TUGAS AKHIR PERANCANGAN VOLTAGE REGULATOR CATU DAYA LISTRIK UNTUK PERALATAN AIR FIELD LIGHTING DI BANDAR UDARA INTERNASIONAL SOEKARNO-HATTA

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN VOLTAGE REGULATOR CATU DAYA LISTRIK UNTUK PERALATAN AIR FIELD LIGHTING DI BANDAR UDARA INTERNASIONAL SOEKARNO-HATTA

Diajukan guna melengkapi sebagai syarat Dalam mencapai gelar Serjana Strata Satu (S1)

Dibuat Oleh : Nama

: M. Faishal Pratama

NIM

: 41412120014

Program Studi

: Teknik Elektro

Pembimbing

: Ir. Badaruddin, MT

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2015

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

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

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

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kepada Allah SWT yang selalu memberikan kasih sayang dan rahmat-Nya yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dalam waktu yang telah ditentukan. Tugas Akhir dengan judul “PERANCANGAN VOLTAGE REGULATOR CATU DAYA LISTRIK UNTUK PERALATAN AIR FIELD LIGHTING DI BANDAR UDARA INTERNATIONAL SOEKARNO-HATTA”, ini diajukan sebagai salah satu syarat lulus Pendidikan Program Strata 1 Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana, Jakarta. Dengan selesainya penyusunan tugas akhir ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1.

Bapak Arissetyanto Nugroho, Dr, MM, selaku Rektor Universitas Mercu Buana, Meruya, Jakarta.

2.

Bapak Dana Santoso, M.Eng,Sc,Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik.

3.

Bapak Yudhi Gunardi, Ir.,MT, selaku Ketua Program Studi.

4.

Bapak Badaruddin, Ir.,MT, Selaku Pembimbing penulisan tugas akhir.

5.

Kedua Orang Tua, Adik, dan Lanina Ayudhiya Mumtazkia Rais yang selalu memberikan dorongan dan semangat serta doanya.

6.

PT. Angkasa Pura II Cabang Bandara Soekarno – Hatta tempat penulis bekerja dan mengambil data untuk penulisan tugas akhir.

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

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

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL............................................................................................ ....i HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................. ...ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ...iii ABSTRAK .......................................................................................................... ...iv ABSTRACT .............................................................................................................v KATA PENGANTAR ........................................................................................ ...vi DAFTAR ISI ...................................................................................... ..................viii DAFTAR TABEL ...................................................................................... ............xi DAFTAR GAMBAR .............................................................................. ..............xii BAB I PENDAHULUAN .....................................................................................1 1.1

Latar Belakang Masalah ...................................................................1

1.2

Rumusan Masalah ............................................................................3

1.3

Batasan Masalah...............................................................................4

1.4

Tujuan Penulisan ..............................................................................5

1.5

Metodologi Penulisan ......................................................................5

1.6

Sistematika Penulisan ......................................................................6

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................7 2.1

Power Regulator. ..............................................................................7

2.2

Komponen-komponen Primer ............................................................ ..7 2.2.1

Transistor Saklar Primer ................................................7

viii

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

2.3

2.2.2

Dioda dan Pemakaiannya ................... ..........................7

2.2.3.

Pengatur Tegangan IC78xx .......................................11

2.2.4

Light Emitting Diode ………………..........................12

Rangkaian Penyearah…………………………..............................13

2.4 Pengatur Tegangan……...................................................................14 2.4.1

Line Regulation ………………………………............15

2.4.2

Load Regulation ………………………………..........16

2.5 Komponen Sekunder………….......................................................17

2.6

2.7

2.5.1

Kapasitor.. ...................................................................17

1.

Kapasitor Elektrolit......................................................20

2.

Kapasitor Non Elektrolit .............................................20

3.

Pengisian Kapasitor …………….................................21

4.

Pengosongan Kapasitor ……………………………...22

Trafo ……………….....................................................................25 2.6.1

Trafo Isolasi…………..................................................28

2.6.2

Trafo Step Down..........................................................29

Transistor ………..........................................................................29 1.

Transistor Kondisi Cut Off...........................................33

2.

Transistor Kondisi Saturation.......................................33

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1

Blok Diagram dan Alur Rangkaian ................................................36 3.1.1

Penjelasan dan Alur Rangkaian…………………...…37

3.1.1.1 Constant Current Regulator …………………………37

ix

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

3.1.1.2 Skema Awal dan Akhir Output ......................................37 3.1.1.3 Voltage Regulator System .............................................42 3.2

Rancangan Awal ………................................................................42

3.3

Desain Sistem …………................................................................43

3.4

3.3.1

Sistem Rancangan …………………………..……...…44

3.3.2

Penempatan Rancangan ……………………….…...…45

Cara Kerja Sistem Keseluruhan......................................................45

BAB IV PEMBAHASAN 4.1

Persiapan Perangkat Keras dan Tambahan................................... 53

4.2

Pengujian Tegangan Keluaran …………………......................... 54 4.2.1

Keluaran Arus Pada CCR............................................. 54

4.2.2

Cara Kerja Timer ......................................................... 55

4.2.3

Keluaran Tegangan Pada Trafo Step Down ……….... 55

4.2.4

Pengukuran Tegangan Akhir …................................... 55

4.3

Pengujian Rancangan ……............................................................56

4.4

Alat dan Bahan …………………................................................. 57

4.5

Langkah Pembuatan ……………………………......................... 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan. ...................................................................................59

5.2

Saran. ............................................................................................. 60

x

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

DAFTAR PUSTAKA. ...........................................................................................61 LAMPIRAN-LAMPIRAN……………………………………………………….62

xi

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

DAFTAR TABEL Tabel 2.1

Informasi nilai arus dan tegangan ic 7812 ........................................11

Tabel 4.1

Hasil ukur arus ccr …………………………………...................... 54

Tabel 4.2

Hasil ukur tegangan dan arus pada trafo ...........................................55

Tabel 4.1

Pengujian rancangan …….…………………………...................... 56

xii

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

Gambar 2.1

DAFTAR GAMBAR Symbol diode ...................................................................................8

Gambar 2.2

Rangkaian penyearah gelombang penuh ..........................................9

Gambar 2.3

Arah arus pada diode......................................................................10

Gambar 2.4

Pengaturan tegangan dioda ............................................................10

Gambar 2.5

Rangkaian dasar regulator ..............................................................12

Gambar 2.6

Simbol light emiting diode .............................................................13

Gambar 2.7

Pengaturan garis tegangan dc. ........................................................15

Gambar 2.8

Pengaturan beban ...........................................................................16

Gambar 2.9

Simbol sirkit kapasitor non elektrolit ............................................18

Gambar 2.10 simbol sirkit kapasitor elektrolit ....................................................18 Gambar 2.11 Macam bentuk kondensator ...........................................................19 Gambar 2.12 simbol kapasitor elektrolit ..............................................................20 Gambar 2.13 Rangkaian pengisi kapasitor ..........................................................21 Gambar 2.14 Rangkaian pengosongan kapasitor .................................................22 Gambar 2.15 Simbol resistor ...............................................................................23 Gambar 2.16 Transformator.................................................................................28 Gambar 2.17 Simbol sirkit transistor ...................................................................30 Gambar 2.18 Transistor sebagai saklar tipe npn ..................................................31 Gambar 2.19 Operating point transistor.. .............................................................32 Gambar 3.1

Alur rangkaian sistem .................................................................. 36

Gambar 3.2

Penggunaan ccr pada sisi beban.................................................... 37

Gambar 3.3

Sistem constant current regulator …………................................. 38

Gambar 3.4

Rangkaian percobaan ccr ……..................................................... 40

Gambar 3.5

Rangkaian voltage regulator…..................................................... 42

Gambar 3.6

Blok diagram awal.………..…..................................................... 43

Gambar 3.7

Blok diagram akhir ……….…..................................................... 45

Gambar 3.8

Rangkaian keseluruhan ……....................................................... 46

Gambar 4.1

Rangkaian catu daya ……………………………….................... 55

xii

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