Lab Maintennance and Repaire Created By : Mike Mayasari file · Web viewDisusun Sebagai Laporan Tugas . Lab Maintennance and Repaire. ... Daftar Isi. POWER SUPPLY PASCAL. 2. BAB I

February 9, 2010Lab Maintennance and Repaire Created By : Mike Mayasari

POWER SUPPLY PASCALDisusun Sebagai Laporan Tugas

Lab Maintennance and Repaire

Disusun Oleh :

Nama : Mike Mayasari

Nim : 0705041036

Kelas : EK-5B

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKAJURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN2010

1


LEMBAR PENILAIAN

Nama Percobaan : Schematic Diagram Power Supply Pascal

Nomor Percobaan : 02/ Lab Maintenance and Repair/ EK-5B/ 2010

Kelompok : IV (Empat)

Praktikan : Mike Mayasari

Partner :

1. Rahmi Dina M.

2. Rizkita D.P

3. Sartika H.

4. Nofelita S.

5. Kartika

6. Shoffa Fajrina

Tanggal Percobaan : Januari 2010

Tanggal penyerahan : 9 februari 2010

Instruktur : 1. Ahmad Hidayat, ST

2. Ir. Akhiruddin

Keterangan :

Nilai :

2


DAFTAR ISI

Lembar Penilaian

Daftar Isi....................................................................................................

POWER SUPPLY PASCAL....................................................................2

BAB I PENDAHULUAN..........................................................................5

1.1 TUJUAN…………………………………………………………….. 5

1.2 LATAR BELAKANG……………………………………………… 5

1.3 PENJELASAN UMUM……………………………………………….6

1.3.1 URAIAN MEKANIK……………………………………………6

1.3.1.1 Chasis (Penutup Atas & Bawah) ……………………….61.3.1.2 Panel Depan dan Belakang…………………………… 61.3.1.3 PCB (Printed Circuits Board) …………………………..6

1.3.2 URAIAN ELEKTRIK………………………………………… 71.3.2.1 KONDISI LINGKUNGAN PADA PENGOPERSIAN 1.3.2.2 SPESIFIKASI………………………………………… 8

1.4 PEMASANGAN DAN PENGOPERASIAN

1.4.1 Penggunaan Tegangan AC…………………………………… 9

1.4.2 Kontrol dan Indikator ………………………………………… 9

BAB II. DASAR TEORI……………………………………………………….11

2.1 Bagian Transformator (Trafo) ………………………………………11

2.1.1Prinsip Kerja Transformator……………………………………….13

2.1.2Macam-macam trafo………………………………………………14

2.1.3 Dioda Penyearah ( Jembatan Wheatstone )

2.1.4 Kapasitor………………………………………………………..17

2.1.5 TRANSISTOR……………………………………………………19

2.2 DIODA…………………………………………………………………… 20

3


2.3 Filter (Filter Kapasitor) …………………………………………………24

2.4 Regulator Tegangan 7805………………………………………………. 24

2.6 Inverting amplifier (penguat inverting) ……………………………….. 25

2.7 Non Inverting amplifier (penguat non inverting) ……………………. 26

2.8 Voltage Follower (Pengikut Tegangan) ……………………………….. 27

2.9 Difference Amplifier (Penguat Selisih) …………………………………28

2.10 Komparator…………………………………………………………… 29

2.11 Current Amplifier…………………………………………………….. 32

2.12 Limitting Current……………………………………………………. 32

BAB III RELIABILITAS MTBF SISTEM……………………………………… 34

BAB IV PENELITIAN……………………………………………………………. 35

4.1 ALAT DAN BAHAN……………………………………………… 35

4.2 LANGKAH KERJA……………………………………………….. 35

4.3 ANALISA DATA…………………………………………………. 36

BAB V KESIMPULAN…………………………………………………………… 45

LAMPIRAN……………………………………………………………………….. 46

4


POWER SUPPLY PASCAL PS1502A2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :

- Untuk mengetahui dan memahami prinsip kerja dari rangkaian Power supply pascal.

- Dapat memeriksa dan memperbaiki rangkaian power supply pascal jika diantara

sistemnya terjadi kerusakan.

1.2 LATAR BELAKANG

Salah satu bagian terpenting dari sebuah system Elektronika adalah bagian Power

Supplay.Sebuah system elektronika tidak akan dapat berfungsi apabila belum diberikan suatu

sumber tegangan atau arus listrik. Untuk itu dibutuhkan suatu alat yang dapat menyediakan

dan mengalirkan arus secara terus menerus ke rangkaian elektronika tersebut. Alat ini disebut

dengan catu daya atau power supply.

Berdasarkan jenis trafo yang digunakan power supply dibagi atas 2 jenis yaitu power

supply dengan trafo CT dan non CT. Pada rangkaian percobaan power supply pascal ini trafo

yang digunakan adalah jenis CT sehingga tegangan yang dihasilkan menjadi dua kali lipatjika

kita mengambil tegangan keluaran dari positif dan ground dari power supply pascal.

Rangkaian power supply pascal ini dibagi dalam beberapa blok atau bagian sesuai

dengan fungsi masing-masing blok. Hal ini dilakukan untuk mempermudah kita dalam

menemukan kesalahan ataupun kerusakan yang terjadi pada power supply pascal. Blok-blok

tersebut adalah :

1. Blok Regulator Tegangan

2. Blok Penyearah dan Rectifier (filter)

3. Blok Pembagi Tegangan Variabel (Voltage Devider Variabel)

4. Blok Non Inverting Amplifier

5. Blok Voltage devider

6. Blok Voltage Follower

5


7. Blok Inverting Amplifier

8. Blok Komparator dan Penguat Darlington

9. Blok Indikator Tegangan Drop

1.3 PENJELASAN UMUM

Power supply merupakan piranti elektronik yang di desain rangkaiannya untuk sebuah system kerja penghasil tegangan sarah (DC). PSA Pascal Type 1502A ini menghasilkan tegangan tDC yang variable antara 0-20 Volt DC. Dengan vitur DUAL VOLTAGE, power supply ini mempunyai jangkauan tegangna yang lebih besar dan beban yang membutuhkan arus besar juga untuk keperluan yang lebih spesifik dan keperluan laboraturium.

1.3.1 URAIAN MEKANIK

1.3.1.1 Chasis (Penutup Atas & Bawah)Piranti power supply ini di desain dengna chasis yang terbuat dari logam/kaleng.,

dengan ketebalan --1mm. ini dimaksudkan untuk kekuatan, ketahanan bentuk dan pelindung piranti dalam power supply pascal ini dilengkapi ventilasi udara untuk sirkulasi udara panas yang dihasilkan system pada saat bekerja.

Gambar 1. Chasis (3D) &posisi ventilasi pada power supply

1.3.1.2 Panel Depan dan Belakang

Output utama dari power supply dan semua kontrl pengaturan tegangan terletak pada panel depan. Yang terdiri dari :power toggle switch, switch toggle pilihan tegangan, switch arus pilihan, indicator power, indicator dropout,output terminal tegangan positif, negative, ground, potensiometer pengaturan besarnya tegangan, serta 1 amperemeter dan 1 voltmeter.

6


Sementara panel belakang terdapat sebuah pendingin dengan dua buah komponen terpasang pada badan pendingin tersebut. Konektor 220VAC, fuse Holder dan switch pilihan input tegangan jala-jala (110/220VAC).

1.3.1.3 PCB (Printed Circuits Board)

Semua rangkaian terintegrasi dip cc. terkecuali komponen yang terdapat pada panel control dan output. Dan beberapa komponen yang terpasang diluar PCB dihubungkan dengan konector kabel, dengan ujng terminal kabel tersolder pada PCB. Ini disebabkan komponen yang dimaksud membutuhkan pendingin(Heatsink)

Gambar2:PCB dan Komponen yang terpasang

1.3.2 URAIAN ELEKTRIKPower supply pascal type 15042A membutuhkan tegangan jala-jala AC dengan

pilihan tegangan input pada 110VAC dan 220VAC sesuai kondisi sumber tegangan yang tersedia. Dengan transformator CT sebagai penurun tegangan, output yang dihasilkan akan disearahkan oleh sebuak diode rectifier. Dengna 2 buah filter yang berkapasitansi besar untuk menghasilkan output yang lebih murni.

7


Tegangan akan diregulasikan oleh fixed voltage regulator untuk di variabelkan oleh VR-1 sebagai pengaturan besar tegangan output.Bagian Vltage fo;;ower akan menghasilkan tegangan dengan polaritas negative terhadap ground. Current amplifier pada masing-masing jalur output akan menghasilkan arus yang besar terhadap beban. Untuk pengamanan beban berlebig, masing-masing output terhadap sensing current(Pendeteksi arus) sehingga tidak merusak blok rangkaian sebalumnya.

1.3.2.1 KONDISI LINGKUNGAN PADA PENGOPERSIAN

1.3.2.2

SPESIFIKASI

Spesifikasi yang tertera dibawah ini merupakan standardisasi parameter inut dan output.

Pengetesan verifikasi tertera pada bab IIITable 1

Jangkauan tegangan output 0 – 20 Volt DC (+)0 – 20 Volt DC (-)Pada pengetesan tegangan dengan VR1 (pada panel)

Beban arus Maks 10 Ampere(s) pada beban parallelAkurasi tegangan output 1 % kesalahn pada tegangan >10Volt

(mengacu pada voltmeter di panel)

Kelas alat ukur pada panel 2,5(penggunaan umum)Waktu teganagan dropuot 11,4 detik tanpa beban€Kebutuhan teganagan input 110 VAC / 220VAC +- 10%. 50/60 Hz

Standart pada semua sambungan AC

Konsumsi daya =- 20 watt pada beban maksimumKarakteristik fisik (mm) 270 x246x167( panjangx lebar x tinggi)

Berat +_ 5,2 Kg

* Keterangan berdasarkan pada kondisi baik, dan tidak selamanya mamanuhi nilai standardisasi tergantung kondisi pemakaian.

1.4 PEMASANGAN DAN PENGOPERASIAN

8

Lingkungan operasi Digunakan dalam ruanganElevasi ketinggian s/d 2000mTemperature lingkungan 0o s/d 40o CKelembaban relative 80%Kategori instalasi III (pemula)Tingkat polusi 2

Suhu dan kelembabanMedia penyimpanan

-10 o C s/d 70o C(maksimum)70% maksimum


1.4.1 Penggunaan Tegangan AC

Power supply Pascal PSA1540A2 membutuhkan tegangan AC sebagai input utama dan tenaga. Dimana dapat dioperasikan pada tegangan 110VAC atau 220 VAC ± 5% , 50 – 60 Hz. Pilihan tegangan input tergantung kondisi tegangan jala-jala yang tersedia.

1.4.2 Kontrol dan Indikator

1.4.2.1 POWER ON INDIKATORPower indikator adalah sebuah LED yang akan memberikan indikasi berupa cahaya

ketika power telah dihidupkan. Cahaya led adalah berwarna merah. Demikian juga sebaliknya, apabila switch power telah di-off kan maka Power ON indikator mati.

1.4.2.2 VOLTAGE POLARITY SELEKTORBerfungsi untuk mengatur polaritas tegangan output. Polaritas ini didasarkan terhadap

Ground (0V). Tegangan dapat diatur polaritasnya dengan mengubah posisi switch / selektor dari posisi (+) ke posisi (-) atau sebaliknya.

1.4.2.3 DROP OUT INDIKATORMerupakan indikator berupa LED untuk memberikan indikasi terjadi short circuit

antara terminal output. Indikator ini juga untuk mengindikasikan tegangan habis dari kapasitor apabila output tidak diberikan beban.

1.4.2.4 SWITCH POWERSwitch power berfungsi untuk menghidupkan catu daya.

1.4.2.5 VOLT ADJUSTMENT

9


Adjust terdiri dari sebuah Potensiometer (Tahanan Variabel) yang berfungsi mengatur besaran tegangan output sesuai dengan kebutuhan. Pengaturan tegangan dapat dilakukan dengan memutar posisi potensiometer, kemudian papan penunjuk tegangan akan berubah seiring pengaturan tegangan.

1.4.2.6 TERMINAL TEGANGAN (+)

Merupakan terminal output positif (+). Kompatibel dengan sambungan kabel tanpa penghubung khusus

1.4.2.7 TERMINAL GROUND (0V)Merupakan terminal output Ground. Setiap penggunaan power supply ini sebagai

sumber tegangan searah untuk perangkat lainnya, terminal ini harus dihubungkan. Ini bertujuan untuk membuang ripple tegangan atau noise yang kemungkinan bisa terjadi.

1.4.2.8 TERMINAL TEGANGAN (-)Merupakan terminal output positif (-). Kompatibel dengan sambungan kabel tanpa

penghubung khusus.

1.4.2.9 CURRENT POLARITY SELECTORBerfungsi untuk mengatur polaritas aliran arur yang mengalir dari terminal output.

Pengautran polaritas Arus ini tidak mempengaruhi polaritas tegangan.

1.4.2.10 VOLTMETERBerfungsi menunjukkan besar tegangan output dalam besaran angka antara 0 Volt –

20 Volt DC. Jarum skala akan bergerak sesuai besaran tegangan yang ditur oleh pengatur tegangan output (Adjust).

1.4.2.11 AMPEREMETERBerfungsi menunjukkan besar arus yang mengalir antara terminal output dengan

beban. Papan penunjuk besaran arus ini hanya bekerja apabila ada beban secara paralel terhubung pada terminal outputnya.

10


BAB II. DASAR TEORI

Suatu unit daya dari jenis tertentu adalah penting sekali untuk operasi peralatan dan

sistem elektronika. Unit catu daya ini mengubah tegangan masukan AC menjadi tegangan

DC tertentu yang stabil. Keluaran DC harus tetap konstan terhadap perubahan arus beban,

masukan jaringan dan suhu. Disamping itu terdapat persyaratan-persyaratan mengenai isolasi

dan kemungkinan pengaman beban lebih dan tegangan beban lebih yang bekerja secara

otomatis. Unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal dari jaringan

utama dan biasanya harus dilengkapi dengan pembatas arus otomatis/pemutus bila terjadi

beban lebih (hubung singkat). Bila saat terjadinya kesalahan catu daya, tegangan keluaran DC

meningkat diatas suatu nilai aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara

otomatis harus diputuskan.

Hampir semua piranti elektronika memerlukan tegangan searah. Untuk alat-alat

elektronika yang dayanya kecil cukup dipakai batere. Tetapi kalau diperhatikan daya yang

lebih besar maka dipakai catu daya (power supply).

Rangkaian pada blok I terdiri dari transformator, jembatan penyearah (4 dioda silicon)

dan kapasitor berikut akan dijelaskan mengenai komponen diatas.

2.1 Bagian Transformator (Trafo)

Trafo atau Transformator adalah alat yang dibuat dari gulungan kawat yaitu gulungan

primer dan gulungan sekunder yang fungsinya adalah untuk menaikkan ataupun menurunkan

tegangan. Setiap Trafo memiliki hambatan keluaran RO, yang akan menyebabkan turnnya

tegangan sekunder dari trafo jika dipasang beban antara CT dan V. Sehingga menurut hukum

Ohm bahwa :

V = I . R

Dimana :

V = Tegangan (Volt)I = Arus (Amper)R = Tahanan (Ohm)

11


Dalam arti kata yang sederhana, transformator adalah suatu alat pengubah arus atau

tegangan yang terdiri dari dua buah lilitan atau lebih, yang dikopelkan secara iinduktif. Bila

mana suatu tegangan bolak–balik diberikan kepada salah satu lilitannya (biasanya disebut

lilitan primer), maka akan muncul suatu tegangan bolak–balik yang ada kaitannya dengan

tegangan–tegangan bolak–balik pada lilitan primer. Tegangan ini muncul pada lilitan yang

satunya lagi ( yang biasanya disebut Sekunder ).

Transformator merupakan alat statis yang digunakan untuk mentransfer energi dari

suatu rangkaian ac ke rangkaian yang lainnya. Transfer energi tersebut kemungkinan

menaikkan atau menurunkan tegangan, namun frekuensinya akan sama pada kedua

rangkaian. Jika transformasi terjadi dengan kenaikkan tegangan disebut transformator step-

up. Apabila tegangan diturunkan disebut transformator step-down. Tanpa trafo, distribusi

daya listrik yang luas menjadi tidak praktis. Transformator biasa membangkitkan daya pada

tegangan yang cocok, menaikkan sampai tegangan yang sangat tinggi untuk transmisi jarak–

jauh, dan kemudian menurunkan pada distribusi yang praktis.

Untuk pemakaian seperti trafo daya, dengan range frekuensi 25 Hz hingga 400 Hz,

gulungan–gulungan primer dan sekunder dibelit pada inti besi tertutup yang mempunyai

celah–celah udara. Untuk trafo yang dipergunakan pada frekuensi tinggi (hingga puluhan

kilo Hz) lilitan–lilitan dibelit pada slug yang dibuat dari serbuk–serbuk besi yang didapatkan

atau dibelit dengan inti udara.

Untuk memperkecil kerugian–kerugian tahanan biasanya digunakan lilitan kawat

tembaga yang mempunyai konduktifitas yang tinggi. Kerugian yang terdapat pada trafo

adalah rugi histeris dan kerugian arus eddy. Kerugian ini disebut kerugian inti ( core ).

Dalam kesempatan ini kita menggunakan transformator step-down yaitu

transformator yang berfungsi sebagai penurun tegangan, karena tegangan output yang kita

inginkan adalah 18 Volt CT sementara tegangan inputnya langsung dihubungkan ke jala-jala.

Transformator tersebut dapat diperlihatkan seperti gambar 1.1.

Arus daya ac yang bervariasi diperlukan untuk menghasilkan fluks magnet yang

bervariasi pada inti besi sehingga energi listrik dari satu kumparan ditransfer ke kumparan

yang lain. Kumparan yang menerima daya dari pensuplai disebut kumparan primer,

sedangkan kumparan yang memberikan daya pada beban disebut kumparan sekunder. Selain

daripada sebagai pengubah tegangan, transformator juga dapat digunakan untuk mengisolasi

12


rangkaian, mengatur tegangan atau arus dan untuk pengukuran serta sebagai rangkaian

pelindung.

Gambar 1.2.

2.1.1Prinsip Kerja Transformator

Perubahan tegangan input atau tegangan gulungan primer akan mengakibatkan

perubahan arusnya yang mengalir, sehingga menyebabkan fluksi magnetic pada inti. Karena

perubahan fluksi magnetic ini, maka tegangan yang diinduksikan pada output atau gulungan

sekunder akan berubah.

Bila suatu tegangan bolak–balik diberikan kesalah satu lilitan (primer), maka akan

muncul suatu tegangan bolak–balik pada lilitan sekunder yang sebanding dengan tegangan

bolak–balik pada lilitan primer tersebut. Besar tegangan yang muncul pada lilitan sekunder

ini ditentukan oleh banyaknya lilitan pada bagian primer.

13

25√2V

CT- 25√2 V


Perbandingan tegangan antara kedua gulungan atau antara input dapat dinyatakan

dengan rumus sebagai berikut ini :

Dimana :

VP = Tegangan pada gulungan primer

VS = Tegangan pada gulungan sekunder

NP = Jumlah gulungan pada primer

NS = Jumlah gulungan pada sekunder

2.1.2Macam-macam trafo

Pada dasarnya trafo bekerja atas dasar prinsip induksi dari gulungan primer (P)

terhadap gulungan sekunder (S). Berdasarkan kegunaannya trafo dapat dibagi menjadi :

2.1.2.1 Trafo Penaik Tegangan (Step – Up Trafo)

Tegangan listrik jala–jala yang berasal dari PLN saat ini secara bertahap di

standarisasikan menjadi 220 Vac. Bagi mereka yang masih menggunkan listrik PLN 110 Vac

dan memiliki peralatan listrik 220 Vac seperti : Seterika listrik, Kipas angin, Kulkas, maka

untuk dapat menggunakan peralatan tersebut harus menggunakan Trafo Penaik Tegangan

atau Step-Up Trafo.

Fungsi Step-Up Trafo adalah untuk menaikkan tegangan listrik. Pada Step-Up Trafo

jumlah gulungan sekunder (S) akan lebih besar dari jumlah gulungan primernya.

2.1.2.2 Trafo Penurun Tegangan (Step-Down Trafo)

Cara kerja Step-Down Trafo adalah kebalikan dari Step-Up Trafo yaitu untuk

menurunkan tegangan listrik. Sebagai contoh misalnya apabila kita mempunyai peralatan

listrik yang harus menggunakan tegangan 11 Vac, sedangkan jaringan listrik yang ada di

rumah kita 220 Vac, maka peralatan tersebut dapat dipakai dengan cara menggunakan Step-

Down Trafo. Dengan bantuan Step-Down Trafo tegangan jala-jala 220 Vac dapat dirubah dan

diturunkan.

Contoh peralatan yang menggunakan cara kerja Step-Down Trafo adalah Trafo

Adaptor. Trafo jenis ini merupakan trafo yang paling banyak dipergunakan dalam setiap

14

V P

V S=

NP

N S


pengunaan rangkaian elektronika, sebab setiap rangkaian elektronika, sebab setiap rangkaian

elektronika pada umumnya menggunakan catu daya yang bersal dari rangkaian Power Supply

yang biasanya dibuat menjadi satu rangkaian dengan rangkaian yang kita buat.

2.1.3 Dioda Penyearah ( Jembatan Wheatstone )

Gambar 1.3

Dioda adalah salah satu komponen elektronika yang dapat melewatkan arus pada satu

arah saja. Pada dasarnya dioda yang lazim digunakan terdiri dari semikonduktor jenis-P yang

disambung dengan semikonduktor jenis-N yang terbuat dari bahan silicon dan germanium.

Secara skematis dioda sambungan P-N digambarkan seperti dibawah ini :

Gambar 1.4

15

KatodaAnoda


Menurut bahan buatannya dioda dapat dibagi 2 jenis dioda yaitu :

2 Dioda silicon, yaitu mempunyai tegangan kerja sebesar 0,6 V

3 Dioda germanium, yaitu mempunyai tegangan kerja sebesar 0,3 V

Karena kebanyakan alat elektronika memerlukan tegangan DC, maka tegangan AC

dari saluran luar harus diserahkan terlebih dahulu menjadi tegangan DC. Oleh karena itu

dibuatlah dioda penyearah yang memperbolehkan arus mengalir dalam satu arah saja.

Untuk memperoleh tegangan penyearah yang cukup konstan pada suatu harga, kita

dapat membuat penyearah tegangan dengan menggunakan dioda. Kita dapat membuat

berbagai macam rangkaian penyearah, misalnya rangkaian penyearah dengan tapis yang

berfungsi meratakan tegangan keluaran.

Keluaran penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh merupakan

tegangan DC yang berubah–ubah. Jadi agar keluarannya merupakan tegangan yang hampir

berimpit tetap, maka digunakanlah penapis masukan kapasitor. Pada gambar 1.5 dapat dilihat

penapis masukan kapasitor yang menggunakan rangkaian jembatan.

Gambar 1. 5

Rangkaian ini memberi hasil deteksi puncak yang lebih baik karena kapasitor diisi dengan

frekuensi yang berlipat ganda. Sebagai hasilnya, riak tegangan keluaran berkurang menjadi

setengah dari kasus terdahulu dan keluarannya makin mendekati tegangan DC yang sama

dengan puncak tegangan masukan. Riak puncak ke puncak terlihat kecil karena pengosongan

kapasitornya sangat lambat.

Dalam hal ini dapat dicari tegangan riak puncah ke puncak yaitu :

VRIP =

I DC

f C

Dimana :

16


VRIP = Riak puncak ke puncak (Volt)

Idc = Arus beban DC (Amp.)

F = Frekuensi riak (Hz)

C = Kapasitansi riak (F)

Jika riak dapat diabaikan, maka tegangan keluaran DC dari penapis masukan

kapasitor sama dengan tegangan masukan puncak :

VDC = VPEAK

2.12.1 Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu meyimpan arus dan tegangan

listrik untuk sementara. Seperti juga halnya resistor, kapasitor termasuk salah satu komponen

pasif yang banyak dipergunakan dalam membuat rangkaian elektronika.

Dalam bidang elektronika komponen kapasitor ada kala disebut kondensator.

Kapasitor sendiri berasal dari kata kapasitance atau kapasitas yang artinya adalah

kemampuan untuk menyimpan arus litrik (dalam istilah elektronika diistilahkan sebagai

“muatan listrik”). Jadi kapasitor adalah suatu komponen yang dapat di isi dengan muatan

listrik kemudian disimpan untuk sementara waktu dan selanjutnya muatan tersebut

dikosongkan/dibuang melalui suatu system atau dihubungkan ke bumi.

Dalam prakteknya kita mengenal berbagai macam jenis kapasitor baik dalam bentuk

maupun dalam ukuran termasuk jenis kapasitor yang dirubah nilai kapasitansinya.

17


Seperti juga halnya dengan resistor, komponen-komponen kapasitor juga memiliki

nilai satuan yang dinyatakan dengan satuan FRAD. Nama Farad diberikan sebagai

penghargaan kepada penciptanya yang bernama MICHAEL FARADAY.

Ada jenis kapasitor lain seperti kapasitor elektrolit yang selain memiliki nilai

kapasitas juga memiliki parameter-parameter lain seperti batas tegangan kerja.

Batas tegangan kerja yaitu batas tegangan maksimum dimana kapasitor tersebut dapat

dioperasikan dalam suatu rangkaian. Parameter tersebut biasanya dicantumkan langsung pada

badan kapasitor. Selain daripada itu untuk jenis-jenis kapasitor elektrolit pada umumnya

diberi tanda (+) dan (-). Tanda tersebut adalah menyatakan polaritas yang harus dihubungkan

dengan catu daya. Dalam pemasangan harus diperhatikan baik-baik jangan sampai terbalik

akan mengakibatkan kerusakan pada kapasitor tersebut dan bahkan akan merusak rangkaian

yang akan di buat.

2.1.4.1 Fungsi kapasitor

Seperti juga halnya resistor, pemasangan kapasitor dalam suatu rangkaian elektronika

mempunyai meksud dan tujuan diantaranya ;

1. Yang menghubungkan masing-masing dibagian dalam suatu rangkaian.

2. Memisahkan arus bolak-balik dan arus searah

3. Sebagai filter yang dipakai pada rangkaian catu daya

4. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian pemancar

5. Menghilangkan bounching dalam rangkaian saklar

6. Menghemat daya listrik dalam rangkaian lampu TL

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan arus dan tegangan

listrik untuk sementara. Seperti halnya resistor, kapasitor termasuk salah satu komponen pasif

yang banyak dipergunakan dalam membuat rangkaian elektronika.

Dalam bidang elektronika komponen kapasitor ada kala disebut kondensator.

Kapasitor sendiri berasal dari kata capasitansi atau kapasitas yang artinya adalah kemampuan

untuk menyimpan arus listrik (muatan listrik). Jadi kapasitor adalah suatu komponen yang

dapat diisi dengan muatan listrik kemudian disimpan untuk sementara waktu dan

selanjutnnya muatan tersebut dikosongkan/dibuang melalui suatu system atau dihubungkan

kebumi.

18


Dalam prakteknya kita mengenal berbagai macam jenis kapasitor baik dalam bentuk

maupun dalam bentuk ukuran termasuk jenis kapasitor yang dirubah nilai kapasitansinya

(kapasitor variable).

Satuan dari kapasitor adalah farad sesuai dengan nama penciptanya Michael Faraday.

Ada jenis kapasitor lain seperti kapasitor elektrolit yang selain memilki nilai kapasitas juga

memiliki parameter-parameter lain seperti batas tegangan kerja.

Batas Tegangan Kerja (Working Voltage) yaitu batas tegangan maksimum dimana

kapasitor tersebut dapat dioperasikan dalam suatu rangkaian. Parameter tersebut biasa

dicantumkan lansung pada badan kapasitor. Selain daripada itu untuk jenis-jenis kapasitor

elektrolit pada umumnya diberi tanda (+) dan (-). Tanda tersebut untuk menyatakan polaritas

yang harus dihubungkan dengan catu daya. Dalam pemasangan harus diperhatikan dan tidak

boleh terbalik.

2.1.5 TRANSISTOR

Transistor adalah suatu tegangan komponen semikonduktor yang banyak digunakan

dalam rangkaian elektronika, baik sebagai penguat maupun sebagai maupun switch. Gambar

dibawah ini merupakan symbol dari transistor jenis PNP dan NPN. Arah pada emitter

menunjukkan arah aliran konvensional emitter.

Dalam keadaan kerja normal transistor harus diberi polaritas sebagai berikut:

Pertemuan emiter~base diberi polaritas dalam arah maju (konduksi)

Pertemuan emiter~colector diberi polaritas mundur atau cut-off.

Transistor sebagai penguat ketika arus basis berubah, perubahan pada arus

mengontrol perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter, dan transistor

dengan arus basis disebut dengan penguatan arus pada transistor.

19


Gambar penguatan arus pada transistor.

Misalnya sebuah transistor memiliki arus basis IB=0,1mA dan arus kolektor

IC=10mA sehingga penguatan arusnya:

Ai=Ic/Ib Ai=10mA/0.1mA Ai=100A

2.2 DIODA

Perlu diketahui bahwa komponen dioda ini pada umumnya hampir selalu

dipergunakan dalam rangkaian, terutama pada rangkaian Power Supply.

Fungsi Dioda dalam suatu rangkaian adalah:

Penyearah tegangan listrik

Pengaman tegangan lsitrik

Memblokir tegangan listrik

Dalam prakteknya kita mengenal bermacam-macam jenis dioda yang penamaannya

disesuaikan dengan bahan dasar yang dipergunakan untuk membuat dioda tersebut.

Berdasarkan kegunaannya dioda dapat dibagi menjadi:

Dioda Umum

Dioda Khusus

20

IBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIBIB


Gambar Simbol Dioda.

2.2.1 Dioda Umum

Untuk memperoleh tegangan penyearah yang cukup konstan pada suatu harga, kita

dapat membuat penyearah tegangan dengan menggunakan dioda. Kita dapat membuat

berbagai macam rangkaian penyearah, misalnya rangkaian penyearah dengan tapis yang

berfungsi meratakan tegangan keluaran.

Yang dimaksud dengan dioda umum adalah dioda yang dipergunakan dalam

rangkaian-rangkaian sederhana dan biasanya berfungsi sebagai perata atau sebagai pembatas

arus listrik. Dioda umum ini dalam operasinya dapat bekerja bila diberi arus bolak-balik atau

arus searah. Arus listrik yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baik tegangan

positifnya maupun tegangan negatifnya tergantung cara pemasangannya. Yang termasuk

Dioda Umum diantaranya adalah:

Dioda Silikon

Dioda Selenium

Dioda Germanium

Dioda Kuprok

Dioda Rectifier

a. Dioda Silikon

Dioda Silicon pada umumnya banyak dipergunakan pada rangkaian catu

daya/adaptor/power supply. Fungsinya adalah sebagai penyearah. Dioda Silikon bentuknya

kecil dan dapat dipasang langsung pada papan rangkaian PCB,untuk jenis dioda yang dipakai

pada power supply yang berdaya besar, biasanya harus dilengkapi dengan keping pendingin

21


yang terbuat dari bahan logam aluminium atau alloy. Kepimg pendingin ini fungsinya adalah

untuk menyerap panas yang dihasilkan dioda.

b. Dioda Germanium

seperti halnya, Dioda Germanium bentuknya kecil dan sesuai dengan namanya

Germanium. Bentuknya mirip dengan resistor, sehingga kadangkala kita sering keliru. Untuk

membedakan dengan komponen resistor yang perlu diperhatikan adalah sebuah tanda yang

melingkar dekat dengan tanda positif adalah kutub dioda.

2.2.2 Dioda Khusus

Dalam rangkaian-rangkain modern sekarang ini kita banyak menjumpai pemakain

komponen dioda yang dipergunakan secara khusus.

Beberapa aplikasinya adalah misalnya sebagai: sensor, stabilizer, penyearah terkendali dan

sebagainya.

Dalam praktek kita mengenal bermacam-macam dioda khusus diantaranya:

Dioda Zener

Dioda Led

Dioda Diac

Dioda Thyristor

Dioda Triac

Dioda mempunyai 2 operasi dasar yakni bias mundur/reverse bias dan bias

maju/forward bias.

Bias Mundur (Reverse Bias)

22


Bias mundur terjadi apabila katoda dihubungkan ke(+) batere dan anoda ke (-) batere.

Pada saat bias mundur, electron-elektron pada daerah N akan ditarik menuju terminal (+) dan

hole dari daerah P menuju terminal (-).

Hal ini menyebabkan lapisan-lapisan depleksi semakin besar sehingga menyebabkan

tegangan barier semakin besar, sehingga pembawa mayoritas tidak dapat lagi melewati

junction menuju terminal (+) dan hole pada daerah N dapat juga melalui junction terminal(-).

Arus yang mengalir kecil karena pembawa muatannya sedikit.

Bias Maju (Forward Bias)

Bias maju terjadi pada dioda karena dioda dihubungkan dengan kutub (+) batere dan

katoda dihubungkan dengan kutub (-) batere. Sehingga daerah P mendapat tegangan (+) dan

daerah N mendapat tegangan (-). Hole pada daerah P akan ditolak oleh terminal(+) dan

ditarik oleh terminal(-) melalui junction.

Demikian juga dengan electron pada bagian N akan ditarik oleh terminal(+) dan ditolak

terminal(-). Sebagai akibat dari daerah depleksi menjadi lebih sempit dan potensial barier

juga turun, maka pembawa muatan mayoritas akan dengan mudah melintasi junction

sehingga terjadi aliran listrik.

Hampir semua pesawat atau instrument elektronika membutuhkan daya DC(power

supply) untuk operasinya. Daya DC diperoleh dari accumulator ataupun batere. Dalam bagian

ini akan dibahas bagaimana daya DC diperoleh dari daya AC dengan menggunakan dioda

penyearah. Penearah ini ada dua macam yakni: penyeaerah setengah gelombang dan

penyearah gelombang penuh.

Sebuah power supply ideal akan mempunyai tegangan open circuit sama dengan tegangan

beban penuh, dan presentasi pengaturan tegangan adalah nol. Tahanan dalam dapat

ditentukan dengan percobaan sebagai berikut. Catat tegangan tanpa beban (open-circuit)

dengan menggunakan voltmeter yang mempunyai tahanan dalam tinggi.

Dengan menggunakan regulator tegangan tahanan dalam sebuah power supply dapat

dibuat kecil sekali. Penyearah gelombang penuh dapat dibagi dua yaitu:

1. Penyearah jembatan (bridge).

23


2. Penyearah dengan pembalik phasa.

2.3 Filter (Filter Kapasitor)

Rangkaian filter digunakan untuk mendapatkan faktor ripple yang kecil. Pada

rangkaian digunakan filter kapasitor dimana filter kapasitor digunakan untuk beban yang

kecil. Ketika dioda konduksi muatan kapasitor diisi hingga mencapai maksimum, maka

dioda akan off. Saat dioda off, kapasitor akan membuang muatannya melalui beban

sampai tegangan pada lilitan sekunder lebih besar dari tegangan kapasitor.

Gambar 4 : Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Dengan Filter C

Ketika tegangan lilitan sekunder lebih besar dari tegangan kapasitor, dioda akan

konduksi dan mengisi kapasitor. Bila arus beban tinggi, pengosongan kapasitor akan lebih

cepat dan mengakibatkan ripple yang besar dan Vout DC lebih kecil.

Gambar 5 : Bentuk Gelombang Dengan Filter Kapasitor

24


2.4 Regulator Tegangan 7805

Pada perangkat elektronika catu daya merupakan suatu hal yang sangat penting

dan catu daya yang stabil sangat dibutuhkan untuk mendapatkan hasil kerja sistem yang

digunakan.

Output dri transformator yang disearahkan dengan penyearah jembatan

merupakan tegangan DC, tetapi tegangan DC hasil penyearah maih berubah-ubah sesuai

variasi beban. Setelah variasi itu diratakan dengan filter melalui kapasitor dengan

kapasitas besar maka keluaran dari kapasitor tersebut distabilkan dengan menggunakan

IC regulator.

IC regulator yang biasa digunakan adalah IC regulator yang menggunakan tipe

78XX. IC ini tersedia dengan tegangan keluaran 5-24 Volt dengan arus keluaran yang

bervariasi dari 100 mA-1A. Untuk IC 7805 batas tegangan masukan yang tersedia adalah

7.5-20 Volt denagn tegangan keluaran 5 Volt dan arus keluaran 1A.

IC Regulator mempuunyai tiga terminal yaitu input, output dan ground.Kapasitor

pada output berfungsi untuk mempebaiki respon transien dan menjaga impedansi teap

rendah pada frekuensi tinggi. Regulator 7805 mempuyai rangkaian on-chip untuk

mencegah kerusakan akibat pemanasan yang berlebihan atau arus beban terlalu besar.

Chip ini hanya memutuskan arus dan tidak terbakar. Sebagai tambahan rangkaian on-chip

mencegah pengopersian diluar kerja transistor yang aman dengan menurunkan arus

output yang tersedia untuk diferensial tegangan input yang besar. Regulator LM 7805

dapat digambarkan :

25


Gambar 6. Penyearah Dengan Stabilizer

2.5 Potensiometer (Variable Voltage Regulator)

Potensiometer dirancang untuk memberikan suatu perubahan resistansi yang

banyak selangkah demi selangkah dengan merubah tapnya. Dan sering pula dirancang

untuk memberikan suatu perubahan yang kontiniu. Potensiometer dibuat dengan berbagai

macam bentuk untuk pemakaian industri, perdagangan dan militer.

Potensiometer yang sering disebut dengan POT merupakan suatu variabelresistor

yang mempunyai 3 terminal. Besarnya resistansi maksimum dipasang pada kedua

terminal tegangan sumber. Dengan lengan variabelnya digunakan unutuk mendapatkan

pembagian tegangan antara ujung terminal bawah dan terminal tegangannya ataupun

terminal atas dan terminal tegangan. Gambar pemakaian Potensiomter :

Gambar. . Simbol Potensiometer

Pada power supply pascal ini perubahan yang dibutuhkan atau pembagian

terhadap tegangan dilakukan untuk sistem berikutnya. Perubahan yang terjadi yaitu

perubahan secara linier.

2.6 Inverting amplifier (penguat inverting)

Pada penguat inverting ini, besar penguatan yang terjadi adalah :

26


Av = -R 2R 1

Tanda negatif disini menandakan terjadi pembalikan fasa sejauh 180

antara sinyal input dan siyal output. Gambar di bawah ini memperlihatkan penguat

inverting yang berarti tegangan masukan menjalankan masukan dengan pembalikan dari

op-amp melalui tahanan seri R1. Resistor R3 berfungsi untuk mengurangi perbedaan arus

bias antara inverting input (-) dan non inverting input (+), sehingga kestabilan akan

bertambah.

Gambar Penguat Inverting

2.7 Non Inverting Amplifier (Penguat Non Inverting)

Pada penguat non inverting penguatan yang terjadi adalah penguatan

tegangan dimana :

Av=VoutVin

27


Pada penguat non inverting ini tidak terjadi perbedaan phasa antara sinyal input

dan sinyal output. Nilai R3 sama dengan R1 // R2 (R1 paralel R2) dan mempunyai fungsi

yang sama dengan R3 pada rangkaian invrting amplifier yakni mengurangi perbedaan

arus bias antara inverting input (-) dan non inverting input (+) sehingga semakin tambah

kestabilannya.

Gambar Penguat Non - Inverting

Sebuah penguat non inverting cenderung bekerja sebagai penguat tegangan yang

sempurna yang memiliki impedansi masukan tak berhingga, impedansi keluaran nol, dan

bati tegangan yang konstan.

2.8 Voltage Follower (Pengikut Tegangan)

Jika Vout dari op-amp dihubung langsung ke pin input (-), sementara Vi diberikan

ke input (+) maka rangkaian ini akan menjadi pengikut tegangan (voltage follower).

Nama lain dari rangkaian ini adalah penyangga atau buffer.

Adapun rangkaian penguat voltage follower ini, penguatan yang terjadi bukanlah

penguatan terhadap tegangan tetapi penguatan yang terjadi adalah penguatan arus. Pada

gambar rangkaian penguatan di bawah ini

Eout = Ein yang berarti bahwa tegangan yang keluar sama dengan tegangan yang

masuk. Nilai Zin pada rangkaian ini besar, sedangkan Zout kecil.

28


Gambar Voltage Vollower

2.9 Difference Amplifier (Penguat Selisih)

Penguat selisih adalah sebuah penguat yang digunakan untuk memperkuat selisih dari dua

buah tegangan yang terdapat pada input inverting dan non inverting.

2.10 Komparator

Komparator adalah sebuah rangkaian dengan dua tegangan masukan (yang non

inverting dan inverting) dan satu tegangan keluaran. Komparator digunakan untuk

membandingkan suatu tegangan dengan tegangan lain untuk melihat mana yang lebih

besar. Apabila tegangan masukan non inverting lebih besar dari tegangan inverting maka

komparator menghasilkan tegangan keluaran yang tinggi. Bila tegangan masukan yang

non inverting lebih kecil dari tegangan inverting maka tegangan keluarannya rendah.

29


Gambar Komparator dan Pulsa Outputnya

Rangkaian ini bergfungsi untuk membadingkan antara tegangan hasil penguatan blok Non Inverting Amplifier terhadap tegangan Umpan Balik dari Vout. Hasil pembandingan ini akan mempengaruhi tegangan output dari Op-Amp yang digunakan dalam sistem Comparator ini untuk selanjutnya mengendalikan Penguat Arus.

Salah satu input dari comparator ini adalah umpan balik (Feed Back). Umpan Balik ini berfungsi sebagai tegangan refrensi dari output untuk mengontrol tegangan output agar tidak terjadi output error.

Blok sistem tersebut adalah:

U1B

LM324D5

6

11

4

7

C1

100nF

R1

2.2kΩ

Input V

Input V

Comparator Output

V(+)

Gambar Blok Sistem Positif Voltage Comparator

NEGATIVE VOLTAGE COMPARATOR

Blok sistem rangkaian ini juga memiliki fungsi yang sama dengan Comparator lainnya hanya saja untuk blok sistem Negatif.

30


IC2A

LF353H3

2

4

8

1

C1100nF

C2

100nF

R1

2.2kΩOutput Comparator

Input V

Input V

V(-)

Gambar Rangkaian Blok sistem Negatif Voltage Comparator

DROP OUT VOLTAGE COMPARATOR

Blok sistem ini berfungsi untuk memberikan indikasi jika terjadi penurunan tegangan yang drastis pada waktu xt. Biasanya penurunan tegangan sesaat ini terjadi karena :

Terjadi beban berlebih pada output, atau Short Circuit maka Comparator output ini akan memberikan indikasi dropout Voltage pada sebuah Led yang terpasang pada output comparator.

Jika output tidak terpasang beban, pada saat Power supply dimatikan maka akan terjadi pengosongan tegangan pada Power supply yang disimpan di Kapasitor Filter. Waktu pengosongan kapasitor telah tertera pada Spesifikasi alat dibagian I.

Rangkaian blok sistem Drop Out Voltage Comparator adalah :

IC1d

R122kΩ

R2

22kΩ

R32.2kΩ

D8D7

D51N4002

D61N4002

X1

Darlington

Blok Sistem Current Amplifier

X2

Current Limitting

Blok Sistem

Power IndikatorDropout Indikator

DROPOUT VOLTAGE COMPARATOR

Gambar 19. Rangkaian Blok Sistem Dropout Voltage Comparator

31


2.11 Current AmplifierCurrent Amplifier merupakan sub sistem yang berfungsi untuk menaikkan nilai arus. Current Amplifier ini terdiri dari 2 buah pasangan Transistor yang biasa disebut pasangan Darlington.Penguat Arus ini terdapat pada masing-masing Jalur tegangan, Positif dan negatif.Penguatan pada output adalah sebesar sebesar penguatan Transistor A dengan Transistor B. Penguatan ini disimbolkan dengan hfe . Dimana penguatan didapatkan dari:

Rangkaian Pasangan Darlington yang berfungsi sebagai Penguat Arus ini adalah :

Q1BC337

Q22N3055AInput V Output V

Dari comparator

POSITIVE CURRENT AMPLIFIER

Q3BC327

Q4MJ 2955

Dari comparator

Input -V Output -V

NEGATIVE CURRENT AMPLIFIER

Gambar Rangkaian Blok Sistem Current Amplifier, Positif dan Negatif.2.12 Limitting Current

Merupakan Blok sistem yang berfungsi untuk memberikan proteksi terhadap sistem dan beban. Sistem proteksi ini terjadi apabila Arus yang melewati output melibihi kesanggupan sistem atau terjadi beban lebih atau bahkan Short Circuit. Pada blok Limitting Current ini terdapat sebuah Resistor Wirewound dengan daya yang besar untuk menahan besar arus yang cukup besar. Dengan kata lain blok

32

hfe = Ic / Ib

hfe* = hfeQ1.hfeQ2


sistem ini berfungsi sebagai sekering elektronik sebagai pengaman sistem dan beban.Pada blok sistem ini juga terdapat sebuah subsistem yang berfungsi sebagai saklar elektronik. Saklar elektronik ini terdiri dari sebuah transistor dan 2 buah resistor yang berfungsi sebagai pembagi tegangan untuk menghasilkan VbeQ (Vbe = 0.7V). Maka jika terjadi Arus lebih, Tegangan dan arus yang tertahan di resistor akan memberikan tegangan ke Pembagi tegangan sehingga Transistor on dan tidak akan mengalir ke komparator sebagai bentuk Proteksi terhadap rangkaian.

RSC

1ΩR31.2kΩ

R410kΩ

Q1BC547A

X1

Darlington

Blok SistemCurrent Amplifier

OUTPUT

Ke Input Komparator

POSITIVE CURRENT LIMITTING

Blok SistemCurrent Amplifier

X2

Darlington

R110kΩ

R21.2kΩ

RSC1

1Ω

Q10BC557AP

Ke Input Komparator

OUTPUT

NEGATIVE CURRENT LIMITTING

Gambar Rangkaian Blok sistem Current Limitting, Positif dan Negatif.

BAB III RELIABILITAS

33


MTBF SISTEM

No. Nama komponen Jumlah Fr n . Fr Solderan Socket1 Resistor Variabel 1 3 3 62 Resistor Karbon 17 0,05 0,85 343 Resistor

Wirewound2 0,1 0,2 4

4 Kapasitor Keramik 4 0,1 0,4 85 ELCO 6 1,5 9 126 Dioda bridge 4 0,5 2 87 Dioda rectifier 6 0,5 3 128 LED 2 0,1 0,2 89 Tr BC337 1 0,08 0,08 310 Tr BC327 1 0,08 0,08 311 Tr BC557 1 0,08 0,08 312 Tr BC547 1 0,08 0,08 313 Tr MJE 3055 1 0,8 0,8 614 Tr MJE 2955 1 0,8 0,8 615 IC LM 324 1 0,3 0,3 14 1416 IC LF 353 1 0,3 0,3 8 817 IC 7805 1 0,3 0,3 318 switch 4 0,1 0,4 2419 Ampere meter 1 0,8 0,8 420 Volt meter 1 0,8 0,8 421 Trafo CT 3 0,4 1,2 1422 Plug 3 0,05 0,15 623 solderan 193 0,01 1,9324 socket 22 0,05 1,1

Fr TOTAL 27,85

MTBF SISTEM = 35906,64

4tahun,1 bulan,5hari,14 jam,46menit,15detik

34


BAB IV PENELITIAN

4.1 ALAT DAN BAHAN

Adapun Alat dan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

1. Power Supply Pascal

2. Multimeter Analog

3. Obeng

4. Solder dan Timah Solder

5. Penghisap Timah Timah

6. Tang

7. Kabel Penghubung

3.1 LANGKAH KERJA

Adapun prosedur yang dilakukan dalam praktikum adalah sebagi berikut :

1. Melakukan pengukuran output/pengujian spesifikasi Power supply pascal dan

membandingakan hasil pengukuran dengan spesifikasi pada data.

2. Membuka/membongkar power supply dan melakukan pengukuran pada setiap

output blok pada test point yang telah ditentukan.

3. Melakukan perhitungan teoritis dan membandingkannya dengan hasil pengukuran.

4. Menentukan bagian blok yang rusak berdasarkan hasil perbandingan pada point 4.

5. Melakukan pengukuran terhadap komponen yang diduga mengalami kerusakan

pada blok yang rusak.

6. Melakukan tindakan Repairing, memperbaiki bagian komponen jika mungkin

atau melakukan penggantian terhadap komponen yang rusak.

7. Mencatat data hasil percobaan/pengkuruan sebagai bahan untuk pembuatan

laporan.

35


3.2 ANALISA DATA

Jenis tegangan yang dihasilkan oleh power supply merupakan sumber tegangan

DC,yang besarnya tegangan output power supply dapat diatur tergantung pada tegangan yang

dibutuhkan oleh masing-masing rangkaian tersebut.Sebagaimana yang kita ketahui bahwa

power supply terbagi atas dua yaitu power supply yang hanya memiliki pengukuran antara +

dan - ,dan ada yang memiliki titik pengukuran 0 + dan -,tetapi pada percobaan yang

dilakukan, power supply yang digunakan adalah power supply pascal yaitu yang memiliki

titik pengukuran 0 + -.

Pada percobaan power supply ini terdiri dari beberapa blok diagram rangkaian,disini kita

akan mencoba untuk menganalisa masing-masing blok tersebut yang dimulai dari blok

“rectifier” (penyearah) & filter s/d blok output.

Disetiap blok memiliki titik pengukuran atau TP(tes point),sehingga kita akan dapat

mengukur berapa besar tegangan yang dihasilkan pada setiap TP tersebut.Dari TP tersebut

kita juga dapat mengetahui kesalahan atau kerusakan pada masing-masing blok tersebut.

3.2.1 Rectifier dan Filter

Pada blok rectifier atau penyerah ini digunakan dioada jembatan yang berfungsi

sebagai penyearah yaitu tegangan AC yang yang bersumber dari trafo menjadi tegengan DC.

Dimana trafo yang digunakan paa percobaan ini adalah jenis trafo CT yang menghasilkan

titik pengukuran 0 + dan -. Dengan menggunakan dioada jembatan akan dihasilkan tegangan

keluaran DC, tetapi tegangan tersebut masih terdapat sedikit tegangan AC oleh karena itu

digunakan kapasitor, kapasito ini digunakan sebagai filter.Dengan menggunakan kapasitor ini

tegangan output yang dihasilkan akan lebih rata.

Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa TP- = 24.5 V dan TP- 2 =25 v.Untuk idealnya

tegangan antara TP-1 dan TP-2 harus sama atau sedikit tejadi perbedaan yang tidak lebih atau

sama dengan 1volt. Dan jika terjadi perbedaan yang melebihi 1 volt dapat dinyatakan bahwa

keadaan yang tidak ideal atau terjadi kesalahan/ kerusakan yang mungkin saja disebabkan

kapasitor yang sudah tidak ideal atau pada bagian dioada jembatannya. Dan setelah dilakukan

pengukuiran pada TP-1 danm TP-2 kita akan menuju ke blok Voltage Regulator.

36


3.2.2 Voltage Regulator

Penggunaan Voltage regulator adalah salah satu cara untuk mendapatkan tegangan

yang stabil. Pada percobaan ini pwer supply mnggunakan regulator type 7805. maksud dari

nomor type tersebut yaitu tegangan keluaran yang dihasilkan adalah sebesar 5 volt.

Regulator ini memiliki 3 buah kaki yang sebagai IN, GND dan OUT. Prinsip dari

regulator ini berapun besar tegangan input yanh diberikan padanya (tidak boleh lebih dari 35

V) maka tegangan yang akan dikeluarkannya tetap sekitar 5 volt , akan tetapi bila saja

diberikan tegangan IN yang lebih kecil dari 5 volt maka tegangan yang dikeluarkan tidak

sebesar 5 V melainkan tegangan yang keluar adalah sebesar tegangan input tsb.

Setelah dilakukan pengukuran pad blok voltage regulator ini besarnya tegangan yang

keluar pada titik TP -3 = 5V. Jika pada saat pengukuran tidak diperoleh tegangan

keluarannya atau tegangan yang dihasilkan sangat kecil atupun menyimpang dari yang

seharusnya maka kemungkinan kerusakan yang terjadi adalah pada IC regulator tsb , bisa jadi

kemungkinan lain disebabkan karena tidak ada tegangan input yang masuk IC tsb dengan

begitu kita harus memeriksa blok berikutnya apakah hasil pengukuran sudah sesuai atau

tidak.

Kemudian setelah dilakukan pengukuran terhadap TP-3 , kita akan menuju ke blok

berikutnya yaitu blok Voltage Divider.

3.2.3 Voltage Divider

Voltege divider merupakan pembagi tegangan, dimana pada bagian blok rangkain ini

tegangan yang diperolah bersumber dari tegangan pada TP-3. Yang digunakan sebagai

pembagi tegangan adalah berupa potensio/Vr-1 yang dapat diatur level atau besar

resistansinya , sehinggqa dihasilkan tegangan yang bervariasi tetapi batas maksimum adalah

5 volt. Dari pengukuran yang telah dilakukan , pada blok ini diperoleh bahwa titik Tp-4 =5.2

V. Tegangan yang dihasilkan pada TP-4 akan dijadikan input atau pencatu pada blok

berikutnya yaitu blok Non Inverting amplifier.

37


3.2.4 Inverting Amplifire

Pada penguatan non inverting yang digunakan adalah type LM 324. Adapun bentuk

dari rangkaian non inverting ini adalah sbb:

Dari rangkain diatas diperoleh bahwa : Vi = Vin – I.R1 Dan tegangan keluarannya

adalah :

Vout = I(R1 + Rf)

Penguatan yang terjadi : Av= VoutVin = =

I (R 1+Rf )I .R 1

= I ( R1 + Rf

Dan lebih sederhananya : Av =RfR 1

Dari rumusan diatas kita akan mencari berapa besar penguatan yang terjadi pada blok

no inversiting amplifier ini,dimana :

38


Diketahui : Rf = RA = 2.7K

R1 = RB = 820 Ohm

Vin = VTp-4 = 5 V

Jawab :

Av = RA/RB = 4.29x

Dan VTp-5 = VTp-4 .Av

= 5 . 4,29 =21,45 V

Tetapi setelah dilakukan pengukuran pada TP-5 diperoleh bahwa besarnya Vtp-5 =

20.75V. Besarnya nilai TP-5 ini masih diangap ideal atu mendekati dari teori . Perbeadaan

yang terjadi hanyalah sedikit sekali, hal ini disebabkan karena adanya toleransi dari setiap

pengukuran yang dilakkukan. Dan bila saja setelah dilakukan pengukuran pada TP-5

diperolehnya tegangan yang sangat kecil atau tidak ada sama sekali mak cobalah periksa Vin

(VTP-4) apakah terdapat tegangan yang masuk atau tidak .

Dan jika setelah dilakukan pengukuran ternyata nilai Vin-nya ada dan sesuai, maka

kemungkinan kerusakan terjadi pada adalah pada ICnya.

Setelah pengukuran pada titik TP-5 dilakukan maka kita akan menuju ke blok berikutnya

yaitu blok Voltage Divider

3.2.5 Voltage Divider

Sama juga halnya dengan blok voltage divider sebelumnya . pada blok voltage

divider ini yang menjadi pembagi tegangan bukan berupa VR tetapi berupa serangkaian

resistor yang disusun secara pararel.

39


Besarnya tegangan pada titik TP-6 dapat menggunakan rumusan sbb :

VTP = R 2

R 1+R 2Vin; dimana besar vin = VTP-5 =20.75 V

VTP = = 1,2

8,2+1,220,75 = 2,65 V

Setelah dilakukan pengukuran terhadap TP-6 diperoleh bahwa VTP-6 = 2.65 V

kemudian setelah pengukuran pada TP-6 kita menuju ke blok voltage follower.

3.2.6 Voltage Follower

Tengangan dari Tp-6 akan dijadikan pencatu atau input pada blok voltage follower,

adapun bentuk dari blok rangkaian ini adalah sbb :

Dimana prinsip dari voltage follower ini adalah ia akan mengeluarkan tegangan out

sebesar tegangan input yang diberikan padanya sehingga Vout=Vin.

Dan ternyata dari hasil pengukuran pada titik Tp-7 diperoleh bahwa Vtp-7 = 2.65 V.

Dari hasil pengukuran diatas sesuaia dengan teori yang berlaku yaitu VTP-7=VTP-6.

Setelah voltage follower kita akan menuju ke bagian berikutnya yaitu blok bagian

negatife dari rangkaian ini

40


3.2.7 Inverting amplifier

Blok bagian negative ini adalah blok inverting amplifier. Adapun bentuk dari blok

rangkaian in adalah sbb :

Penguatan yang terjadi pada bagian negative ini menggunkan IC LF 353. Rf dari

rangkaian diatas merupakan tahanan umpan balik sedangkan R1 merupakan tahanan input.

Perlu diingat bahwa polaritas Vi akan berlawan dengan polaritas Vout.pada penguatan

inverting berlaku rumusan sbb :

Vout = -I.Rf dan Vin = I.R1

Av = V 倠ut

Vin = sehingga Av = Rf / R1

Setelah mengetahui rumusan diatas dapatlah kita melakukan perhitungan

terhadap penguatan yang terjadi pada blok inverting ini yaitu :

Diketahui : R6 = 8,2 K; R5 =1,2 K

Rf = (R6 + R7)

R1 = R5

Jawab : Av = = RfR 1=

−(8,2 K+1,2 K)! ,2K

= -7,83 x

41


Jadi VTP-8 = Av. VTP-7 = -7 ,83 x 2,65 V = - 20,75 V

Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa besarnya tegangan pad TP-8 = -20,25 V dan

tenyata dari hasil yang diukur sesuai dengan secara teori. Jika sajasetelah dilakukan

pengukuran terhadap TP-8 dan tidak diperoleh atau tidak terjadi penguatan pada outputnya

maka dapat kita analisa dari input yang mencatu bagian blok inverting ini, apakah ada

tegangan yang masuk ke kaki inputnya atau tidak . Tegangan yang mencatu input dari blok

inverting ini adalah bersumber dari VTP-7. stelah pengukuran terhadap titik TP-8 dilakukan

dan terjadi penguatan maka output dari blok ini yaitu VTP-8 akan dijadikan input atau

sumber ke blok output dari bagian negatif .

Pada blok output ini dapat dilihat bahwa adanya penguatan darlington, dimana

penguatan ini menggunakan dua transistor yaitu Q5 BC 327 dan Q4 MJE 2955.

Pada blok ini setelah melewati pasangan darlington ini diperoleh bahwa titik pengukuran

TP = -20,99 V. jika pada sat pengukuran TP-10 tidak trdapat Vout yang sesuaia atau hasilnya

sangat kecil dari hasil yang sebenarnya maka kemungkinan yang terjadi kerusakan pada

bagian pasangan darlingtonnya, yaitu pada slah satu transistornya misalnya kesalahan atau

ketidak idealan pada Q5 BC 327. jika Q5 mengalami kerusakan mengakibatkan output yang

dihasilkan akan kecil karena tidak yang mendrive Q4 MJE 2955.

Setelah menganalisa bagian negative dari rangkaian ini akan menganalisa bagian

output dari bagiab positif. Blok bagian positif ini hampir sama saja pada bagiab negative

dimana pada blok ini juga terdapat pasangan darlington yang berfungsi sebagai penguat pada

bagian outputnya. Hanya saja pada bagian outputpositif ini terdapat blok bagian drop out.

Blok drop out yang ditandai dengan adanya indicator led. Blok ini menggunakan

komparator , dimana komporator ini membandingkan tegangan yang masuk ke kaki

kompartor tsb yaitu antara VA(kaki 13) dan VB (kaki 12) dari IC LM324. Dimana indikatro

led ini akan hidup jika output dari komparator tersbut memiliki tegangan yang kecil atau

mendekati 0V. Ataupun syarat yang harus dipenuhi agar indicator led ini hidup adalah

VA>VB. Setelah dilakukan pengukuran diperoleh bahwa VA = 19,5 V dan VB = 21 V,

42


ternyata led indicator tidak hidup karena VA >VB dan diperoleh bahwa pengukuran pada

titik TP-10 yaitu titik output dari bagiab positif adlah sebesar 20 V.

Dari hasil pengukuran diatas dapat kita ketahui bahwa tegangan output antara bagian

positif dan bagian negative terjadi selisih tegangan yang sangat sedikt dan dapat kita ketahui

bahwa power supply ini masih dalam keaadan ideal’

43


BAB V KESIMPULAN

Perbandingan antara jumlah lilitan primer dengan jumlah lilitan sekunder menentukan

tegangan keluaran dari trafo step down, Dimana :

o Vp = Np

o Vss Ns

Dengan menggunakan regulator LM 78xx kita dapat mengatur tegangan input untuk suatu

sistem

Untuk memfilter tegangan keluaran dari rectifier agar stacil pada setiap variasi beban

maka digunakan suatu capasitor dengan kapasitansi yang sangat besar.

91.

Tegangan keluaran dari rectifier merupakan tegangan maksimum , dimana :

o Vmaks = Vrms /2

Apabila diset input diperensi amp pada 10 volt untuk mendapatkan tegangan keluaran

pada 10 vollt digunakan rangkaian pembatas arus pada system tersebut

Adapun tujuan pemasangan kofigurasi darlington pada rangkaian power supply pascal

tersebut yaitu mendapatkan penguatan arus yang besar dan input impedansi yang besar

pula

Pada saat system dalam keadaan normal diharapkan tegangan untuk :V+ = 20 volt dan V-

=20 volt

Adapun tujuan pemasangan rangkaian voltage divider dan inverting amplifier pada sistem

tersebut adalah mengubah tegangan keluaran mom inverting amplifier system tersebut

menjadi tegangan negative atau dengan kata lain mengalikan tegangan keluaran non

onverting dengan suatu nilai yang berharga (-1).

44


LAMPIRAN

Skema Rangkaian

45


Blok Diagram

46


47


48


49


50


Tentang Penulis

(@Kurcaci it’s me)

Thank to My Team

51

Documents

Lab Maintennance and Repaire Created By : Mike Mayasari file · Web viewDisusun Sebagai Laporan Tugas . Lab Maintennance and Repaire. ... Daftar Isi. POWER SUPPLY PASCAL. 2. BAB I