalir,
7
kita dapat mengatur alat elektronik untuk melakukan berbagai hal. Dari hukum Ohm di jelaskan bahwa resistansi akan berbanding terbalik dengan jumlah arus yang melaluinya. Maka untuk menyatakan besarnya resistansi dari sebuah resistor dinyatakan dalam satuan Ohm yang dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Untuk menggambarkanya dalam suatu rangkaian dilambangkan dengan huruf R, karena huruf ini merupakan standart internasional yang sudah disepakati bersama untuk melambangkan sebuah komponen resistor dalam sebuah rangkaian.
Gambar 2.3 Resistor
1. Fungsi Resistor Selain untuk membatasi atau menghambat arus listrik, resistor mempunyai kegunaan atau fungsi lainnya, diantara nya adalah sebagai berikut : •
Sebagai pembagi arus
•
Sebagai pembagi tegangan
•
Sebagai penurun tegangan
•
Sebagai penghambat arus listrik
•
Menghambat arus listrik
•
Pengatur volume (potensiometer)
•
Pengatur kecepatan motor (rheostat), dll.
8
2. Karakteristik Resistor Karakteristik berbagai macam resistor dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Resistansi resistor komposisi tidak stabil disebabkan pengaruh suhu, jika suhu naik maka resistansi turun. Kurang sesuai apabila digunakan dalam rangkaian elektronika tegangan tinggi dan arus besar. Resistansi sebuah resistor komposisi berbeda antara kenyataan dari resistansi nominalnya. Jika perbedaan nilai sampai 10 % tentu kurang baik pada rangkaian yang memerlukan ketepatan tinggi. Resistor variabel resistansinya berubah-ubah sesuai dengan perubahan dari pengaturannya. Resistor variabel dengan pengatur mekanik, pengaturan oleh cahaya, pengaturan oleh temperature suhu atau pengaturan lainnya. Jika perubahan nilai, resistansi potensiometer sebanding dengan kedudukan kontak gesernya maka potensiometer semacam ini disebut potensiometer linier. Tetapi jika perubahan nilai resistansinya tidak sebanding dengan kedudukan kontak gesernya disebut potensio logaritmis. Secara teori sebuah resistor dinyatakan memiliki resistansi murni akan tetapi pada prakteknya sebuah resistor mempunyai sifat tambahan yaitu sifat induktif dan kapasitif. Pada dasarnya bernilai rendah resistor cenderung mempunyai sifat induktif dan resistor bernilai tinggi resistor tersebut mempunyai sifat tambahan kapasitif. Suhu memiliki pengaruh yang cukup berarti terhadap suatu hambatan. Didalam penghantar ada electron bebas yang jumlahnya sangat besar sekali, dan sembarang energi panas yang dikenakan padanya akan memiliki dampak yang sedikit pada jumlah total pembawa bebas. Kenyataannya energi panas hanya akan meningkatkan intensitas gerakan acak dari partikel yang berada dalam bahan yang membuatnya semakin sulit bagi aliran electron secara umum pada sembarang satu arah yang ditentukan. Hasilnya adalah untuk penghantar yang bagus, peningkatan suhu akan menghasilkan peningkatan harga tahanan. Akibatnya, penghantar memiliki koefisien suhu positif.
9
3. Bahan Pembuatan Resistor Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan resistor yaitu
:
1. Substrat alumina; untuk karateristik resistor (lebar 2 inci) 2. Pasta resistor dengan nilai 10 ohm, 1 kilo ohm, 10 kilo ohm dan 100 kilo ohm 3. Dua pont birox seri 17 4. ESL 5. Shoel 6. Al2O3; digunakan untuk pencucian substrat, screen dan bahan-bahan pelarut
Gambar 2.5 Konstruksi Resisitor
4. Macam-Macam dan Jenis-Jenis Resistor 1. Fixed Resistor (resistor tetap) Merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri fisik dari resistor ini adalah bahan pembuat resistor terdapat ditengah–tengah dan pada pinggirnya terdapat 2 Conducting Metal, bisanya kemasan seperti ini disebut dengan Axial. Ukuran fisik fixed resistor bermacam – macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya. Misalnya fixed resistor dengan daya 5
10
watt pasti mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai daya ¼ watt. Pada gambar disamping ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt.
Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, diciptakanlah sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMT (Surface Mount Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk dari fixed resistor menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem yang mempunyai ukuran sekecil mungkin. Contoh bentuk fixed resistor dengan teknologi SMT dapat dilihat pada gambar 2. Ada beberapa macam kemasan standard yang sudah ditentukan oleh Industri elektronik antara lain: - 1206 ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal - 0805 ukuran = 2.0 mm x 1.3 mm, 2 terminal - 0603 ukuran = 1.5 mm x 0.8 mm, 2 terminal Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP (Single-In-Line). Didalam kemasan ini terdapat lebih dari 1 resistor yang biasanya disusun pararel dan mempunyai 1 pusat yang dinamakan common. Untuk contoh dapat dilihat pada gambar 3.
11
Tipe atau jenis resistor saat ini sangat beragam, tergantung dari pemakain untuk suatu sistem elektronika yang akan kita rancang. Berikut ini akan dijelaskan sedikit tentang penggunaan resistor berdasarkan tipe atau jenisnya.
Precision Wirewound resistor
Merupakan tipe resistor yang mempunyai tingkat keakuratan sangat tinggi sampai 0.005% dan TCR (Temperature coeffisient of resistance) sangat rendah. Sehingga sangat cocok digunakan untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Tetapi jangan menggunakan jenis ini untuk aplikasi rf (radio frequency) sebab mempunyai Q resonant frequency yang rendah. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference resistor untuk voltage regulator dan decoding Network.
NIST Standard resistor NIST (National Institute of Standard and Technology) merupakan tipe
resistor dengan tingkat keakuratan paling tinggi yaitu 0.001% , TCR yang rendah dan sangat stabil dibandingkan dengan Precision Wirewound Resistor. Komponen ini biasanya digunakan sebagai standard di dalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.
12
Power Wirewound resistor Biasanya resistor ini digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya
yang yang sangat besar. Komponen ini dapat mengatasi daya yang besar dibandingkan dengan resistor yang lain. Karena panas yang ditimbulkan cukup besar biasanya resistor ini dilapisi oleh bahan seperti ceramic Tube, Ceramic rods, anodized aluminum, fiberglass mandels, dll . Gambar disamping merupakan contoh dari Power Wirewound resistor.
Fuse Resistor Komponen ini selain berfungsi sebagai resistor, juga berfungsi sebagai
sekering. Resistor ini didesain sedemikian rupa sehingga bila ada arus yang sangat besar melalui maka hambatannya menjadi takterhingga. Pada kondisi normal suhu dari resistor ini akan panas ketika ada arus yang melaluinya.
Carbon Composition Ini merupakan salah satu tipe resistor yang banyak sekali dijual
dipasaran. Biasanya untuk nilai hambatan yang besar, misalnya 1K2, 2K2, 4K7, dll mudah mencarinya. Tetapi untuk nilai hambatan yang kecil, misalnya 2Ω, 3Ω, dll susah dicari. Resistor ini memiliki koefisien
13
temperature dengan batas 1000 ppm/°C terhadap nilai hambatannya, dimana nilai hambatannya
akan turun ketika suhunya naik. Selain itu resistor juga memiliki koefisien tegangan, dimana nilai hambatan akan berubah ketika diberi tegangan. Semakin besar tegangan maka semakin besar perubahannya. Voltage Rating dari resistor Carbon Composition ditentukan berdasarkan ukuran fisik, nilai, dan dayanya. Pada saat menggunakan resistor jenis ini diharapkan agar berhati – hati didalam perancangan, karena dapat menghasilkan noise dimana noise ini tergantung pada nilai dari resistor dan ukurannya. rendah.
Metal Film Resistor Metal Film resistor merupakan pilihan terbaik dari jenis resistor Carbon
composition dan carbon film . Karena resistor ini lebih akurat, tidak mempunyai voltage coefisient, noise dan temperature coefisient yang lebih rendah. Tetapi resistor ini tidak sebagus jenis resistor Precision wirewound. Bahan dasar pembuat dari resistor ini adalah metal dan keramik, bahan ini mirip seperti yang digunakan untuk membentuk carbon film resistor.
Foil Resistor Resistor ini mempunyai karakteristik yang sama dengan jenis metal
film. Kelebihan utama dibandingkan dengan metal film adalah tingkat
14
kestabilannya yang lebih tinggi, TCR paling kecil, dan frek respon tinggi. Selain kelebihan terdapat pula kelemahan yaitu nilai maksimum dari resistor
ini lebih kecil dari nilai resistor metal film. Resistor ini biasanya dipakai di dalam strain gauge, nilai strain dapat diukur berdasarkan perubahan nilai resistansinya. Ketika digunakan sebagai strain gauge, foil-nya dipasangkan di suatu substrate fleksibel sehingga dapat dipasang didaerah tempat pengukuran strain dilakukan.
Power Film Resistor Material yang digunakan untuk membuat resistor ini sama dengan jenis
metal film dan carbon film. Tetapi karakteristik dayanya lebih tinggi. Power film resistor mempunyai nilai yang lebih tinggi dan respon frekuensi yang lebih baik dibandingkan Power wirewound resistor. Resistor ini banyak digunakan untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor. Biasanya komponen ini memiliki toleransi yang cukup lebar.
2. Resistor tidak tetap (Variable Resistor) Resistor tidak tetap adalah resistor yang mempunyai nilai resistansi yang dapat diubah2 sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan. Perubahannya dapat dilkaukan dengan cara memutar atau menggeser pengaturnya yang memang sudah disediakan, namun ada pula nilai perubahan resistansinya akan dipengaruhi oleh
15
keadaan disekitarnya misalnya suhu, cahayanya, suara, dll, sehingga dapat dijadikan sebagai sakelar otomatis.
Potensiometer Potensiometer merupakan komponen pembagi tegangan yang nilai resistansinya dapat disetel sesuai dengan keinginan dengan cara memutar tungkai pengaturnya. Nilai resistansinya sendiri tertera pada bodi yang dituliskan dalam bentuk angka, sehingga akan memudahkan untuk mengetahui berapa besar nilainya tersebut. Penggunaan potensiometer biasanya adalah untuk pengaturan suara (tone control) Bass, Treable, Volume, dan lain-lain. beberapa jenis potensiometer :
Potensiometer liniar Potensiometer linier mempunyai unsur resistif dengan penampang
konstan, menghasilkan peranti dengan resistansi antara penyapu dengan salah satu terminal proporsional dengan jarak antara keduanya.. Potensiometer linier digunakan jika relasi proporsional diinginkan antara putaran sumbu dengan rasio pembagian dari potensiometer, misalnya pengendali yang digunakan untuk menyetel titik pusat layar osiloskop.
Potensiometer logaritmik
16
Potensiometer logaritmik mempunyai unsur resistif yang semakin menyempit atau dibuat dari bahan yang memiliki resistivitas bervariasi. Ini memberikan peranti yang resistansinya merupakan fungsi logaritmik terhadap sudut poros potensiometer. Sebagian besar potensiometer log (terutama yang murah) sebenarnya tidak benar-benar logaritmik, tetapi menggunakan dua jalur resistif linier untuk meniru hukum logaritma. Potensiometer log juga dapat dibuat dengan menggunakan potensiometer linier dan resistor eksternal. Potensiometer
yang
benar-benar
logaritmik
relatif
sangat
mahal.
Potensiometer logaritmik sering digunakan pada peranti audio, terutama sebagai pengendali volume.
Rheostat Cara paling umum untuk mengubah-ubah resistansi dalam sebuah sirkuit
adalah dengan menggunakan resistor tidak tetap atau rheostat. Sebuah rheostat adalah resistor tidak tetap dua terminal dan seringkali didesain untuk menangani arus dan tegangan yang tinggi. Biasanya rheostat dibuat dari kawat resistif yang dililitkan untuk membentuk koil toroid dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas toroid, menyentuh koil dari satu lilitan ke lilitan selanjutnya. Potensiometer tiga terminal dapat digunakan sebagai resistor tidak tetap dua terminal dengan tidak menggunakan terminal ketiga. Seringkali terminal ketiga yang tidak digunakan disambungkan dengan terminal penyapu untuk mengurangi fluktuasi resistansi yang disebabkan oleh kotoran
17
Potensiometer digital Potensiometer digital adalah sebuah komponen elektronik yang meniru
fungsi dari potensiometer analog untuk diterapkan pada isyarat digital
Trimpot Trimpot adalah kependekan dari tripotensiometer, bentuk fisiknya kecil dan memiliki nilai tahanan yang dapat di rubah-rubah namun dengan menggunakan alat bantu berupa obeng kecil, karena untuk merubah nilai resistansinya tidak bisa menggunakan tangan.
Sebagai tahanan bahan
resistansinya adalah menggunakan bahan karbon atau arang.
LDR LDR adalah singkatan dari Light Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterimanya. Biasanya LDR digunakan untuk rangkain-rangkaian sakelar otomatis tertentu seperti lampu taman, lampu jalan, dll, dimana LDR akan bekerja secara otomatis sesuai dengan tingkat cahaya yang ada didepannya. Inilah sensor yang penulis gunakan untuk membaca sentuhan tangan atau jari tangan dengan LED
18
sebagai sumber cahayanya.
VDR VDR adalah singkatan dari Voltage Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor tidak tetap yang nilai resistansinya akan berubah tergantung dari tegangan yang diterimanya. Sifat dari VDR adalah semakin besar tegangan yang diterima, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil, sehingga arus yang melaluinya akan semakin besar. Dengan adanya sifat tersebut maka VDR akan sangat cocok digunakan sebagai stabilizer bagi komponen transistor.
5.
KODE WARNA PADA RESISTOR Untuk mengetahui berapa besar nilai resistan (hambatan) sebuah resistor
tetap, maka kita dapat melihat dan membaca kode warna yang berupa cincincincin warna pada bodi resistor. Karena tidak semua nilai resistor dicantumkan dengan lambang bilangan berupa angka-angka, melainkan dengan cincin kode warna. Banyaknya cincin kode warna setiap resistor berjumlah 4 cincin atau ada juga 5 cincin bahkan lebih. Untuk cara pembacaannya tidak jauh berbeda yaitu : Sebelum memahami cara menghitung resistor kita perlu memahami dulu komponen resistor 4 warna, 5 warna, dan 6 warna.
19
Tabel 2.1 Perhitungan Resistor berdasarkan Warna
WARNA
ANGK MULTIPLIER [4 TOLERANS THERMAL COEFICIEN A [1-3] ]
HITAM 0 COKLA T
1
MERAH 2 ORANG
T [6]
10
1%
100ppm
100
2%
50ppm
1
1k
15ppm
KUNING 4
10k
25ppm
HIJAU
5
100k
0.5%
BIRU
6
1M
0.25%
UNGU
7
10M
E
ABUABU PUTIH
3
I [5]
8 9
EMAS
5% 10%
SILVER
Tabel 2.2 Keterangan dari warna resistor GAMBAR RESISTOR
KETERANGAN Resistor 4 Warna Warna (1) dan (2) Warna
(3)
Warna (4)
= Angka Digit = Multiplier
= Nilai Toleransi
Resistor 5 Warna Warna (1) (2) (3)
= Angka Digit
20
Warna (4) Warna (5)
= Multiplier = Nilai Toleransi
Resistor 6 Warna Warna (1) (2) (3)
= Angka Digit
Warna (4)
= Multiplier
Warna (5)
= Nilai Toleransi
Warna (6)
= Koefisien Suhu
Cara Menghitung Resistor 4 Warna untuk mengetahui cara menghitung resistor warna kita langsung pakai contoh saja resistor berikut: Gelang 1 = Coklat
(1)
Gelang 2 = Hitam
(0)
Gelang 3 = Merah
(102)
Gelang 4 = Emas
(5%)
Nilai resistor tersebut adalah : 10 X 102= 1000 Ω = 1 KΩ ± 5 %
Cara Menghitung Resistor 5 Warna kita pakai contoh resistor dengan warna sebagai berikut Gelang 1 = Merah
(2)
Gelang 2 = Kuning
(4)
Gelang 3 = Hitam
(0)
Gelang 4 = Merah
(102)
Gelang 5 = Hijau
(0,5%)
Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 10 2= 24000 Ω = 24 KΩ ± 0,5 %
Cara Menghitung Resistor 6 Warna anda mempunyai resistor 6 warna misalnya sebagai berikut
21
Gelang 1 = Merah
(2)
Gelang 2 = Kuning
(4)
Gelang 3 = Hitam
(0)
Gelang 4 = Merah
(102)
Gelang 5 = Hijau
(0,5%)
Gelang 6 = Orange
(15 ppm/derajat celcius)
Nilai resistor tersebut adalah : 240 X 102= 24000 Ω = 24 KΩ ± 0,5 % 15 ppm/derajat.
2.4 Sekering Sekering adalah suatu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek. Cara kerjanya apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau terjadi hubungan arus pendek maka secara otomatis sekering tersebut akan memutuskan aliran listrik dan tidak akan meyebabkan kerusakan pada komponen yang lain.
2.5 Transistor Pengertian Transistor adalah 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.
Gambar 2.6 Macam-macam Transistor Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). Pada
22
umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) 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 fungsi rangkaian-rangkaian lainnya. Transistor dibuat dari bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor yang terpenting adalah Silikon dan Germanium. Silikon lebih banyak digunakan sebagai bahan semikonduktor dibanding Germanium,karena Silikon mempunyai sifat-sifat yang lebih disukai disbanding dengan Germanium. Komponen ini mempunyi banyak fungsi dalam dunia elektronik, diantaranya sebagai penguat, switching (saklar), modulasi signal, stabilitas tegangan dll. Bahkan seiring dengan perkembangan teknologi yang saat ini semakin pesat, transistor saat ini juga telah mengalami perkembangan di segi fungsinya, dia sekarang telah dapat digunakan sebagai memory, dan pemroses isyarat getaran-getaran listrik dalam dunia prosesor komputer. Bukan hanya itu, transistor juga telah mengalami perkembangan dilihat dari segi bentuk, karena saat ini satu buah transistor telah berhasil diciptakan dalam ukuran super kecil, yaitu hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang dikemas dalam prosesor komputer). 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. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang akan dikuatkan melalui kolektor.Selain digunakan untuk penguat transistor bisa juga digunakan sebagai saklar. Caranya dengan memberikan arus
23
yang cukup besar pada basis transistor hingga mencapai titik jenuh. Pada kondisi seperti ini kolektor dan emitor bagai kawat yang terhubung atau saklar tertutup, dan sebaliknya jika arus basis teramat kecil maka kolektor dan emitor bagai saklar terbuka. Dengan sifat pensaklaran seperti ini transistor bisa digunakan sebagai gerbang atau yang sering kita dengar dengan sebutan TTL yaitu Transistor Transistor Logic.
Gambar 2.7 Bentuk fisik transistor
Transistor dapat berfungsi juga sebagai; (a) penguat arus maupun tegangan yang dipakai sebagai penguat, (b) sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), (c) stabilisasi tegangan semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atautegangan inputnya (FET), dan (d) memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Fungsi tansistor sangat menentukan kinerja dari sebuah rangkaian elektronika. Dalam sebuah sirkuit/rangkaian elektronika, transistor berfungsi sebagai jangkar rangkaian. Secara fisik, Transistor adalah sebuah komponen elektronika semi konduktor yang memiliki 3 kaki, yang masing-masing kakinya diberi nama basis (B), colector (C) dan emitor (E). Dalam sebuah sirkuit, fungsi Transistor dapat digunakan sebagai sebuah penguat (amplifier), sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan (stabilisator), modulasi sinyal dan berbagai fungsi lainnya. Berdasarkan susunan semi konduktor, Transistor di bedakan menjadi 2 tipe yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk membedakan transistor PNP dan NPN dapat di lihat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar. Pada saat ini Funsi Transistor telah banyak mengalami perkembangan, sekarang sebuah transistor sudah dapat
24
digunakan sebagai memory dan pemroses sebuah getaran listrik dalam dunia prosesor komputer. Bukan hanya fungsi transistor saja yang berkembang, bentuk dari transistor juga mengalami perubahan, saat ini transistor telah berhasil di ciptakan dalam ukuran super kecil, yaitu hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang dikemas dalam prosesor komputer). Dalam dunia elektronika, transistor juga memiliki bentuk jelajah tegangan kerja dan frekuensi yang sangat besar dan lebar. Penggunaan transistor dalam sebuah rangkaian analog adalah sebagai amplifier, switch, stabilitas tegangan, dan lain-lain. Dalam rangkaian digital selain di gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi juga dapat digunakan sebagai pemroses data yang akurat dan sebagai memory. Cara kerja transistor yang tidak serumit komponen penguat lainnya, seperti tabung elektronik, dan kemampuannya yang berkembang secara berkala, dan juga bentuk fisiknya yang semakin berkembang, membuat transistor menjadi pilihan utama para penghobi elektronika dalam menyusun suatu konsep rangkaian elektronika. Bahkan saat ini bentuk fisik dan fungsi transistor telah berada satu tahap diatas sebelumnya. Sekarang fungsi transistor banyak yang sudah terintegrasi dan disatukan dari beberapa jenis transistor menjadi satu buah komponen yang lebih kompak yang dalam dunia elektronika biasa disebut dengan Integrated Circuit (IC). Integrated Circuit mempunyai cara kerja dan kemampuan yang lebih kompleks, tetapi mempunyai bentuk fisik yang ringkas sehingga tidak banyak memakan tempat.Namun tidak dapat dipungkiri, walaupun fisiknya berkembang menjadi satu komponen baru, namun fungsi transistor tetap memegang peranan vital dalam sebuah rangkaian elektronika. Jenis dan Simbol Transistor
25
Gambar 2.8 Simbol dari Transistor
Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori simbol transistor dari berbagai tipe, antara lain:
Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide.
Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain.
Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC(Integrated Circuit) dan lain-lain.
Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel.
Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power.
26
Maximum frekuensi kerja: Low, Medium, atau simbol High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain.
Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain.
Gambar 2.9 Jenis Transistor NPN dan PNP
Jenis-Jenis Transistordan cara kerja transistor pada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu; Transistor Bipolar (dwi kutub) dan Transistor Efek Medan (FET – Field Effect Transistor). Transistor Bipolar adalah jenis transistor yang paling banyak di gunakan pada rangkaian elektronika. Jenis-Jenis Transistor ini terbagi atas 3 bagian lapisan material
27
semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Masing-masing dari ketiga kaki jenis-jenis transistor ini di beri nama B (Basis), K (Kolektor), dan E (Emiter). Fungsi transistor bipolar ini adalah sebagai pengatur arus listrik (regulator arus listrik), dengan kata lain transistor dapat membatasi arus yang mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya (tergantung jenis transistor, PNP atau NPN).
2.6 Led (Light Emitting Diode)
Pengertian LED
LED (Light Emitting Diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat. LED dapat menyala jika diberikan tegangan yang cukup untuk memicu dioda persambungannya, biasanya nilainya adalah 1.5V, LED tersebut juga harus dialiri arus listrik yang cukup untuk menyalakan LED tersebut, biasanya sebesar 10mA. LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya.
28
LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka.
2.7 Timer Dc Timer DC adalah suatu komponen yang dapat memberikan besaran waktu kepada sebuah rangkaian elektronika dan meghantarkan arus searah atau dc. Dalam pembuatan rangkaian alat pengering ini penulis menggunakan Timer Dc merk Omron H3FA-B. Ada banyak tipe Timer Dc yang dipasarkan oleh Omron, salah satunya bertipe H3FA.
29
Berikut ini Tabel untuk tipe H3FA milik Omron.
Tabel 2.3 Batasan Waktu yang dimilik tipe H3FA Model
Waktu yang didapat
Batasan Waktu
H3FA-A
1 detik
0,1 s/d 1 detik
H3FA-AU
10 detik
1 s/d 10 detik
H3FA-SA
1 menit
0,1 s/s 1 menit
H3FA-SAU
10 menit
1 s/d 10 menit
H3FA-B
6 detik
0,6 s/d 6 detik
H3FA-BU
60 detik
6 s/d 60 detik
H3FA-SB
6 menit
0,6 s/d 6 menit
H3FA-SBU
60 menit
6 s/d 60 menit
Untuk Timer Dc ini memiliki 12 pin yang berbeda, masing-masing Pin mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Berikut ini penjelasan dengan Gambar untuk masing-masing Pin
30
Gambar 2.10 Pemodelan Timer DC tipe H3FA-B dengan output 5-24 Vdc
31
