TUGAS AKHIR
SISTEM PENGONTROL KELISTRIKAN KENDARAAN BERMOTOR MENGGUNAKAN PONSEL DENGAN PENGISI ULANG TENAGA MATAHARI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Strata Satu (S-1) Pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana
Disusun Oleh :
Nama
: MARYADI
NIM
: 01302-036
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2007
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Maryadi
Nim
: 01302-036
Jurusan
: Teknik Mesin
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa tugas akhir ini dengan judul “SISTEM
PENGONTROL
MENGGUNAKAN
KELISTRIKAN
PONSEL
DENGAN
KENDARAAN PENGISI
BERMOTOR
ULANG
TENAGA
MATAHARI” merupakan hasil karya sendiri dan bukan salinan atau duplikat dari orang lain, kecuali pada bagian yang telah disebutkan sumbernya.
Jakarta, Agustus 2007
MARYADI
i
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Disetujui dan Diterima Oleh :
Dosen Pembimbing
Koordinator Tugas Akhir
( Ir. Jaja Kustija, Msc )
( Nanang Ruhyat, ST, MT )
ii
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Disetujui dan diterima oleh pihak yang berwenang untuk diajukan pada Sidang Sarjana Strata Satu (S-I), Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana
Jakarta, Agustus 2007 Pembimbing II
Ir. Rulli Nutranta, M.Eng Pembimbing Tugas Akhir
iii
ABSTRAK
Dengan semakin berkembangnya dunia otomotif maka berbagai macam merek kendaraan bermotor bermunculan, sehingga banyak menarik konsumen ingin memiliki sepeda motor, tetapi perusahaan sepeda motor tidak dapat memberikan kunci pengaman yang baik pada sepeda motor, sehingga sepeda motor mudah berpindah tangan (hilang). Untuk itu saya merancang alat yang efisien dan ekonomis untuk mengendalikan sepeda motor (pengaman). Perancangan Perangkat elektronik ini berfungsi sebagai alat pengisian battery HP (Hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan sepeda motor. sederhana dan mudah didapat
Komponen yang digunakan sangatlah
sehingga dengan
mudah dimengerti. Alat ini
bekerja apabila mendapat cahaya baik dari matahari atau pun lampu. Apabila lampu LED menyala berarti tanda pengisian battery sedang berlangsung, pada saat awal pengisian battery hand phone, kemudian hand phone menyala dan memicu rangkaian pengaman kendaraan sehingga kendaraan tidak dapat di stater (hidup). Alat ini mamiliki manfaat yang cukup besar selain mngurangi resiko hilangnya kendaraan juga menghindari bentrok fisik antara si pemilik dan si perampas yang berakhir dengan penganiayaan bahkan bisa berbuntut hilangnya nyawa si pemilik serta mempermudah kita dalam berkmonikasi, dengan kata lain alat ini sangat baik untuk kendaraan dan bermanfaat bagi yang memilikinya.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi kurikulum pendidikan Strata Satu (S-1) Teknik pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana dengan judul ‘’SISTEM PENGONTROL
KELISTRIKAN
MENGGUNAKAN
PONSEL
KENDARAAN
DENGAN
PENGISI
BERMOTOR
ULANG
TENAGA
MATAHARI’’. Dengan keterbatasan komponen, waktu dan pengetahuan, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya pada semua pihak yang telah banyak membantu dan memberikan petunjuk dan bimbingan serta support baik selama merakit maupun dalam proses penyelesaian laporan ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua yang telah memberikan dorongan semangat, motivasi dan do’a yang selalui mengiringi setiap langkahku serta membantu baik berupa moril maupun materil. 2. Bapak Ir. Jaja Kustija, MSc selaku dosen pembimbing I tugas akhir ini.
v
3. Bapak Ir. Rulli Nutranta, M.Eng. selaku dosen pembimbing II tugas akhir ini. 4. Bapak Nanang Ruhyat, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Mesin. 5. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknologi Industri, khususnya di jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana yang telah memberikan ilmunya dalam menjalani perkuliahan dan memberikan semangat sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. 6. Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Mercu Buana, khususnya Angkatan 2002 yang telah memberikan dukungan untuk penyelesaian tugas akhir ini. 7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu-persatu yang sudah memberikan motivasi, dorongan semangat dan membantu untuk mencapai ini semua. Semoga bantuan yang diberikan tersebut mendapat imbalan yang setimpal dari Allah SWT. Akhirnya penulis berharap semoga apa yang telah disajikan ini dapat bermanfaat bagi penulis khusunya dan pembaca pada umumnya.
Jakarta, Agustus 2007
MARYADI
vi
DAFTAR ISI
Hal Lembar Pernyataan ........................................................................................... i Lembar Pengesahan I........................................................................................ ii Lembar Pengesahan II....................................................................................... iii Abstrak.............................................................................................................. iv Kata Pengantar .................................................................................................. v Daftar Isi ........................................................................................................... vii Daftar Gambar .................................................................................................. x Daftar Notasi dan Simbol.................................................................................. xii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah .................................................. 1
1.2
Tujuan Penulisan.............................................................. 2
1.3
Batasan Masalah .............................................................. 2
1.4
Kegunaan Penelitian ........................................................ 3
1.5
Metodologi Penulisan ...................................................... 3
1.6
Sistematika Penulisan ................................................... 4
KAJIAN TEORI 2.1
Konversi Energi Elektromagnetik ke Energi Listrik ....... 6 2.1.1
Karakteristik Operasional Sel Matahari............... 6
2.1.2 Unjuk Kerja Sel Matahari .................................... 9
vii
BAB III
2.2
Kelistrikan pada Sepeda Motor ....................................... 11
2.3
Komponen-komponen yang digunakan .......................... 24
2.4
Alat-alat yang digunakan ................................................ 28
2.5
Pemutus Arus pada Sepeda Motor................................... 30
METODOLOGI PERANCANGAN DAN HASIL PERCOBAAN 3.1
Tujuan Perancangan......................................................... 32
3.2
Metode Perancangan........................................................ 32
3.3
Instrumen Perancangan.................................................... 33
3.4
Blok Diagram Pengisian Battery Hand Phone Menggunakan Tenaga Matahari dan Sistem Rangkaian................... 34
3.5 Pelaksanaan Perancangan ................................................ 35 3.5.1 Cara Kerja Pengisian Battery HP............................ 35 3.5.2 Memilih Komponen ................................................ 36 3.5.3 Membuat dan Merakit Rangkaian........................... 38 3.6
Hasil Percobaan ............................................................... 38 3.6.1 Pengujuan Alat........................................................ 38 3.6.2
3.7
Hasil Uji Coba...................................................... 39
Pengolahan Data .............................................................. 40 3.7.1 Data yang Didapat................................................... 40 3.7.2
Keluaran Daya Maksimum Sel ............................ 40
viii
BAB IV
PENUTUP 4.1
Kesimpulan ...................................................................... 42
4.3
Saran ................................................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1 Karakteristik arus-Voltase suatu sel matahari.................... 7 Ganbar 2.2 Distribusi muatan pada suatu semi konduktir .................... 9 Gambar 2.3.a Reaksi kimia pada waktu battery mengeluarkan arus ....12 Gambar 2.3.b Reaksi kimia pada waktu battery diisi ........................... 13 Gambar 2.4 Flywheel magneto ............................................................. 14 Gambar 2.5 Flywheel magneto dan alternator utuh..............................16 Gambar 2.6 Garis-garis gaya magnet.................................................... 17 Gambar 2.7 Zener dioda ....................................................................... 18 Gambar 2.8.a Catu daya dengan pengantar Zener. ............................... 18 Gambar 2.8.b Garis beban pada catu daya dengan pengatur Zener......19 Gambar 2..9 Silicon dioda rectifier....................................................... 21 Gambar 2.10 Arus DC gelombang penuh............................................. 21 Gambar 2.11Pengisian battery dengan 4 buah dioda............................21 Gambar 2.12 Arus AC dari alternator...................................................22 Gambar 2.13 Rangkaian Pengisian battery dilengkapi dioda Zener..... 23 Gambar 2.14 a Cara pengetesan spoel alternator.................................. 24 Gambar 2.14 b Cara pengetesan dioda .................................................24 Gambar 2.15 Bentuk dan symbol resistor............................................. 25 Gambar 2.16 Simbol dan gambar dioda ............................................... 26
x
Gambar 2.17 Bentuk IC ........................................................................27 Gambar 2.18 AVO-Meter .....................................................................29 Gambar 3.1a Rangkaian pengisian battery hand phone menggunakan tenaga matahari ................................................................. 34 Gambar 3.2 b Rangkaian pengisian battery hand phone.......................35
xi
DAFTAR NOTASI DAN SATUAN
KETERANGAN
SIMBOL
SATUAN
Arus
I
amp
Arus Jenuh berlawanan
J0
A/m2
Arus hubungan singkat
JS
A/m2
Daya
P
W
Derajat selsius
0
Elektron Volt
eV
Kelvin
0
Konstanta Boltzmann
K
J
Luas solar cell
A
cm
Tahanan
R
Ω
Tegangan
V
Volt
xii
C J
K
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah Dewasa ini perkembangan dunia otomotif sangat pesat, hal ini ditandai dengan adanya berbagai macam merek kendaraan bermotor vang mulai bermunculan, terutama sepeda motor. Kendaraan ini sangat mudah dan praktis sebagai alat transportasi, apalagi kalau jalan dalam keadaan macet sedangkan si pemilik harus tepat waktu untuk sampai di tempat tujuan, sepeda motor pilihan yang tepat dalam kondisi jalan seperti ini, Ia dapat menghindari kemacetan, sehingga tidak memakan banyak waktu di dalam perjalanan. Kebanyakan pemilik sepeda motor yang dirugikan akibat sepeda motornya dibawa pergi tanpa sepengetahuannya. Hal ini dikarenakan sepada motor mudah untuk dibawa pergi dalam kondisi jalan apapun, oleh sebab itu pemilik kendaraan bermotor khususnya sepeda motor harus pintar-pintar mensiasati kendaraannya agar tidak mudah berpindah tangan.
1
2
System pemutus arus dengan menggunakan sensor panas dan sinyal suara dari HP (Hand Phone) digunakan sebagai pengaman untuk mencegah hilangnya kendaraan. Alat pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor baik untuk mempermudah pemilik kendaraan bermotor khususnya sepada motor untuk mengisi kembali battery HP (hand Phone), sebab pada zaman sekarang ini komunikasi sangat diperlukan jadi apakah hanya untuk mengisi battery HP saja kita harus membawa charger indoor. Oleh sebab itu pemasangan system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor adalah pilihan yang tepat untuk sekarang ini, karena kita dapat mengisi battery HP pada saat sedang dalam perjalanan.
1.2 Tujuan Penulisan Penulis mencoba merancang sebuah system pengisian battery HP (Hand Phone) pada sepeda motor agar mempermudah melakukan pengisian secara berulang-ulang.
1.3 Batasan Masalah Dari permasalahan yang ada di lapangan, maka penulis membahas rangkaian system pengisian battery HP (Hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor. Adapun masalah yang diangkat dari penulis :
3
Bagai mana cara membuat alat atau rangkaian pengisian battery HP (Hand Phone) pada sepeda motor. Bagaimana cara kerja alat pengisian battery HP (Hand Phone) pada sepeda motor. Bagaimana hasil uji coba alat pengisian battery HP (hand phone) pada sepeda motor.
1.4 Kegunaan Penelitian Penelitian yang telah kami lakukan ini berguna untuk: 1. Sebagai bahan kajian praktis dan penerapan langsung matakuliah kalistrikan otomotif 2. Mengaktualisasikan kemampuan sebagai perencana bagi mahasiswa 3. Menerapkan kesesuaian isi kurikulum yang diberikan oleh jurusan agar relevan antara teori dan praktek yang ada di lapangan
1.5 Metode Penulisan Metode penulisan laporan tugas akhir ini mempunyai beberapa metode : 1. Metode observasi lapangan Dimanfaatkan oleh penulis untuk mendapatkan penjelasan dan data yang nyata pada masalah perancangan. 2. Metode perpustakaan
4
Digunakan untuk mendukung penulisan dan mencari referensi data yang bersifat teori, membandingkan serta mengaplikasikannya pada penerapan lapangan.
1.6 Sistematika Penulisan Agar mempermudah pembahasan dan pemahaman, skripsi ini dibuat menurut uraian sebagai berikut : BAB I
PENDAHULUAN Pada bab ini membahas latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, keguaan penelitian, matode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II
KAJIAN TEORI Pada bab ini berisikan tentang konversi energi elektro magnetic keenergi listrik, teori-teori dasar kelistrikan, penjelasan komponenkomponen yang digunakan beserta fungsi dan tipenya, serta alat-alat yang digunakan.
BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN DAN HASIL PERCOBAAN Pada bab ini berisikan tentang tujuan perancangan, metode perancangan, blok diagram, membuat dan merakit rangkaian, hasil percobaan serta pengolahan data
5
BAB IV
PENUTUP Berisikan tentang kesimpulan dari hasil perancangan dan diakhiri dengan saran-saran dari penulis tentang memilih dan memasang komponen.
6
BAB II KAJIAN TEORI
2.1 KONVERSI ENERGI ELEKTROMAGNETIK KE ENERGI LISTRIK 2.1.1 Karakteristik Operasional Sel Matahari Energi elektromagnetik dapat diubah langsung menjadi energi listrik dalam sel fotovoltaic atau lebih umum disebut sel matahari. Seperti sel bahan bakar, efisiensi maksimum konversi sistem ini tidak dibatasi oleh efisiensi suatu siklus mesin kalor dapat balik ekternal. Akan tetapi konversi energi matahari ke energi listrik dibatasi dengan efisiensi konversi yang relative rendah. Prinsip operasi sel fotovoltaic ditemukan oleh Adams dan Day pada tahun 1876, dengan menggunakan selenium. Hal yang menarik dari sistem ini terutama adalah kemampuannya untuk mengubah energi elektromagnetik dari sinar matahari menjadi energi listrik secara langsung. Dengan menggunakan konstanta matahari 1395 W/m2, dapat dilihat bahwa temperature radiasi efektf di permukaan matahari ialah sekitar 60000K
6
7
(108000R). Menurut hukum perpindahan panas radiasi dari Wiens, energi radiasi matahari yang paling mungkin ialah sekitar 2,8 eV. Meskipun energi ini sangat kecil dibandingkan dengan energi yang didapat dari reaksi nuklir, tetapi sudah lebih dari cukup untuk mengupas electron valensi dari berbagai macam material.
Gambar 2.1 Karakteristik arus-voltase suatu sel matahari. (Dari Angrist,1967)
keterangan
Intensitas listrik berbanding lurus dengan arus yang terjadi
Semakin besar intensitas cahaya maka arus listrik semakin besar
8
Jika arus keluaran I1 = 20 mA I2 = 40 mA Maka ∆ I = I2 – I1 = 40 mA – 20 mA = 20 mA dan jika Voltase keluaran V1 = 0,1 V V2 = 0,2 V Maka ∆ V = V2 – V1 = 0,2 V – 0,1 V = 0,1 V jadi Hambatan atau R =
R=
∆V ∆I 0,1V x10 3 20
= 5Ω
Operasi yang sukses dari sel matahari mengandalkan pada kerja sambungan p-n. Kerapatan arus bersih J lewat sambungan ialah ⎛ ev ⎞ J = J 0 exp⎜ L − 1⎟ ……………………………………………... (2.1) ⎝ kT ⎠ Jika suatu sambungan n-p pertama kali dibentuk, terhadap suatu proses pemuatan sementara yang menimbulkan suatu medan listrik di sekitar sambungan. Meskipun semi konduktor jenis n dan jenis p dimuati netral oleh dirinya sendiri,
9
konsentrasi electron di material jenis n adalah begitu tinggi sehingga ketika digabungkan dengan semi konduktor jenis p, beberapa electron dari material n akan “luber” dan masuk ke dalam lubang-lubang material p bermuatan negatif di daerah sekitar sambungan. Proses pemuatan ini berlanjut terus sampai medan listrik atau potensial sambungan menghalangi aliran lebih lanjut, electron dan aliran lubang mempunyai arah yang sama seperti pada Gambar di bawah ini.
Gambar 2.2 Distribusi muatan pada suatu semikonduktor sambungan n-p
2.1.2 Unjuk Kerja Sel Matahari Operasi sel fotoelektrik adalah sedemikian rupa sehingga sebagian dari arus yang dibangkitkan oleh efek fotoelektrik Js dilangsir lewat tahanan dalam sel jika tidak ada beban pada sel sama sekali. Bagian kerapatan arus dalam sel yang pergi melalui beban luar adalah JL, dan diberikan oleh persamaan berikut: J L = J s − J ………………………………... (2.2)
10
Dengan memasukkan persamaan (2.1) ke dalam persamaan (2.2) untuk J memberikan ev ⎛ ⎞ J L = J s − J 0 ⎜ exp L − 1⎟ ………………… (2.3) kT ⎝ ⎠
jika vL, sama demgan nol, yaitu pada kondisi hubungan pendek, bentuk eksponensial pada jumlah terakhir mendekati satu dan JL = Js, yaitu kerapatan arus hubungan singkat. Keluaran daya dari sel fotovoltaic ialah
P = v L J L A …………………………………. (2.4) dimana A adalah luas permukaan sel Subtitusi (2.3) ke dalam (2.4) memberikan ev ⎛ ⎞ P = Av L J s − Av L J 0 ⎜ exp L − 1⎟ …………..(2.5) kT ⎝ ⎠ Penurunan persamaan di atas ke vL dan mencari harga nol dari turunan tersebut memberikan voltase beban luar vLmaxP yang memberikan keluaran daya maksimum sel. Ini memberikan hubungan :
exp
ev L max P 1+ Js / J0 = ………………(2.6) kT 1 + ev L max P / kT
Harga vLmaxP dapat dievaluasi dari persamaan (2.6) dengan cara coba-coba. Keluaran daya maksimum sel kemudian dapat dihitung dari
Pmax =
Av L max P (J o + J s ) …………………….. (2.7) kT / ev L max P
11
2.2 KELISTRIKAN PADA SEPEDA MOTOR Sumber listrik pada sepeda motor terdiri dari dua macam, yaitu Battrery sebagai sumber listrik utama dan ada pula yang menggunakan pembangkit listrik AC sebagai sumber listrik utamanya. Adapun yang disebut pembangkit listrik AC adalah terdiri dari rotor berupa magnet dan stator berupa spoel (kumparan kawat pada inti besi). Rangkaian lengkap antara rotor dan stator ini dinamakan Alternator. 1. Battery Sebagai Sumber Listrik Battery tidak dapat membuat listrik, akan tetapi battery
dapat
menyimpan listrik untuk digunakan pada saat tertentu. Nama yang tepat untuk battery yang digunakan pada sepeda motor adalah Lead acid storage battery. Battery terdiri dari sel-sel yang mana setiap sel battery dapat mengeluarkan arus kurang lebih sebesar 2,1 volt, jadi battery 6 volt terdiri dari tiga buah sel yang dihubungkan secara hubungan seri. Setiap sel battery terdiri dari dua macam plat, yaitu plat positif dan plat negative yang dibuat dari timbal atau timah hitam (Pb). Plat-plat tersebut disusun sebelah menyebelah dan di antara platplat tersebut diberi pemisah dengan bahan non konduktor (separator), adapun banyaknya plat untuk setiap sel battery biasanya jumlah plat negative lebih banyak dari pada plat positif.
12
Plat-plat battery direndam oleh cairan elektrolit (air accu) yang lambang kimianya adalah 2H2S04, cairan elektrolit ini terdiri dari 61% air suling (H2O) dicampur dengan asam belerang atau asam sulfat (H2SO4). Akibat reaksi kimia antara plat battery dengan cairan elektrolit akan menghasilkan arus listrik DC (Direct Current = arus searah), adapun reaksi kimia di dalam menghasilkan arus listrik DC ini sebagai berikut:
PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbSO4 = Sulfat timah hitam 2H2O = Air
Gambar 2.3.a Reaksi kimia pada waktu battery mengelurkan arus
13
Sedangkan pada saat batterynya diisi (di stroom) reaksinya adalah PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb
Gambar 2.3.b Reaksi kimia pada waktu battery disi (charger)
Battery mempunyai kapasitas, battery ini dinyatakan dengan satuan AH (Amper Hour = Amp. Per jam), seperti contohya ada sebuah battery yang berukuran 6 volt – 5 amp – 100 AH. Jadi battery tersebut dapat digunakan selama 20 jam, dengan perhitungannya adalah Ampere Hour dibagi Ampere. Kesimpulannya battery berkekuatan 100 AH, 6 Volt jika dipakai mengaliri arus 5 A maka battery tersebut dapat digunakan selama 20 jam. Berapa watt per jamnya (WH), maka cukup mengalikan antara AH dan Volt, jadi kurang lebih sekitar 600 watt per jamnya. Untuk mencapai 600 watt per jam ini, berarti beban yang harus ditanggung oleh battery tersebut, misalnya adalah sebuah lampu, maka kekuatan lampu tersebut adalah 6 Volt x 5 amp. = 30 Watt.
14
2. Sumber Listrik AC (Alternative Current) Sumber listrik AC diambil dari Alternator, yang mana Alternator ini terdiri dari spoel (kumparan kawat) untuk pengisian battery, system pengapian magnet, atau hanya untuk kebutuhan lampu-lampu saja. Spoel akan menghasilkan arus listrik bila ada kutub-kutub magnet yang mempengaruhi kumparan tersebut,kutub-kutub magnet ini di dapat dari rotor magnet yang ditempatkan pada poros engkol. Alternator pada sepeda motor dapat juga disebut Flywheel magneto, seperti contohnya pada scooter Vespa. 3. Cara mengambil hubungan arus pada Alternator/Flywheel Magneto Untuk sepeda motor yang tidak menggunakan battery sama sekali, maka kabel-kabel diambil langsung dari spoel (kumparan) yang ada di dalam Alternator tersebut.
Gambar 2.4 Flywheel Magneto
Jadi setiap kabel yang keluar dari Alternator adalah merupakan sumber listrik dan kabel-kabel ini baru akan mengandung arus listrik bila
15
mesinnya telah berputar, oleh sebab itu maka kabel-kabel ini dapat dihubungkan langsung dengan komponen yang membutuhkan arus listrik, atau dapat juga terlebih dahulu melalui kunci kontak dan saklar (switch).
4. Perbedaan antara Flywheel Magneto dan Alternator Pada uraian sumber listrik telah diterangkan bahwa sumber listrik AC diambil dari bagian spoel Alternator atau spoel Flywheell Magneto, sekarang apa sebenarnya perbedaan antara alternator dan Flywheel Magneto tersebut. Flywheel Magneto adalah terdiri dari spoel-spoel yang disimpan pada sebuah plat dibagian dalam dari bagian magnet yang berputar, seperti contohnya pada scooter vespa. Magnet yang berputar ini selain untuk membangkitkan arus listrik pada spoel, juga berfungsi sebagai roda gila agar putaran poros engkol tidak mudah berhenti atau berat. Spoel (kumparan) pada flywheel magneto tidak hanya satu buah, ada yang dilengkapi dengan dua buah dan ada pula yang dilengkapi dengan empat buah spoel. Spoel-spoel ini mempunyai tugas masingmasing sesuai dengan maksud untuk kebutuhan apa spoel tersebut dibuat, oleh karena itu jumlah gulungan kawat pada setiap spoel selalu berbeda antara spoel yang satu dengan spoel yang lainnya. Prinsip kerja flywheel magneto dan alternator sebenarnya adalah sama, perbedaannya hanyalah penempatan atau kontruksi magnetnya.
16
Gambar 2.5 Flywheel Magneto dan Alternator utuh
Bila pada flywheel magneto bagian magnetnya ditempatkan disebelah luar spoel, sedangkan pada alternator ditempatkan di bagian dalam spoel. Pembangkit listrik AC pada sepeda motor baik model alternator ataupun flywheel magneto, kebanyakan dilengkapi dengan enam buah magnet permanen dan listrik AC yang dihasilkannya dapat berubahubah sekitar 50 kali perdetik (50 cycles per second). Efek perubahan ini dapat terlihat pada lampu yang dinyalakan di saat mesinnya berputar lambat, tetapi bila putaran mesin dipercepat maka efek ini tidak terlihat.
5. Prinsip kerja pembangkit listrik Untuk bagaimana memahami prinsip kerja pembangkit listrik, contohnya kita ambil 2 batang magnet lalu hadukan kutub magnet yang utara dan selatan, dikarenakan kedua kutub tidak sama maka akan terjadi
17
gaya tarik menarik diantara kedua kutub tersebut, gaya tarik menarik inikita namakan garis-garis gaya magnet. Kemudian kita ambil sebuah kawat penghantar listrik dan kawat ini kita lewatkan ditengah-tengah garis-garis gaya magnet, akibat dari kawat yang memotong tersebut maka akan timbul arus listrik. Besarnya arus yang terkandung pada kawat penghantar tergantung dari kecepatan kawat tersebut memotong garis-garis gaya magnet.
Gambar 2.6 Garis-garis gaya magnet pada kedua kutub
Bila kawat ini dibuat berupa lilitan yang di tengahnya terdapat inti besi lunak, maka listrik yang dihaskan lebih besar lagi sebanding dengan lilitannya. Timbulnya arus listrik pada kawat penghantar diakibatkan oleh gaya induksi magnet yang disebut “induksi elektro magnet”.
6. Zener Diode Bila mesin hidup maka alternator akan terus mengisi, jika hal ini terjadi secara terus-menerus maka battery akan kelebihan arus atau “over
18
charge”. Untuk menghindari hal ini maka rangkaian pengisian harus ditambah dengan Diode Zener, fungsi dari Diode Zener adalah untuk membatasi tegangan yang melewatinya. Jika tegangan yang digunakan untuk mengisi battery sudah setara dengan tegangan yang ada pada battery maka alat ini kan memutus arus yang melewatinya secara otomatis sehingga battery tidak akan mendapatkan arus pengisian sampai tegangan yang ada pada battery turun karena terpakai oleh system kelistrikan kendaraan.
Gambar 2.7 Zener diode
Gambar 2.8.a Catu daya dengan pengatur Zener
Dengan membuat Va yang lebih besar dari tegangan Zener, maka dioda Zener bekerja pada daerah dadal sehingga tegangan keluaran tetap untuk berbagai nilai arus beban Vb tidak kurang dari 12 V.
19
Dari Gambar 2.8.a, tampak IS = ID + IL Sehingga VD = Va – IS RS = Va – ID RS – IL RS atau
ID =
(Va − I L RS ) RS
−
VD RS
Persamaan di atas adalah persamaan garis beban untuk dioda Zener kita. Ini dilukiskan pada gambar 2.8.a
Gambar 2.8.b Garis beban pada catu daya dengan pengatur Zener
Tampaklah jika IL = 0, seluruh arus IS mengalir pada dioda. Pada keadan ini diada Zener menjadi panas sebab pada dioda terjadi lesapan daya sebesar PD = IS VZ. Kita harus pilih nilai IS agar lesapan daya ini tidak melebihi kemampuan daya dioda Zener yang digunakan. Marilah kita tentukan berapa nilai RS yang harus dipasang agar kita mempunyai catu
20
daya dengan pengaturan Zener yang keluarannya 12 V serta arus beban sampai 50 mA. Pada keadaan beban penuh kita ingin agar arus Zener ID = 10 mA, yaitu agar titik operasi kita tak terlalu dekat dengan lutut ciri dioda pada keadaan dadal sehingga kita mempunyai hambatan isyarat kecil yang kecil. Akibatnya IS = ID + IL mak (beban penuh) = 10 mA + 50 mA = 60 mA Pada gambar 2.8.b Va – Vb = 17 V – 12 V = 5 V, sedangakan arus yang mengalir melalui RS yaitu IS = 60 mA. Akibatnya RS =
Va − Vb IS
=
5V 60mA
=
5000 Ω ≅ 82Ω. 60
Lesapan daya pada resistor RS adalah : PD (RS) = Vab IS = (5 V ) (60mA) = 300mW = 0,3 W Sehingga dapat digunakan resistor
1 W. 2
7. Silicon Dioda Rectifier Silicon diode dapat merubah arus AC menjadi arus DC karena fungsi dasar dari alat ini adalah sebagai penyearah arus. Dengan adanya
21
alat ini maka arus yang mengalir pada kawat dapat digambarkan seperti dibawah ini.
Gambar 2.9 Silicon Dioda Rectifier
Akan tetapi bila semua system kelistrikan pada sepeda motor dibebankan pada battery maka system pengisian battery setengah gelombang tidak akan cukup, maka perlu diadakannya pengisian dengan arus gelombang penuh.
Gambar 2.10 Arus DC gelombang penuh
Untuk dapat dihasilkan arus DC gelombang penuh, maka jumlah Silicon dioda yang di pasang harus ditambah menjadi empat buah, sehingga akan didapat rangkaian pengisian seperti di bawah ini.
22
Gambar 2.11 Pengisian Battery dengan 4 buah diode
8. Sistem pengisian Battery Rata-rata sepeda motor yang ada pada saat ini dilengkapi dengan alat pembangkit listrik AC, sedangkan arus pada battery adalah DC, agar alat pembangkit ini dapat digunakan untuk mengisi battery maka arus AC harus dirubah ke arus DC terlebih dahulu. Alat yang digunakan untuk mengubah arus tersebut dinamakn dengan dioda atau lebih dikenal dengan nama “cuprok”. Arus AC (alternative Current) dinamakan demikian karena pada kawat yang dialiri arus ini akan terdapat dua arus yang mengalir secara bergantian (positif dan negatif). Arus tersebut akan berubah-ubah sesuai dengan perubahann kutub-kutub magnet yang berputar mendekati spoel yang bersangkutan di dalam alternator atau Fly Wheel Magneto. Efek arus bolak-balik yang dihasilkan dapat terlihat pada lampu disaat mesinnya sedang hidup, sedangkan bila putaran mesin dipercepat, efek ini akan terlihat.
Mengenai perubahan arus yang terjadi dapat digambarkan seperti di bawah ini.
23
Gambar 2.12 Arus AC dari alternator
Rangkain pengisian dilengkapi zener diode
Gambar 2.13 Rangkain pengisian battery
9. Kerusakan Pada Sistem Pengisian Battery tidak mengisi : •
Hubungan kabel longgar atau putus
•
Spoel alternator rusak
•
Silicon diode rusak
Arus pengisian kecil: •
Hubungan kabel longgar atau putus
24
•
Spoel alternator rusak
•
Kondisi battery kurang baik atau mungkin rusak
Arus pengisian terlalu besar •
Battery rusak
•
Diode zener rusak
Gambar 2.14.a Cara mengetes spoel alternator
2.3
Gambar 2.14.b Cara mengetes diode
Komponen-komponen yang digunakan Komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian system pengisian
battery HP (Hand Phone) dengan menggunakan cahaya matahari adalah: • Solar Cell Solar Cell merupakan energi elektromagnetik yang dapat diubah langsung menjadi energi listrik dalam sel fotovoltaic atau lebih umum disebut sel matahari.
25
Silicon adalah salah satu material yang biasa digunakan sebagai material dasar untuk sel matahari karena material ini memberikan efisiensi konversi yang paling tinggi. Konversi dari energi matahari menjadi energi listrrik malalui tahapan proses berikut: 1) Absorpsi cahaya dalam semikonduktor 2) Membangkitkan serta memisahkan muatan positif dan negatif bebas ke daerah-daerah lain dari sel surya, untuk membangkitkan tegangan dalam sel surya dan, 3) Memindahkan muatan-muatan yang terpisah tersebut ke terminalterminal listrik dalam buntuk aliran tenaga listrik.
• Resistor (R) Resistor adalah penghambat aliran listrik yang dapat membatasi arus dan tegangan listrik agar tidak terjadi kelebihan arus pada komponenkomponen dalam satu rangkaian. Resistor mempunyai resistansi yang bermacam-macam, ada yang bernilai tetap dan adapula yang dapat berubah-ubah (variabel). Potensiometer dan
trimpot
adalah sebuah contoh resistor
yang
resistansinya dapat berubah-ubah. Pencantuman nilai resistansi pada resistor ditulis dengan angka dan kode garis warna, dalam skema elektronika nilai-nilai resistansinya yang
26
sering dipakai berkisar antara 0,1 ohm hingga 100.000.000 ohm. Kita sering menjumpai nila-nilai resistansi yang dinyatakan dalam KΩ dan MΩ.
Gambar 2.15 Bentuk dan Symbol Resistor
•
Dioda Dioda merupakan salah satu komponen elektronik yang terbuat dari bahan semi konduktor hanya dapat melewatkan arus listrik satu arah saja. Dioda memiliki dua komponen elektroda yaitu katoda dan anoda, anoda berasal dari bahan semi konduktor jenis P sedang katoda berasal dari bahan semi konduktor jenis N, kedua bahan semi konduktor ini dihubungkan sehingga membentuk sebuah dioda. Kutub positif baterai dihubungkan dengan anoda sedang kutub negative baterai dihubungkan dengan katoda, maka arus mengalir melewati dioda. Pemberian tegangan ini dinamakan bias maju (forward), begitu juga sebaliknya jika kutub positif baterai dihubungkan dengan katoda dan kutub negative baterai dihubungan dengan anoda, maka arus tidak akan melewati dioda, pemberian tegangan ini dinamakan bias mundur (reverse) bias. Hal ini terjadi karena electron tidak dapat mengalir langsung ke anoda sebelum menjadi electron valensi di daerah sambungan bahan semi konduktor.
27
Gambar 2.16 Simbol dan Gambar Dioda
•
Integrated Circuit (IC) IC merupakan rangkaian terpadu yang didalamnya berisi suatu jenis rangkaian tertentu, di dalam rangkaian terpadu komponen-komponen dicetak langsung di dalam keping (chip) silicon. Rangkaian di dalam IC ada yang dibuat khusus untuk keperluan tertentu saja ada pula yang dibuat dengan fungsi yang umum (standart). IC jenis digital dan IC jenis op-amp merupakan contoh IC standard. IC atau Chip IC dikemas dengan logam berbentuk silinder atau dikemas dengan plastik berbentuk segi empat dengan kaki yang banyak (8,10,14,16, …). Kaki IC tidak diberi nama tetapi diberi nomor urut, penomorannya dimulai dari sebelah kiri (dilihat dari atas). Menurut pembuatannya, IC digolongkan menjadi dua, yaitu IC monolit dan IC hibrida, IC monolit adalah IC yang didalamnya hanya mengandung satu chip (keping) silicon. Sedangkan IC hibrida adalah IC yang didalamnya mengandung beberapa chip silicon yang dirangkaikan membentuk rangkaian baru.
28
Gambar 2.17 Bentuk IC
2.4 Alat-alat yang digunakan 1. AVO-Meter / Multitester Berdasarkan namanya (AVO-meter) maka alat ini dapat digunakan untuk mengukur : •
A (Ampere), ampere adalah suatu satuan yang digunakan untuk menyatakan besarnya arus listrik, jangkauan ukurnya mulai dari 100 mA – 5000 mA.
•
V (Volt), volt adalah suatu satuan yang digunakan untuk menyatakan besarnya tegangan atau beda potensial, baik yang memiliki arus searah (DC) maupun arus bolak-balik (AC) dengan jangkauan ukur 0 – 5000 Volt
•
O (Ohm), ohm merupakan suatu satuan yang digunakan untuk menyatakan besarnya tahanan atau hambatan pada rangkaian kelistrikan, sedangkan jangkauan ukurnya dari 0 – 100 Kohm. Multitester analog terbuat berupa jarum indicator yang akan
bergerak sesuai dengan ukuran dari alat yang diukur, pergerakan jarum
29
indicator sekaligus memberikan berapa besarnya sesuai dengan skala yang ditunjuknya.
Kelebihan dari Multitester analog ini biasanya dapat
digunakan untuk mengukur arus, tegangan atau hambatan dengan jangkauan ukur yang tinggi. Sedangkan kekurangannya adalah lat jenis ini kita harus tahu cara membaca skala yang ditunjuk oleh jarum penunjuk dengan tepat dan benar, kita juga arus mengkalibrasi setiap kita akan menggunakannya untuk mengukur alat yang berbeda-beda satuannya ukurnya. Kalibarasi adalah mengembalikan keadaan alat ukur kekeadaan semula, atau dalam kata lain mengNolkan suatu alat tertentu. Sedangkan untuk multitester digital terdapat sebuah layar yang akan langsung membaca berapa ukuran dari alat yang kita ukur. Kelebihan dari alat ini adalah kita tidak perlu mengkalibrasi setiap akan melakukan pengukuran untuk alat yang berbeda satuan, selain untuk mengukur besarnya arus, tegangan dan tahanan alaat inipun dapat digunakn untuk mengetahui kondisi dari beberapa alat lain seperti transistor, speaker, microphone, diode, LED (Light Emitting Diode) dan lain-lain.
Untuk
kekurangan
pada
alat
ini
kita
tidak
dapat
menggunakannya untuk mengukur arus, tegangan dan tahanan yang ukurannnya besar.
30
Gambar 2.18 AVO-Meter
2. Solder Solder digunakan untuk mencairkan timah yang dipakai sebagai pengikat antara komponen yang satu dengan yang lainnya.
Alat ini
merubah anergi listrik menjadi energi panas dengan menggunakan filament khusus.
3. Penyedot timah Alat ini digunakan untuk mengambil sisa timah yang ikut mencair pada waktu proses penyolderan berlangsung, sebab jika timah yang berlebihan tidak kita buang dapat menyebabkan terjadinya hubungan singkat atau korsletting pada rangkaian.
4. Pinset Alat ini digunakan untuk memegang atau menyolder komponen yang kecil ukurannya dan kita akan mengalami kesulitan bila melakukannya dengan tangan biasa.
2.5 Pemutus arus pada sepeda motor Rata-rata sepeda motor yang ada pada saat ini dilengkapi dengan alat pembangkit listrik AC, sedangkan arus pada battery adalah DC, agar alat
31
pembangkit ini dapat digunakan untuk mengisi battery maka arus AC harus dirubah ke arus DC terlebih dahulu. Alat yang digunakan untuk mengubah arus tersebut dinamakn dengan dioda atau lebih dikenal dengan nama “cuprok”. Arus AC (alternative Current) dinamakan demikian karena pada kawat yang dialiri arus ini akan terdapat dua arus yang mengalir secara bergantian (positif dan negatif). Arus tersebut akan berubah-ubah sesuai dengan perubahann kutub-kutub magnet yang berputar mendekati spoel yang bersangkutan di dalam alternator atau Fly Wheel Magneto. Arus untuk pengisian diambil langsung dari battery lalu diproses dalam rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor. Penulis ingin mencoba menerapkan perangkat elektronik ini pada motor bensin khususnya sepeda motor, perangkat elektronik ini berfungsi sebagai alat pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan sepeda motor. system pemutus arus dengan menggunakan sensor panas dan cahaya dari HP (hand Phone) sangat baik untuk mencegah dan mengurangi resiko hilangnya kendaraan bermotor khususnya sepeda motor.
32
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN DAN HASIL PERCOBAAN
3.1 Tujuan Perancangan Secara operasional tujuan perancangan ini adalah membuat suatu alat atau rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor.
3.2 Metode Perancangan
33
Alat ini dirancang sebagai rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor. Adapun langkah-langkah yang diambil dalam perancangan ini adalah : 1. Survey lapangan 2. Memilih, merakit dan merangkai komponen 3. Melakukan uji coba rangkaian 4. Melakukan uji coba kerja alat pada sepeda motor 3.3 Instrumen Perancangan 32 atau alat yang digunakan adalah : Dalam perancangan ini instrumen 1. Multitester digunakan untuk memeriksa jalur rangkaian serta memeriksa kualitas masing-masing komponen. 2. Solder dan timah, berfungsi untuk merekatkan kaki-kaki komponen pada jalur PCB.
34
3.4
Blok Diagram Pengisian Battery Hand Phone Menggunakan Tenaga
Matahari dan Sistem Rangkaian
SUPPLY TEGANGAN
Solar cell
PONSEL
CHARGER
1
-
+
VR
+
-
_ +
2
VR
IC 7805
3
4
ke HP
35
LED Gambar 3.1 Rangkaian Pengisian Battery Hand Phone Menggunakan Tenaga Matahari
Keterangan 1. Solar Cell Berfungsi sebagai menyerap energi matahari kemudian dirubah menjadi energi listrik 2. Variabel Resistor Membatasi tegangan yang masuk 3. LED (Light Emiting Diode) Sebagai tanda atau sinyal apabila pengisian sedang berlangsung 4. IC 7805 (Integrated Circuit) Untuk merubah tegangan yang masuk (Input) menjadi tegangan keluaran (Output) yang kita inginkan
3.5 Pelaksanaan Perancangan
7805
5 < Vin < 48
5V
Input
Output
Gambar 3.2 rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone)
36
3.5.1
Cara Kerja pengisian battery HP (hand Phone) SUPPLY TEGANGAN
CHARGER
PONSEL
Arus untuk pengisian diambil langsung dari solar cell dan battery lalu diproses dalam rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor. Pada saat yang sama alat ini juga digunakan untuk menjaga agar system keamanan tidak kekurangan arus listrik ke rangkaian pengaman sehingga memicu alat pengaman untuk memutuskan arus.
3.5.2
Memilih komponen Dalam memilih komponen perlu dilakukan penyeleksian dan komponen-
komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian battery lalu diproses dalam rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) adalah : Dioda Dioda merupakan salah satu komponen elektronik yang hanya dapat melewatkan arus listrik satu arah saja. Dioda memiliki dua komponen elektroda yaitu katoda dan anoda.
Apa bila kutub positif baterai
dihubungkan dengan anoda sedang k utub negative baterai dihubungkan dengan katoda, maka arus mengalir melewati dioda. Pemberian tegangan ini dinamakan bias maju (forward), begitu juga sebaliknya maka arus tidak
37
akan melewati dioda, pemberian tegangan ini dinamakan bias mundur (reverse) bias. Dalam rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) diode yang dipakai adalah dioda 1n4001 (opsional).
Integrated Circuit (IC) IC merupakan rangkaian terpadu yang didalamnya berisi suatu jenis rangkaian tertentu, di dalam rangkaian terpadu komponen-komponen dicetak langsung di dalam keping (chip) silicon. Rangkaian IC atau Chip IC dikemas dengan logam berbentuk silinder atau dikemas dengan plastik berbentuk segi empat dengan kaki yang banyak Dalam rangkaian rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) banyaknya IC yang dipakai adalah IC regulator 7805. IC 7805 mempunyai karakteristik yang cukup unik . Berapapun tegangan input yang masuk, outputnya pasti 5 volt (tegangan masukan lebih dari 5 volt) Solar cell Solar cell merupakan komponen elektronik yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Kami menggunakan solar cell dengan karakteristik output: 4 v untuk tegangan dan 20 mA untuk arus. Solar cell ini bisa optimal dalam kondisi terik matahari. Solar cell berfungsi layak nya sebuah baterai, hanya saja output tegangannya sangat dipengaruhi pancaran
38
sinar matahari. Sedangkan output tegangan baterai cenderung stabil, hanya saja daya kekuatan baterai cenderung menurun. Jika daya habis, maka habis pula tegangannya.
3.5.3
Membuat dan Merakit Rangkaian Berdasarkan komponen-komponen yang digunakan, maka langkah -
langkah pembuatan charger sebagai berikut: •
Ambil papan PCB berlubang.
•
Potong bagian kecil dan pas untuk meletakan semua komponen.
•
Buatlah rangkaian regulatornya dengan melihat gambar skema.
•
Sambung konektor solar cell dengan papan PCB yang telah jadi. Input positif dihubungkan dengan kaki positif solar cell. Input negative dihubungkan kaki negative solar cell.
•
Sambung konektor ponsel dengan papan PCB yang telah jadi. Ouput positif dihubungkan dengan kaki positif konektor charger ponsel. output negative dihubungkan dengan kaki negative konektor charger ponsel.
•
Tes alat yang telah dibuat dengan multitester untuk mengetahui voltase input dan outputnya.
3.6 Hasil Percobaan 3.6.1 Pengujian Alat
39
Pengujian elektronik bertujuan untuk menganalisa dari rangkaian tersebut, apakah rangkaian tersebut dapat bekerja dengan baik atau tidak, pengujian dilakukan dengan cara : 1) Pengujian Rangkaian Pada Saat Tidak di Pasang Pada Sepeda Motor Dalam percobaan ini pastikan semua alat terpasang dengan benar. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui cara kerja rangkaian. Sumber tegangan 8V diperoleh dari solar cell yang diibaratkan sebagai battery, jika solar cell terkena cahaya yang sangat terang (lampu tembak) maka HP (hand Phone) memulai untuk mengisi baterainya secara otomatis. 2) Pengujian Rangkaian yang di Pasang Pada Sepeda Motor Dalam percobaan ini pastikan semua alat terpasang dengan benar. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetes cara kerja dan kemampuan system pengaman secara langsung pada kendaraan. Dalam keadaan normal kendaraan dapat berfungsi secara biasa, semua system kelistrikannya berjalan lancar. Walaupun dalam keadaan mati system pengisian battery HP (hand Phone) masih dapat mengisi baterainya secara otomatis.
3.6.2 Hasil Uji Coba Pengujian ini menentukan kinerja dari salah satu alat pembantu system alat pengaman, yaitu system pengisian battery HP (hand Phone), pengujian ini dilakukan dengan dua cara yaitu pengujian elektronik dengan cara tidak
40
memasang alat pengaman pada sepeda motor maupun dengan cara memasang alat pengaman pada sepeda motor Apabila rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya sepeda motor berjalan sesuai dengan keadaan yang telah dijelaskan sebelumnya, maka dapat dinyatakan bahwa rangkaian system pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan khususnya pada sepeda motor.
3.7 Pengolahan Data 3.7.1 Data yang didapat 1. Konstanta Boltzmann
= 1,380 x 10-23 J/K
2. Elekton Volt
= 1,602 x 10-19 J
3. Temperatur
= 27 0C
4. Luas solar cell
= 144 cm2
5. Arus hubungan singkat
= 2,7 A/m2
6. Arus jenuh berlawanan
= 8 x 10-9 A/m2
7. Intensitas radiasi
= 950 W/m2
3.7.2 Keluaran Daya Maksimum Sel
exp
ev L max P 1+ Js / J0 = kT 1 + ev L max / kT
41
exp
1,602 x10 −19 v L max P 1 + 2,7 / 8 x10 −9 = 1,380 x10 − 23 x300 1 + 1,602 x10 −19 v L max P / 1,380 x10 − 23 x300
exp
11608v L max P 0,334 x10 9 = 300 1 + 38,69v L max P
= exp 38,69v L max P =
(1 + 38,69v L max P ) exp 38,69v L max P
3,34 x10 8 1 + 38,69v L max P
= 3,34 x10 8 = x
Dengan cara coba-caba vLmaxP 0,3 0,4 0,5 0,55
X 1,376 x 106 8,596 x 108 5,073 x 109 38,41 x 109
vLmaxP 0,54 0,537 0,5369 0,5368
X 25,64 x 109 22,71 x 109 22,62 x 109 22,53 x 109
Jadi vLmaxP = 0,4
p max =
Pmax
Av L max p (J 0 + J s ) kT / ev L max p
(
)
0,0072 x0,4 8 x10 −9 + 2,7 = 1,380 x10 − 23 x300 / 1,602 x10 −19 x0,4
=
0,0078 646 x10 − 4
= 0,12 W
42
maka Efisiensi konversi =
=
Pmax / A ( P / A) in
8,33 950
= 0,009 x100 = 0,9% ≅ 1%
BAB IV PENUTUP
4.1
Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan pada bab-bab sebelumnya, perangkat elektronik ini berfungsi sebagai alat pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan sepeda motor. Alat ini memiliki manfaat yang cukup besar selain mengurangi resiko hilangnya kendaraan juga menghindari bentrok fisik antara si pemilik dan si perampas yang berakhir dengan penganiayaan bahkan biasa berbuntut hilangnya nyawa sipemilik serta mempermudah kita dalam berkomunikasi. Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian alat, maka dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut :
43
1. Perangkat elektronik ini berfungsi sebagai alat pengisian battery HP (hand Phone) pada sepeda motor yang juga menyangkut system pengaman kendaraan sepeda motor. 2. Serta mempermudah kita dalam berkomonikasi dari HP (hand Phone) serta menghindari terjadinya penganiayaan. 3. Alat pengaman ini dapat mengecoh si pencuri, karena pada saat terjadi perampasan serahkan saja kendaraan tetapi jangan lupa mengaktifkan alat pengamannya.
4.2
Saran
Berdsarkan hasil perancangan dan pembahasan mengenai alat pemutus arus dengan menggunakan sensor panas dan sinyal suara dari HP (hand Phone), maka saran yang dapat diberikan sebagai berikut : 1. Pemasangan kaki-kaki komponen harus diperhatikan agar tidak terjadi kesalahan atau terbalik, kesalahan pemasangan kaki-kaki komponen berakibat rangkaian rusak atau tidak dapat bekerja sama sekali. 2. Lakukanlah pemeriksaan secara berkala kondisi kerjanya, karena alat ini menggunakan komponen-komponen yang sensitive. 3 Pemilihan komponen harus sesuai agar didapat rangkaian kerja yang sempurna. 4 Saat akan membeli akan lebih baik bila kiat mencatat komponen apa yang akan dibeli juga sesuaikan dengan anggaran yang ada agar tidak terjadi pembelian alat yang sia-sia..
44
5. Jika alat pengaman ini ingin dipasang pada sepeda motor hal yang perlu diperhatikan adalah peletakan alat pengaman tersebut harus tersembunyi dan tidak mudah terjangkau oleh air, hal yang kedua adalah peletakan saklar alat pengaman ini harus tersembunyi dan mudah dijangkau oleh tangan kita.
DAFTAR PUSTAKA
1. Arci w. Culp. 1996. ‘’Prinsip-prinsip Konversi Energi’’ Jakarta: Erlangga. 2. Barmawi, Malvino, 1985. Prinsip-prinsip Elektronika. Jakarta: Erlngga. 3. Cendy Prapto, Holowengko, 1984. Dinamika Permesinan. Jakarta: Erlangga. 4. Ohan Juhana, Suratman, 1999. Teknik Reparasi Vespa. Bandung: Pustaka Setia. 5. Rusmadi, Dedy, 1995. Mengenal Teknik Elektronika. Bandung: Pioner Jaya. 6. Toyota Astra Motor, 2000. Dasar-dasar Kelistrikan. Jakarta: PT Astra Internasional
45
