14
  1 MAKALAH ANALISA RANGKAIAN LAMPU FLASHER ELEKTRONIK Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika Analog yang dibimbing oleh Ibu Andriana Kusuma Dewi S.Pd. Nama Anggota Kelompok : Abdurrahman Rasyid (140534602832) Satrio Aji Pamungkas (140534601148 ) Seftian Dwi Albrianto (140534600764) Risna Dwi Afia ndani (140534600105) Off PTE’B 2014 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MALANG NOVEMBER 2014

Kelompok 6 Analisa Rangkaian Lampu Flasher Elektronik

Embed Size (px)

DESCRIPTION

full

Citation preview

  • 1

    MAKALAH

    ANALISA RANGKAIAN LAMPU FLASHER ELEKTRONIK

    Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika Analog

    yang dibimbing oleh Ibu Andriana Kusuma Dewi S.Pd.

    Nama Anggota Kelompok :

    Abdurrahman Rasyid (140534602832)

    Satrio Aji Pamungkas (140534601148)

    Seftian Dwi Albrianto (140534600764)

    Risna Dwi Afiandani (140534600105)

    Off PTEB 2014

    FAKULTAS TEKNIK

    JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

    PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

    UNIVERSITAS NEGERI MALANG

    NOVEMBER 2014

  • 2

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis aturkan Kepada Tuhan Yang Maha Esa , karena atas berkat dan

    rahmatnya ,makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya . Makalah ini merupakan

    perwujudan usaha kami untuk senantiasa menambah wawasan.Dalam pelaksaan ini penulis

    banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak yang tidak mungkin disebut satu persatu.Untuk

    itu penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu

    pelaksanaan penulisan ini.Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna

    sehingga penulis tidak menutup diri untuk menerima kritik dan saran dari pembaca.Pada akhir

    kata, besar harapan penulis semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

    Malang, 26 November 2014

    Penulis

  • 3

    DAFTAR ISI

    Halaman

    Kata Pengantar .................................................................................................................. 2

    Daftar isi............................................................................................................................ 3

    BAB I PENDAHULUAN

    Latar belakang ................................................................................................................... 4

    Rumusan masalah ............................................................................................................. 4

    Tujuan ............................................................................................................................... 4

    BAB II PEMBAHASAN

    Dasar Teori........................................................................................................................ 5

    Pembahasan Analisa Rangkaian Lampu Flasher Elektronik .......................................... 10

    Analisa Rangkaian Lampu Flash Elektornik Sederhana ................................................. 11

    Gambar Simulasi Rangkaian........................................................................................... 12

    BAB III PENUTUP

    Kesimpulan ................................................................................................................................ 13

    Saran............................................................................................................................................ 13

    Daftar Pustaka ................................................................................................................... 14

  • 4

    BAB I

    PENDAHULUAN

    A. Latar belakang

    Rangkaian lampu flasher elektronik ini dapat digunakan untuk membuat lampu fariasi

    atau lampu hias. Pada gambar dibawah lampu yang dipasang pada rangkaian dapat berupa LED

    maupun lampu DC. Rangkaian flasher ini berfungsi untuk membuat nyala lampu berkedip

    dengan periode nyala dan padamnya lampu flasher yang dapat ditentukan. Rangkaian lampu

    flasher sering digunakan sebagai pengganti flasher mekanik pada lampu sein sepeda motor atau

    mobil. Kelebihan pengunaan flasher elektronik seperti pada gambar dibawah adalah tidak

    terdapat bunyi relay dan tidak menimbulkan noise EMF pada 4ystem audio. Rangkaian lampu

    flasher elektronik ini dapat dibuat dengan sedikit komponen seperti pada gambar berikut.

    Penelitian ini dilakukan untuk memecahkan masalah tentang analisa rangkaian lampu

    flasher elektronik sederhana yang terdiri hanya dengan transistor, dioda, resistor, kapasistor,

    lampu, switch, dan baterai.

    B. Tujuan

    1. Mahasiswa agar dapat faham dan mengerti tentang analisa rangkaian elektonika

    sederhana

    2. Mahasiswa agar dapat memecahkan suatu masalah dan menganalisa dengan baik.

    3. Mahasiswa agar dapat mengetahui cara kerja rangkaian dan alur pengerjaan

    perhitungan secara manual

    C. Rumusan Masalah

    1. Apa pengertian rangkaian lampu flasher elektonik ?

    2. Bagaimana cara kerja rangkaian lampu flasher elektonik ?

    3. Bagaimana analisa rangkaian lampu flasher elektonik ?

  • 5

    BAB II

    PEMBAHASAN

    A. Dasar Teori

    1. Pengertian Transistor

    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.

    Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

    Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor 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.

  • 6

    Cara Kerja Transistor

    Transistor dibuat dengan tiga lapis semikonduktor. Dapat dibuat lapisanPNP ataupun lapisan

    NPN. Dengan demikian kita mengenal 2 macamtransistor, yaitu transistor PNP dan transistor

    NPN sesuai dengan jenispenyusunnya.

    Transistor mempunyai tiga kaki (elektroda) yang diberinama basis (b), emitor dan

    6ystem6to (c).Basis dihubungkan denganpada lapisan tengah sedang emitor dan 6ystem6to

    pada lapisan tepi.

    Emitor artinya pemancar, disinilah pembawa muatan berasal.Colectorartinya

    pengumpul.Pembawa muatan yang berasal dari emitor ditampung pada Colector.Basis artinya

    dasar, basis digunakan sebagai elektroda mengendali.

    Lambang, konstruksi dan rangkaian 6yste yang setara dengan transistor

    Prinsip Transistor juga sebagai Penguat (amplifier): artinya transistor bekerja pada

    wilayah antara titik jenuh dan kondisi terbuka (cut off), tetapi tidak pada kondisi keduanya.

    Prinsip Transistor sebagai penghubung (saklar) : transistor akan mengalami Cutoff apabila arus

    yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang

  • 7

    terbuka, dan Transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar

    sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara

    kolektor dan emitor Vce a.

    Prinsip dasar dari kerja transistor yang lain adalah tidak 7ystem7t arus antara colektor

    dan emitor apabila pada basis tidak diberi tegangan muka atau bias. Bias pada basis ini biasanya

    diikuti dengan sinyal-sinyal atau pulsa listrik yang nantinya hendak dikuatkan, sehingga pada

    kolektor, sinyal yang di inputkan pada kaki basis telah dikuatkan. Kedua jenis transistor baik

    NPN ataupun PNP memiliki prinsip kerja yang sama.

    Bahan dasar pembuatan transistor itu sendiri atara lain Germanium, Silikon, Galium

    Arsenide. Sedangkan kemasan dari transistor itu sendiri biasanya terbuat dari Plastik, Metal,

    Surface Mount, 7ystem7 juga beberapa transistor yang dikemas dalam satu wadah yang disebut

    IC (Intregeted Circuit).

    Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor,

    bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang

    masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal

    konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: 7ystem7t dan lubang, untuk

    membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan

    pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan

    tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

    FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa

    muatan (7ystem7t atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir

    dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan

    dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan

    ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan,

    untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

    2. Dioda

    Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang

    memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah

    (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari

    arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode

    dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam

    bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak

    menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik

  • 8

    hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada

    teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga

    mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

    Penyearah arus dibuat dari diode, dimana diode digunakan untuk mengubah arus bolak-balik

    (AC) menjadi arus searah (DC). Contoh yang

    paling banyak ditemui adalah pada rangkaian

    adaptor. Pada adaptor, diode digunakan untuk

    menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus

    searah. Sedangkan contoh yang lain adalah

    alternator otomotif, dimana diode mengubah AC

    menjadi DC dan memberikan performansi yang lebih baik dari cincin komutator dari 8ystem

    DC.

    3. Kapasistor

    Pengertian kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan arus

    listrik di dalam medan listrik sampai batas waktu tertentu dengan cara mengumpulkan

    ketidakseimbangan internal dari muatan arus listrik. Kapasitor

    ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan

    kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 91011 cm2 yang artinya

    luas permukaan kepingan tersebut. Kapasitor disebut juga

    kondensator. Kata kondensator pertama kali disebut oleh

    Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa

    Italia condensatore), yaitu kemampuan alat untuk menyimpan suatu

    muatan listrik.

    Berikut ini adalah fungsi kapasitor yang terdapat dalam sebuah rangkaian/8ystem elektronika.

    Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada power

    supply).

    Sebagai filter/penyaring dalam rangkaian power supply.

    Sebagai frekuensi dalam rangkaian 8ystem8.

    Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.

    Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar

  • 9

    Untuk menyimpan arus/tegangan listrik.

    Untuk arus DC berfungsi sebagai isolator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC

    berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.

    Perata tegangan DC pada pengubah AC to DC. Pembangkit gelombang AC atau 9ystem9tor,

    dan sebagainya.

    4. Resistor

    Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk mengatur tegangan listrik

    dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di

    antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang

    mengalir, berdasarkan hukum Ohm:

    Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan

    merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari

    bermacam-maca kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan

    resistivitas tinggi seperti nikel-kromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya

    dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau

    listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan

    sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit,

    kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar

    tidak terbakar.

    Ohm (9ystem: ) adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama Georg Ohm..

    Satuan yang digunakan prefix :

    1. Ohm =

    2. Kilo Ohm = K

    3. Mega Ohm = M

    K = 1 000

    M = 1 000 000

  • 10

    B. Pembahasan Analisa Rangkaian Lampu Flasher Elektronik

    Rangkaian lampu flasher elektronik ini dapat digunakan untuk membuat lampu fariasi

    atau lampu hias. Pada gambar dibawah lampu yang dipasang pada rangkaian dapat berupa LED

    maupun lampu DC. Rangkaian flasher ini berfungsi untuk membuat nyala lampu berkedip

    dengan periode nyala dan padamnya lampu flasher yang dapat ditentukan. Rangkaian lampu

    flasher sering digunakan sebagai pengganti flasher mekanik pada lampu sein sepeda motor atau

    mobil. Kelebihan pengunaan flasher elektronik seperti pada gambar dibawah adalah tidak

    terdapat bunyi relay dan tidak menimbulkan noise EMF pada 10ystem audio. Rangkaian lampu

    flasher elektronik ini dapat dibuat dengan sedikit komponen seperti pada gambar berikut.

    Gambar rangkaian lampu flasher elektronik:

    Daftar komponen lampu flasher elektronik:

    R1 : 6K8

    R2 : 270K

    R3 : 22K

    C1 : 220uF 25V

    C2 : 10uF 25V

    Q1 : BC557

    Q2 : BD139

    D1 : 1N4002

    SW1 : On-Off Switch

    B1 : 3-24V

    LP1 : 3-24V 10 Watt

  • 11

    Rangkaian lampu flasher elektronik pada gambar diatas dapat digunakan untuk mengendalikan

    nyala lampu dengan tegangan kerja dari 3 volt DC hingga 24 volt DC. Rangkaian lampu flasher

    ini dapat diaplikasikan sebagai lampu variasi ataupun pengganti flasher mekanik pada

    kendaraan bermotor maupun mobil. Rangkaian lampu flasher elektornik pada gambar diatas

    dibangun dengan 2 transistor NPN dan PNP. Waktu nyala dan padamnya lampu pada rangkaian

    flasher elektronik diatas ditentukan oleh waktu pengisian dan pengosongan kapasitor C2.

    Waktu pengisian dan pengosongan kapasitor C2 ditentukan oleh nilai kapasitor C2 tersebut

    dan arus pengisian yang dibatasi oleh resistor R2 dan R3. Semakin besar nilai kapasitor C2 dan

    nilai resistansi R2 dan R3 maka semakin lama waktu pengisian kapasitor C2 sehingga periode

    nyala dan padamnya lampu menjadi semakin lama. Untuk meningkatkan daya beban transistor

    Q2 dapat diganti dengan kemampuan daya yang lebih besar. Tipe transistor Q2 sebaiknya

    ditentukan berdasarkan beban (lampu) yang akan dikendalikan oleh rangkaian lampu flasher

    tersebut.

    C. Analisa Rangkaian Lampu Flasher Elektronik Sederhana

    1. Transistor sebagai switch

    Dalam rangkaian ini disini transistor sebagai switch, karena aliran arus setelah

    melewati kapasistor dikeluarkan untuk melewati basis agar arus kolektor dapat masuk

    dan keluar melewati emittor dan transistor dialiri arus listrik, dalam hal ini transistor

    dapat dikatakan seperti switch yang tertutup. Ketika tidak ada arus yang melewati basis

    maka tidak akan ada arus kolektor yang bisa keluar dari emittor dalam hal ini transistor

    tidak dilewati arus dan bisa disebut saklar terbuka.

    2. Resistor sebagai penghambat tegangan

    Dalam rangkaian ini disini resistor layaknya pada rangkaian elektronika lainya

    yaitu sebagai penghambat tegangan agar dalam suatu rangkaian seperti led jika tegangan

    yag masuk kuat agar tidak jebol jadi dihambat terlebih dahulu dengan resistor.

  • 12

    3. Kapasistor sebagai pengisi tegangan

    Dalam rangkaian ini, kapasistor sebagai pengisi atau pengecharge

    teganagan, dimana pada waktu kapasistor kosong dan ada arus listrik masuk maka

    kapasistor akan mengisi terlebih dahulu. Ketika sudah penuh maka kapasistor akan

    mengeluarkan isisnya dahulu kemudian akan mengisi kembali dan seterusnya hingga

    aliran listrik mati. Di rangkaian ini kapasistor berperan penting dalam agar nyala

    hidupnya lampu flasher.

    4. Switch sebagai penyambung aliran listrik ke rangkaian lampu flasher

    Seperti halanya dengan rangkaian elektronika yang lain disini switch

    sebagai penguhubung arus listrik.

    D. Gambar Simulasi Rangkaian

  • 13

    BAB III

    PENUTUP

    A. Keimpulan

    Fungsi transistor pada rangkaian lampu flasher elektronik sedrhana diatas adalah

    sebagai switch atau saklar. Kemudian fungsi kapasistor dirangkaian sebagai filter dan

    untuk mengcharnge arus listrik. Jadi pada saat kapasistor mengisi arus listrik tidak ada arus

    yang mengalir dan menyebakan transistor dalam keadaa cut off dan tidak ada aliran listrik

    masuk , kemudian meyababkan lampu mati hidup mati hidup. Fungsi resistor dalam hal

    ini sebagai hambatan agar tegangan dibagi dan tidak mebuat transistor cepat panas.

    B. Kritik& Saran

    Menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis

    akan lebih fokus dan details dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber -

    sumber yang lebih banyak yang tentunya dapat di pertanggung jawabkan.

  • 14

    DAFTAR PUSTAKA

    http://www.meriwardana.com/2011/11/prinsip-kerja-transistor-transistor.html

    http://blog.umy.ac.id/aharismico/2012/05/31/aplikasi-transistor/

    https://abisabrina.wordpress.com/2010/08/17/penguat-transistor/#more-583

    http://skemarangkaianpcb.com/rangkaian-lampu-flasher-elektronik/