BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustakarepository.ump.ac.id/7700/3/AHMAD AZHAR BASYIR BAB...

23
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Pengoptimalan penjejak arah matahari untuk panel surya adalah sangat dibutuhkan yaitu untuk memaksimalkan panas sinar matahari yang terserap pada panel surya tersebut sehingga akan mendapatkan panas yang maksimal. Apabila panas maksimal maka yang terjadi panel surya akan menghasilkan tegangan yang lebih besar. Feri Tri Jatmiko (2006) telah melakukan penelitian tentang ― Alat Penjejak Matahari Sebagai Pengarah Sel Surya Berbasis Mikrokontroler ‖ dalam penelitian tersebut ditentukan tiga sudut arah matahari yaitu timur, tengah, dan barat. Sehingga dalam penelitian yang akan dilakukan akan ditentukan arah matahari yang lebih presisi. Emanuel Budi Raharjo (2011) telah melakukan penelitian tentang ―Sistem Kendali Penjejak Sinar Matahari Menggunakan Mikrokontroler Atmega8535‖ dalam penelitian tersebut digunakan dua sensor Light Dependent Resistor (LDR) yang memberikan informasi besar intensitas cahaya yang diterima masing-masing sensor. Informasi dari kedua sensor tersebut kemudian diproses dan digunakan sebagai penentu arah putaran penampang dan juga menentukan nilai data untuk periode hidup Pulse Width Modulation (PWM). Pengolahan data-data intensitas, penentuan arah putaran penampang dan penentuan data untuk periode hidup PWM dilakukan oleh mikrokontroler ATMEGA8535. Metode yang digunakan dalam pengendalian motor DC adalah pertimbangan bersyarat berdasar selisih data intensitas yang diterima oleh kedua 6 Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

Transcript of BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustakarepository.ump.ac.id/7700/3/AHMAD AZHAR BASYIR BAB...

  • 6

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1 Tinjauan Pustaka

    Pengoptimalan penjejak arah matahari untuk panel surya adalah sangat

    dibutuhkan yaitu untuk memaksimalkan panas sinar matahari yang terserap pada

    panel surya tersebut sehingga akan mendapatkan panas yang maksimal. Apabila

    panas maksimal maka yang terjadi panel surya akan menghasilkan tegangan yang

    lebih besar.

    Feri Tri Jatmiko (2006) telah melakukan penelitian tentang ― Alat Penjejak

    Matahari Sebagai Pengarah Sel Surya Berbasis Mikrokontroler ‖ dalam penelitian

    tersebut ditentukan tiga sudut arah matahari yaitu timur, tengah, dan barat.

    Sehingga dalam penelitian yang akan dilakukan akan ditentukan arah matahari

    yang lebih presisi.

    Emanuel Budi Raharjo (2011) telah melakukan penelitian tentang ―Sistem

    Kendali Penjejak Sinar Matahari Menggunakan Mikrokontroler Atmega8535‖

    dalam penelitian tersebut digunakan dua sensor Light Dependent Resistor (LDR)

    yang memberikan informasi besar intensitas cahaya yang diterima masing-masing

    sensor. Informasi dari kedua sensor tersebut kemudian diproses dan digunakan

    sebagai penentu arah putaran penampang dan juga menentukan nilai data untuk

    periode hidup Pulse Width Modulation (PWM).

    Pengolahan data-data intensitas, penentuan arah putaran penampang dan

    penentuan data untuk periode hidup PWM dilakukan oleh mikrokontroler

    ATMEGA8535. Metode yang digunakan dalam pengendalian motor DC adalah

    pertimbangan bersyarat berdasar selisih data intensitas yang diterima oleh kedua

    6

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 7

    sensor LDR untuk menentukan data PWM. Jika ada perbedaan data intensitas pada

    kedua sensor (LDR1 dan LDR2), maka nilai selisih data dihitung sehingga dapat

    digunakan sebagai penentu arah putaran motor DC berikut nilai data PWM.

    Pembangkitan PWM terus dilakukan hingga tidak ada lagi perbedaan intensitas

    pada kedua LDR, yang menghasilkan kondisi permukaan penampang menghadap

    kearah datangnya sinar matahari. Sistem kendali penjejak sinar matahari ini

    mampu menjejak sinar dengan kesalahan rata-rata 2,4% pada saat dilakukan

    pengujian menggunakan sumber cahaya lampu.

    Asep Najmurrokhman dan Muhammad Fajrin (2017) ―Perancangan Prototipe

    Sistem Penjejak Matahari Untuk Mengoptimalkan Penyerapan Energi Surya Pada

    Solar Cell‖ dalam penelitian ini komponen utama penyusun sistem ini adalah

    sensor LDR, mikrokontroler, sel surya, diode, dan baterai. Saat cahaya matahari

    mengenai sensor LDR, motor DC akan aktif. Sensor memberi input pada

    mikrokontroler dan dari mikrokontroler langsung memberi perintah pada motor DC

    yang akan menggerakkan panel solar cell agar selalu tegak lurus terhadap arah

    datangnya sinar matahari. Kemudian solar cell menerima sinar matahari lalu

    dikonversi menjadi energi listrik oleh solar cell. Energi listrik yang dihasilkan

    kemudian masuk ke dioda dan dioda ini yang kemudian memberikan suplay

    kepada baterai. Setelah listrik masuk ke baterai hingga penuh maka baterai siap

    digunakan.

    Masyhuri Aliansyah Arif (2011) ―Penjejak Sinar Matahari Otomatis Untuk

    Panel Surya Berbasis Mikrokontroler AT98S5‖ penjejak sinar matahari ini

    menggunakan sensor sebagai penerima sinar matahari. Komponen-komponen yang

    digunakan adalah mikrokontroler, sensor LDR, motor servo dan ADC 0809.

    Prinsip kerja alat ini yaitu sensor menerima cahaya matahari, keluaran berupa

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 8

    besaran analog akan diubah oleh ADC menjadi besar digital yang akan diolah oleh

    mikrokontroler, sehingga akan menggerakan motor servo. Motor bekerja sesuai

    dengan cahaya yang diterima oleh sensor cahaya, sehingga alat ini akan mengikuti

    arah datangnya sinar matahari.

    Penjejak sinar matahari otomatis ini memiliki sistem otomatisasi reset. Ketika

    posisi matahari berada disebelah barat maka penjejak ini akan melakukan reset

    sesuai dengan batas sudut yang telah ditentukan melalui program.

    M. C. Cavalcanti, G. M. S. Azevedo, B. A. Amaral, K. C. de Oliveira, F. A. S.

    Neves, Z. D. Lins (2015) ―Efficiency Evaluation in Grid Connected Photovoltaic

    Energy Conversion Systems‖ Abstract—This paper introduces a comparative study

    ofefficiency for topologies in photovoltaic energy conversion systems. In special, a

    study of losses is presented and the methodology is used to compare different

    topologies for grid connected photovoltaic systems in such a way that can be

    chosen the option of best efficiency. The systems are also tested with photovoltaic

    generation as well as current harmonic and reactive power compensation

    simultaneously. The system that uses only inverters presents increased efficiency

    when compared to the conventional system. The synchronous reference frame

    method is used to control the three-phase inverter for all topologies. The proposed

    design is used to test efficiency for different pulse width-modulation techniques

    and different loads in an electric system and simulation results.

    Mehmet Ali Ozcelik, Ahmet Serdar Yilmaz, Selahattin Kucuk, Mehmet

    Bayrak (2015) ―Efficiency in Centralized DC Systems Compared with Distributed

    DC Systems in Photovoltaic Energy Conversion‖ 1Abstract—Photovoltaic (PV)

    systems produce a significant amount of electrical energy used around the world.

    The performance of a PV array is affected by temperature, solar insolation, shading

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 9

    and array configuration. Obtainable maximum power generation from PV based

    energy production systems is only possible with Maximum Power Point Tracking

    (MPPT) methods. In order to maximize the efficiency of PV energy conversion

    systems, solar panels and arrays should be operated at maximum power points. At

    maximum power point, solar arrays generate the electric energy at maximum

    efficiency and minimum losses. This paper discusses the following issues: (1) what

    is the effect of MPPT unit in PV systems, (2) two connection methods between

    solar arrays and buck-boost DC/DC converter with MPPT unit, (3) determine

    behaviours of PV power generation systems in cloudy and sunny conditions.

    2.2 LDR (Light dependent resistor)

    LDR (Light dependent resistor) atau disebut juga fotokonduktor merupakan

    salah satu jenis sensor optik yang digunakan dalam rangkaian elektronika. Seperti

    fotodioda, LDR, juga memanfaatkan intensitas cahaya. LDR disusun menggunakan

    2 buah pin yang dapat dipasang secara bolak-balik. LDR berfungsi untuk

    mengubah intensitas cahaya menjadi tahanan listrik (resistansi) pada rangkaian

    elektronika. Resistansi yang dihasilkan LDR berubah sesuai perubahan intensitas

    cahaya masuk. Semakin terang atau semakin banyak intensitas cahaya yang masuk,

    resistansi keluaran LDR semakin kecil. Semakin gelap atau semakin sedikit

    intensitas cahaya yang masuk, resistansi keluaran LDR semakin besar. (Franky

    Chandra dan Deni Arifianto. 2010)

    LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfida. Dengan

    bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang

    dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami

    penurunan. Namun perlu jugadiingat bahwa respon dari rangkaian transistor akan

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 10

    sangat tergantung pada nilai LDR yang digunakan. Lebih tinggi nilai tahanannya

    akan lebih cepat respon rangkaian.Akan lebih mudah mengatur respon rangkaian

    bila menggunakan OP AMP sebagai penguat atau saklar pada rangkaian LDR.

    Rangkaian tergantung pada aplikasi rangkaian. Tergantung pada aplikasi rangkaian

    yang kita rakit. Apakah keluaran OP AMP akan tinggi saat LDR tidak

    mendapatkan cahaya atau keluaran OP-Amp akan mencapai tegangan supply pada

    saat LDR mendapatkan cahaya. Gunakan rangkaian dasar OP AMP Inverse atau

    Non-inverse. Dengan sifat LDR yang demikian, maka LDR (Light Dependent

    Resistor) biasa digunakan sebagai sensor cahaya. Contoh penggunaannya adalah

    pada lampu taman dan lampu di jalan yang bisa menyala dimalam hari dan padam

    disiang hari secara otomatis. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram

    tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga

    hanya sedikit elektron untuk mengangkut elektrik. Artinya pada saat cahaya redup

    LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki

    resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya terang

    ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semi konduktor tersebut.

    Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik.

    Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa

    disebut juga LDR memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang.

    (blogspot.com/2008/).

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 11

    Gambar 2. 1 Bentuk fisik LDR (www.edukasielektronika.com)

    Gambar 2. 2 Simbol LDR (www.edukasielektronika.com)

    2.3 Motor Steper

    Motor steper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

    pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor steper berputar

    berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk

    menggerakkan motor steper diperlukan pengendali motor steper yang

    membangkitkan pulsa-pulsa periodik.

    Pada dasarnya motor steper dibagi menjadi beberapa macam tipe anataranya

    yaitu sebagai berikut :

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 12

    2.3.1 Motor steper tipe Variable reluctance (VR)

    Motor steper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara

    struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi

    lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator diberi

    energi dengan arus DC, kutub-kutubnya menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi

    ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh kutub-kutub stator. Berikut ini adalah

    penampang melintang dari motor steper tipe variable reluctance (VR):

    Gambar 2. 3 Penampang melintang dari motor steper tipe variable reluctance (VR)

    (zona elektro.net/motor-stepper/)

    2.3.2 Motor Steper Tipe Permanen Magnet

    Motor steper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar

    (tincan) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselang-seling dengan

    kutub yang berlawanan (perhatikan Gambar 2.4). Dengan adanya magnet

    permanen, maka intensitas fluks magnet dalam motor ini akan meningkat sehingga

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 13

    dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Motor jenis ini biasanya memiliki

    resolusi langkah (step) yang rendah yaitu antara 7,50 hingga 150 per langkah atau 48

    hingga 24 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari

    motor steper tipe permanent magnet:

    Gambar 2. 4 Ilustrasi sederhana dari motor steper tipe permanen magnet

    (zonaelektro.net/motor-stepper/)

    2.3.3 Motor Steper Tipe Unipolar

    Motor steper unipolar terdiri dari dua lilitan yang memiliki center tap.

    Center tap dari masing masing lilitan ada yang berupa kabel terpisah ada juga yang

    sudah terhubung didalamnya sehingga center tap yang keluar hanya satu kabel.

    Untuk motor steper yang center tapnya ada pada masing – masing lilitan kabel

    inputnya ada 6 kabel. Namun jika center tapnya sudah terhubung di dalam kabel

    inputannya hanya 5 kabel. Center tap dari motor steper dapat dihubungkan ke

    groun atau ada juga yang menghubungkannya ke +VCC hal ini sangat dipengaruhi

    oleh driver yang digunakan.

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 14

    Gambar 2. 5 Konstruksi motor langkah tipe Unipolar (zonaelektro.net/motor-

    stepper)

    2.3.4 Motor Steper Tipe Hybrid

    Motor steper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari

    kedua tipe motor steper sebelumnya. Motor steper tipe hibrid memiliki gigi-gigi

    seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki magnet permanen yang tersusun

    secara aksial pada batang porosnya seperti motor tipe PM. Motor tipe ini paling

    banyak digunkan dalam berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe

    hibrid dapat menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara 3,60 - 0,9

    0 per

    langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah penampang

    melintang dari motor steper tipe hibrid:

    Gambar 2. 6 Penampang melintang dari motor stepper tipe Hybrid (HB)

    (zonaelektro.net/motor-stepper)

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 15

    2.3.5 Motor Steper Tipe Bipolar

    Motor steper bipolar memiliki dua lilitan perbedaaan dari tipe unipolar

    adalah bahwa pada tipe bipolar lilitannya tidak memiliki center tap. Keunggulan

    tipe bipolar yaitu memiliki torsi yang lebih besar jika dibandingkan dengan tipe

    unipolar untuk ukuran yang sama. Pada motor steper tipe ini hanya memiliki empat

    kabel masukan. Namun untuk menggerakan motor steper tipe ini lebih rumit jika

    dibandingkan dengan menggerakan motor steper tipe unipolar.

    Gambar 2. 7 Konstruksi motor langkah tipe bipolar (zonaelektro.net/motor-stepper)

    2.4 Mikrokontroler

    Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu

    chip. Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah

    terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory),

    beberapa port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti

    pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog

    converter) dan serial komunikasi.

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 16

    Mikrokontroler bisa juga disebut komputer hanya saja mikrokontroler lebih

    kecil, Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam

    program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya),

    mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu

    program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan

    RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar,

    Sedangkan pada Mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang kecil.

    Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja bila di dalam mikrokontroler belum

    terisi program. Program tersebut akan memerintahkan suatu mikro apa yang harus

    di kerjakan. Sebuah mikrokontroler yang sudah bekerja dengan suatu program

    tidak dapat bekerja lagi sesuai keinginan apabila program yang lama belum di ganti

    dengan program yang baru.

    2.4.1 Mikrokontroler AT-Mega 16

    Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu

    serpih(chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah

    terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory),

    beberapa bandar masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti

    pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog

    converter) dan serial komunikasi.

    AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit

    berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat

    dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan

    ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,

    peripheral, dan fiturnya.

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 17

    Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler

    ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit

    (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu

    beserta komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler

    menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen prosesornya (in chip).

    2.4.2 Fitur Mikrokontroler AT-Mega 16

    Mikrokontroler AT-Mega 16 ini memiliki fitur sebaga berikut :

    1. Memiliki 131 macam instruksi yang mana hampir semuanya dieksekusi

    dalamsatu siklus clock.

    2. 32x8 bit register serba guna

    3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz

    4. 16 KB flash memory

    5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only

    Memory) sebesar 512 Bytes sebagai tempat penyimpanan data semi

    permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu

    daya dimatikan.

    6. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 1 KB

    7. Memiliki 32 pin I/O

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 18

    Gambar 2. 8 Konfigurasi pin mikrokontrolerAT-Mega 16 (www.alldatasheet.com)

    2.5 Catu Daya

    Catu daya atau power supply merupakan suatu rangkaian elektronik yang

    mengubaharus listrik bolak-balik menjadi arus listrik searah. Catu daya menjadi

    bagian yang penting dalam elektonika. Catu daya (Power Supply) juga dapat

    digunakan sebagai perangkatyang memasok listrik energi untuk satu atau lebih

    beban listrik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik.

    Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari

    baterai tidak cukup.

    Sumber tegangan arus DC juga dapat diperoleh dari baterai, dengan

    penggunaan baterai ditawarkan sumber tegangan DC yang stabil dan portable

    namun sumber tegangan dari baterai bisa mengalami kekosongan, besarnya

    tegangan pada baterai tergantung kapasitas baterai tersebut. Tegangan yang

    tersedia dari suatu sumber tegangan yang ada biasanya tidak sesuai dengan

    kebutuhan. Untuk itu diperlukan suatu regulator tegangan yang berfungsi untuk

    menjaga agar tegangan bernilai konstan pada nilai tertentu. Regulator tegangan ini

    biasanya berupa IC dengan kode 78xx atau 79xx. Untuk seri 78xx digunakan untuk

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 19

    regulator tegangan DC positif, sedangkan 79xx digunakan untuk regulator DC

    negatif. Nilai xx menandakan tegangan yang akan diregulasikan.Misalnya

    kebutuhan sistem adalah positif 5 volt, maka regulator yang digunakanadalah 7805.

    IC regulator ini biasanya terdiri dari tiga pin yaitu input, ground dan output. Dalam

    menggunakan IC ini tegangan input harus lebih besar beberapa persen(tergantung

    pada data sheet) dari tegangan yang akan diregulasikan. Berikut adalah macam-

    macam power supply:

    1. Catu daya gelombang penuh dengan sistem jembatan.

    Gambar 2. 9 Catu daya gelombang penuh dengan sistem jembatan

    (teknikelektronika.com)

    2. Catu daya gelombang penuh dengan 2 buah diode.

    Gambar 2. 10 Catu daya gelombang penuh dengan 2 dioda (teknikelektronika.com)

    3. Catu daya setengah gelombang

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 20

    Gambar 2. 11 Catu daya setengah gelombang (zonaelektro.net)

    Adapun sumber catu daya besar adalah sumber arus bolak-balik AC

    (Alternating Current) dari pembangkit tenaga listrik. Untuk itu diperlukan suatu

    perangkat catu daya yang dapat mengubah daya masukan AC menjadi daya DC.

    Komponen Utama dan Pendukung Catu Daya:

    1. Trafo atau transformator merupakan komponen utama dalam membuat

    rangkaian catu daya yang berfungsi untuk mengubah tegangan listrik. Trafo dapat

    menaikkan dan menurunkan tegangan.

    Gambar 2. 12 Gambar trafo (ilmuelektronic.blogspot.co.id/2012/)

    Berdasarkan tegangan yang dikeluarkan dari belitan sekunder trafo dibagi

    menjadi 2 jenis yaitu:

    a. Step up (penaik tegangan) apabila tegangan belitan sekunderr yang kita

    butuhkan lebih tinggi dari tegangan primer ( jala listrik).

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 21

    Gambar 2. 13 Gambar skema rangkaian step up (www.skemaku.com)

    b. Step down (penurun tegangan) apabila tegangan belitan sekunder yang kita

    butuhkan lebih rendah dari tegangan primer (jala listrik).

    Gambar 2. 14 Gambar skema rangkaian step down (www.skemaku.com)

    2. Dioda Rectifier (Penyearah) Peranan rectifier dalam rangkaian catu daya

    adalah untuk mengubah tegangan listrik AC yang berasal dari trafo step- down atau

    trafo adaptor menjadi tegangan listrik arus searah DC.

    Gambar 2. 15 Dioda (zefrone.blogspot.co.id/2015/)

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 22

    3. Regulator tegangan berfungsi sebagai penyaring tegangan agar sesuai

    dengan keinginan. Oleh karena itu biasanya dalam rangkaian power supplai maka

    IC Regulator tegangan ini selalu dipakai untuk menstabilkan keluaran tegangan.

    Gambar 2. 16 Regulator IC (electronicsjmbh.blogspot.co.id)

    2.5.1 Karakteristik Catu Daya

    Mutu catu daya tergantung dari tegangan beban, arus beban, pengaturan

    tegangan, dan faktor-faktor lainnya. Karakteristik catu daya yang diatur adalah:

    a. Regulasi Beban

    Regulasi beban/efek beban ditentukan sebagai perubahan tegangan keluar

    yang diatur bila arus beban berubah dari harga minimum ke harga maksimum.

    FLNL VVLR ……………………………………………………..(2.11)

    Keterangan :

    LR = regulasi beban (load regulation)

    VNL = tegangan beban tanpa arus beban

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 23

    VFL = tegangan beban dengan arus beban penuh

    Regulasi beban sering diungkapkan dalam persen dengan membagi perubahan pada

    tegangan beban dengan tegangan tanpa beban:

    00

    00 100x

    V

    VVLR

    NL

    FLNL ……………………………………………(2.12)

    Keterangan :

    %LR = persen regulasi beban

    VNL = tegangan beban tanpa arus beban

    VFL = tegangan beban dengan arus beban penuh

    b. Regulasi Sumber

    Regulasi sumber disebut juga efek sumber atau regulasi jala-jala adalah

    perubahan pada tegangan beban yang diatur untuk jangkauan tegangan jala-jala

    tertentu, khasnya 115 V 10%, yaitu jangkauan sekitar 103 V sampai 127 V.

    AkhirAwal VVSR ……………………………..………………..(2.13)

    Catu daya yang bermutu baik seperti Hewlett Packard 6214 A mempunyai regulasi

    sumber 4 mV. Persen regulasi sumber adalah

    00

    00 100x

    V

    SRSR

    nom

    ………………………..……………………..(2.14)

    Keterangan :

    %SR = persen regulasi sumber

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 24

    SR = perubahan tegangan beban pada perubahan penuh jala-jala

    Vnom = tegangan beban nominal

    c. Impedansi Keluar

    Catu daya yang diatur adalah sumber tegangan DC yang amat kaku. Ini berarti

    bahwa impedansi keluar pada frekuensi rendah amat kecil. Penggunaan umpan

    balik tegangan mengurangi impedansi keluar lebih jauh lagi karena

    AB

    rr outtout

    1)(

    ………………………………………………………(2.15)

    Catu daya yang diatur mempunyai impedansi keluar yang khas dalam

    besaran miliohm (m ).

    2.6 Bahasa C

    Akar dari bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin

    Richards ada tahun 1967, Bahasa ini memberikan ide kepada Ken Thompson yang

    kemudian mengembangkan bahasa yang disebut dengan B pada tahun 1970,

    Perkembangan selanjutnya dari bahasa B adalah bahasa C oleh Dennis Ritchie

    sekitar tahun 1970-an di Bell Telephone Laboratories Inc. (sekarang adalah AT&T

    Bell Laboratories), Bahasa C pertama kali digunakan pada komputer Digital

    Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX.

    Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Sistem operasi, kompiler

    C dan seluruh program aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C.

    Kepopuleran bahasa C membuat versi-versi dari bahasa ini banyak dibuat untuk

    komputer mikro. Untuk membuat versi-versi tersebut menjadi standar, ANSI

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 25

    (American National Standards Institute) membentuk suatu komite (ANSI

    committee X3J11) ada tahun 1983 yang kemudian menetapkan standar ANSI untuk

    bahasa C. Standar ANSI ini didasarkan kepada standar UNIX yang diperluas.

    2.6.1 Struktur Penulisan Program C

    Program C ada hakekatnya tersusun atas sejumlah blok fungsi. Sebuah

    program minimal mengandung sebuah fungsi. Fungsi pertama yang harus ada

    dalam program C dan sudah ditentukan namanya adalah main(). Setiap fungsi

    terdiri atas satu atau beberapa pernyataan, yang secara keseluruhan dimaksudkan

    untuk melaksanakan tugas khusus. Bagian pernyataan fungsi (sering disebut tubuh

    fungsi) diawali dengan tanda kurung kurawal buka ({) dan diakhiri dengan tanda

    kurung kurawal tutup ( }). Di antara kurung kurawal itu dapat dituliskan statemen-

    statemen program C. Namun pada kenyataannya, suatu fungsi bisa saja tidak

    mengandung pernyataan sama sekali. Walaupun fungsi tidak memiliki pernyataan,

    kurung kurawal haruslah tetap ada. Sebab kurung kurawal mengisyaratkan awal

    dan akhir definisi fungsi.

    2.6.2 Struktur program C

    Untuk dapat memahami bagaimana suatu program ditulis, maka struktur

    dari program harus dimengerti terlebih dahulu. Tiap bahasa komputer mempunyai

    struktur program yang berbeda. Jika struktur dari program tidak diketahui, maka

    akan sulit bagi pemula untuk memulai menulis suatu program dengan bahasa yang

    bersangkutan.

    Struktur dari program C terdiri dari koleksi satu atau lebih fungsi-fungsi.

    Fungsi pertama yang harus ada di program C sudah ditentukan namanya, yaitu

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 26

    bernama main(). Suatu fungsi di dalam program C dibuka dengan kurung kurawal

    buka ―{‖ dan ditutup dengan kurung kurawal tutup ―}‖. Di antara kurung kurawal

    dapat dituliskan statemen-statemen program C dan pada setiap statemen diakhiri

    dengan tanda titik koma ―;‖.

    2.6.3 Pengenalan Fungsi-Fungsi dasar

    a. Fungsi main()

    Fungsi main() harus pada program, sebab fungsi inilah yang menjadi titik awal

    dan titik akhir eksekusi program. Tanda { di awal fungsi menyatakan awal tubuh

    fungsi dan sekaligus awal eksekusi program, sedangkan tanda } di akhir fungsi

    merupakan akhir tubuh fungsi dan sekaligus adalah akhir eksekusi program. Jika

    program terdiri atas lebih dari satu fungsi, fungsi main() biasa ditempatkan pada

    posisi yang paling atas dalam pendefinisian fungsi. Tujuannya untuk memudahkan

    pencarian terhadap program utama bagi pemrogram.

    b. Fungsi printf()

    Fungsi printf() merupakan fungsi yang umum dipakai untuk menampilkan

    suatu keluaran pada layar peraga. Untuk menampilkan tulisan ―Selamat belajar‖

    bahasa C misalnya, pernyataan yang diperlukan berupa:

    printf("Selamat belajar bahasa C");

    Pernyataan di atas berupa memanggilan fungsi printf() dengan argumen atau

    parameter berupa string. Dalam C suatu konstanta string ditulis dengan diawali dan

    diakhiri tanda etik ganda ("). Perlu juga diketahui pernyataan dalam C selalu

    diakhiri dengan tanda titik koma (;). Tanda titik koma diakai sebagai tanda

    pemberhentian sebuah pernyataan dan bukanlah sebagai pemisah antara dua

    pernyataan. Tanda \ ada string yang dilewatkan sebagai argumen printf()

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 27

    mempunyai makna yang khusus. Tanda ini bisa digunakan untuk menyatakan

    karakter khusus seperti karakter baris baru ataupun karakter backslash (miring kiri).

    Jadi karakter seperti \n sebenarnya menyatakan sebuah karakter. Contoh karakter

    yang ditulis dengan diawali tanda \ adalah:

    \ " menyatakan karakter petik-ganda

    \ \ menyatakan karakter backslash

    \ t menyatakan karakter tab

    Dalam bentuk yang lebih umum, format printf()

    printf("string kontrol", daftar argumen);

    Dengan string kontrol dapat berupa satu atau sejumlah karakter yang akan

    ditampilkan ataupun berupa penentu format yang akan mengatur penampilan dari

    argumen yang terletak pada daftar argumen. Mengenai penentu format di antaranya

    berupa:

    %d untuk menampilkan bilangan bulat (integer)

    %f untuk menampilkan bilangan titik-mengambang (pecahan)

    %c untuk menampilkan sebuah karakter

    %s untuk menampilkan sebuah string

    2.6.4 Pengenalan Praprosesor #Include

    #include merupakan salah satu jenis pengarah praprosesor (preprocessor

    directive), Pengarah praprosesor ini dipakai untuk membaca file yang di antaranya

    berisi deklarasi fungsi dan definisi konstanta. Beberapa file judul disediakan dalam

    C, file-file ini mempunyai ciri yaitu namanya diakhiri dengan ekstensi .h.

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

  • 28

    Misalnya pada program #include menyatakan pada kompiler agar

    membaca file bernama stdio.h saat pelaksanaan kompilasi.

    Bentuk pertama (#include ) mengisyaratkan bahwa pencarian file

    dilakukan pada direktori khusus, yaitu direktori file include. Sedangkan bentuk

    kedua (#include "namafile") menyatakan bahwa pencarian file dilakukan pertama

    kali pada direktori aktif tempat program sumber dan seandainya tidak ditemukan

    pencarian akan dilanjutkan pada direktori lainnya yang sesuai dengan perintah pada

    sistem operasi.

    Kebanyakan program melibatkan file stdio.h (file-judul I/O standard,

    yang disediakan dalam C). Program yang melibatkan file ini yaitu program yang

    menggunakan pustaka I/O (input-output) standar seperti printf().

    2.6.5 Komentar dalam Program

    Untuk keperluan dokumentasi dengan maksud agar program mudah

    dipahami , biasanya pada program disertakan komentar atau keterangan

    mengenai program dalam bahasa C, suatu komentar ditulis dengan diawali tanda

    /* dan diakhiri dengan tanda */.

    Penjejak Sinar Matahari, Ahmad Azhar Basyir, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018