MATERIDASAR ELEKTRONIK OTOMOTIF

Fungsi-fungsi Listrik1. Penghasil panas : Panas dihasilkan ketika listrik engalirmelalui resistor, seperti pemantik rokok, sekring.2. Pencahayaan : Sinar akan keluar saat listrik mengalir melaluiresistor, seperti bola lampu3. Timbulnya magnet : Gaya magnetis dihasilkan saat listrik mengalirmelalui konduktor atau coil, seperti ignition coil, alternator, injektor.4. Timbulnya reaksi kimia : saat pengisian dan pemakaian baterai

Tiga elemen listrikListrik terdiri dari tiga elemen dasar.1. Arus (Current) : Ini adalah arus listrik yang mengalir melaluisirkuit elektrik Unit: A (ampere)2. Voltase : Ini adalah tenaga dari listrik yang menggerakkanarus listrik melalui sirkuit elektrik. Semakintinggi voltase, semakin besar jumlah arus listrik yang mengalir melalui sirkuit. Unit: V (volt)3. Tahanan (Resistance) : Ini kebalikan dari aliran arus listrik. Unit: Ω (ohm)4. Daya : total energi yang digunakan. Unit W (watt)

Tahanan (Resistance)1. Tahanan dari sirkuit seri

Resistansi gabungan dari keseluruhan sirkuit adalah sama dengan jumlah resistor pada sirkuit. R0= R1 + R2 + R32. Tahanan dari sirkuit paralel

Resistansi gabungan dari seluruh sirkuit dapat dihitung dengan formula berikut:R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)R0 lebih kecil dari yang terkecil di antara R1, R2, dan R 3.

Arus Listrik (Current)1. Amperage dari sirkuit seri

Amperage yang mengalir melalui setiap peralatan listrik

pada sirkuit adalah sama untuk peralatan listrik lainnya di seluruh sirkuit. I0 = I1 = I2 =I32. Amperage dari sirkuit paralel

Jumlah amperage yang mengalir melalui peralatanlistrik pada sirkuit adalah sama dengan amperage dari power supply. I0 = I1+ I2 + I3

Voltase1. Voltase dari sirkuit seri

Jumlah penurunan voltase yang terjadi dengan setiap peralatan listrik pada sirkuit sama dengan voltase dari power supply. V0 = V1 + V2 + V32. Voltase dari sirkuit paralel

Penurunan voltage yang terjadi pada setiap peralatanlistrik pada sirkuit adalah sama seperti peralatan listriklainnya, dan juga seperti voltase pada seluruh sirkuit.V0 = V1 = V2 = V3

RelaySecara prinsip dapat dikatakan sebagai saklar elektomagnetisTipe-tipe relay:

1. Tipe yang biasanya terbuka: Tipe ini biasanya terbuka, dan hanya menutup ketika coil dikuatkan. (A) dan (B) 2. Tipe yang biasanya tertutup: Tipe ini biasanya tertutup, dan hanya membuka ketika coil dikuatkan. (C)3. Tipe double throw : Tipe ini berubah antara dua kontak,tergantung pada keadaan coil. (D)

kapasitor : Kapasitor juga dikenal dengan nama kondensor. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan listrik sementara. Dengan karakteristik yang ada, kapasitor juga digunakan pada sirkuit-sirkuit elektrik otomotif untuk beragam tujuan.

Multi tester

Memilih Jarak Pengukuran (Measurement Range)Pengukuran berikut dapat dilakukan dengan mengoperasikan fungsi tombol pilihan:

Pengukuran Voltase

Pengukuran tahanan/resistansi

Tes kontinuitas

Tes diode

Pengukuran arus

Arah electromagneticGaya electromagnetic merupakan prinsip dasar dari motor listrik. Prinsip ini dapat mudah dipahami dengan kaidah tangan kiri Flaming.

Jari telunjuk: Arah flux (B)Jari tengah: Arah arus (current) (I)Ibu Jari: Arah gerakan penghantar (F)

Arah gaya electromotive (gaya gerak listrik)Gaya gerak listrik merupakan prinsip dasar pembankitan tenaga listrik pada generator. Prinsip ini dapat mudah dipahami dengan kaidah tangan kanan Flaming.

Jari telunjuk: Arah flux (B)Jari tengah: Arah arus (current) (I)Ibu Jari: Arah gerakan penghantar (F).

Konduktor : material yang dapat dialiri listrik, misalnya emas perak, aluminium dan besiIsolator : material yang tidak dapat dialiri listrik, misalnya, karet, kaca, kayu dan plastikSemi Konduktor : Semikonduktor adalah material dengan resistansi elektrik yang lebih tinggi daripada

konduktor- konduktor yang baik seperti tembaga atau besi, tapi lebih rendah daripada insulator seperti karet atau kaca.Dua materi semikonduktor yang paling sering digunakanadalah germanium (Ge) dan silikon (Si).Karakteristik dari semikonduktor: Ketika temperatur naik, resistansi elektriknya

menurun. Konduktifitas elektrik naik bila digabungkan dengan

bahan-bahan tertentu yang lain. Resistansi elektriknya berubah bila diekspos ke

cahaya, magnet, atau tekanan mekanik. Mengeluarkan cahaya bila diberikan voltase, dll.

DiodeAda beberapa tipe diode: Diode rectifying biasa Diode Zener LED (Light-Emitting Diode) Photodiode

Diode biasaDiode biasa membiarkan aliran listrik mengalir hanya satu arah dari sisi positif ke sisi negatif

Fungsi diode sebagai Rectification

(1) Half-wave rectificationVoltase dari sebuah generator AC diberikan pada diode.Karena voltase yang terlihat antara (a) dan (b) diberikan pada diode melalui arah muka, aliran listrik mengalirmelalui diode.Namun, karena voltase yang terlihat antara (b) dan (c) diberikan ke diode melalui arah sebaliknya, aliran listriktidak diperbolehkan mengalir melalui diode.Karena hanya satu setengah dari aliran listrik yang di hasilkan oleh generator akan diperbolehkan melewati diode.(2) Full-wave rectification

Bila terminal A dari generator adalah positif, terminal B adalah negatif, dan aliran listrik mengalir seperti yangterlihat pada gambar ilustrasi di atas(2). Bila polarity dari terminal-terminal dibalik, aliran listrik mengalir seperti yang terlihat pada gambar ilustrasi di bawah (2). Ini berarti bahwa aliran listrik output selalu mengalir hanya pada satu arah melalui resistor R.Diode rectifying biasa digunakan sebagai rectifier untuk alternator

Diode zener

Diode Zener dapat di aliri listrik dari arah muka sama seperti diode biasa, diode ini juga membiarkan aliran listrik untuk mengalir dari arah sebaliknya pada kondisikondisi tertentu.Diode Zener dapat diberikan pada voltase Zener yang berbeda tergantung dari aplikasi atau tujuannya.Contoh aplikasi : Diode-diode Zener digunakan untuk beragam tujuan, salah satu tujuan yang paling penting adalah menjadi regulator voltase untuk alternator. Voltase output dikontrol secara konstan, dengan menggabungkan diode Zener ke dalam sirkuit elektrik.

LED (Light Emitting Diode)LED seperti diode biasa. LED mengeluarkan cahaya saat aliran listrik melewatinya listrik melewatinya dari arah muka.

LED dapat mengeluarkan cahaya dengan bermacam-macam warna, seperti merah, kuning, dan hijau.

LED mempunyai karakteristikkarakteristik berikut:Penghasil panas yang lebih kecil dan umur yang lebih panjang daripada lampu biasa.Mengeluarkan cahaya terang dengan konsumsi power rendah.

PhotodiodeTipe diode yang aktif saat terkena cahaya.

TransistorTerdapat dua macam transistor biasa, npn dan pnp, tergantung pada bagaimana semikonduktor disusun.

Pengoperasian dasarPada sebuah transistor npn, saat aliran listrik IB mengalir

mengalir dari B ke E, aliran listrik IC mengalir dari C ke E. Pada sebuah transistor pnp, ketika aliran listrik IB mengalir dari E (emitter) ke B (base), aliran listrik IC mengalir dari E ke C.Karenanya aliran listrik IC tidak akan mengalir kecuali Aliran listrik IB disebut base current (aliran listrik dasar), aliran listrik IB mengalir. dan aliran listrik IC disebut collector current (aliran listrik kolektor).Fungsi transistor sebagai switching :

Pada sebuah transistor, collector current (IC) tidak akan mengalir kecuali base current (IB) mengalir. Karenanya, collector current dapat diputar ke ON dan OFF dengan memutar base current (IB) ON dan OFF. Karakteristik dari transistor yang ini dapat digunakan sebagai tombol relay.

PhototransistorPhototransistor adalah tipr transistor yang aktif jika terkena cahaya.

Bila phototransistor menerima cahaya saat power [+] diberikan ke kolektornya dan ground [-] diberikan ke emiternya, aliran listrik mengalir melalui sirkuit.Amperage dari listrik yang mengalir melalui sirkuit beragam berdasarkan jumlah cahaya yang bersinar pada phototransistor.Karenanya, cahaya yang bersinar pada phototransistor mempunyai fungsi yang sama seperti yang ada pada aliran listrik dasar dari transistor biasa.

Pada mobil-mobil, phototransistor digunakan pada sensor-sensor deselerasi dll.

Thermistor Sebuah thermistor adalah suatu tipe semikonduktor yang resistansi elektriknya berubah menurut perubahan pada temperatur.

Pada tipe yang paling umum dari thermistor, yaitu thermistor (NTC) koefisien temperatur negatif, resistansi turun bila temperatur naik . Ada pula thermistor (PTC) koefisien temperatur positif, di mana resistansi naik ketika temperatur naik.Pada mobil-mobil, thermistor digunakan pada sensor temperatur air dan sensor temperatur udara yang masuk

Elemen-elemen Lainnya1. Elemen PiezoelectricResistansi elektrik dari elemen piezoelectric beragam bila terkena tekanan atau tegangan. 2. Elemen Resistansi MagnetikResistansi elektrik dari elemen resistansi magnetik akan bervariasi bila medan magnetik diberikan padanya.

IC (Integrated Circuit)Sebuah IC adalah kombinasi dari beberapa ribu sirkuit-sirkuit elektrik yang terdiri dari transistor, diode, kapasitor, resistor, dll. Semua ini dibentuk menjadi chip silikon berbentuk kotak berukuran beberapa milimeter, dan ditempatkan pada kemasan plastik atau keramik.

Sebuah IC dapat mempunyai beberapa kemampuan dan fungsi khusus, termasuk kemampuan untuk membandingkan secara logis dua sinyal atau nilai-nilai numerik, kemampuan untuk meluaskan voltase input, dll.

Sinyal-sinyal Analog dan DigitalSinyal-sinyal elektrik dapat dibagi menjadi dua tipe: analog dan digital.1. Sinyal AnalogSinyal analog berubah secara kontinyu dan halus sepanjang waktu.

Maka, karakteristik umum dari sinyal analog adalah bahwa outputnya berubah sesuai dengan inputnya.2. Sinyal DigitalSinyal-sinyal digital sebentar-sebentar berubah (ON danOFF) sepanjang waktu. Karakteristik umum dari sirkuit digital adalah outputnya berubah secara tiba-tiba ketikainputnya naik ke level tertentu.Sebagai contoh, ketika input naik dari 0 V ke 5 V, outputnya tetap pada 0 V sampai input mencapai 5 V. Namun, outputnya tiba-tiba melonjak ke 5 V pada saat input mencapai 5 V.ON dan OFF menandakan apakah sebuah sinyal dikirimkan atau tidak. Secara normalnya, ON ditampilkan sebagai 1 dan OFF sebagai 0.

Bila sebuah voltase digunakan sebagai sinyal input, makaakan perlu untuk menetapkan voltase tertentu sebagaistandar. Kemudian, semua voltase diatas voltase standar adalah sinyal 1, dan yang berada dibawahnya adalah sinyal 1. Sebagai contoh, bila voltase standar dari 5 V telah ditetapkan, maka komputer akan menentukan bahwa sinyal-sinyal 9 V, 7 V, dan 6 V adalah 1, dan tiap sinyal merepresentasikan sinyal input. Sinyal-sinyal 2 V dan 0 V, dilain pihak, akan dianggap “0” dan tidak ada sinyal input yang akan dianggap hadir.

Sirkuit-sirkuit LogicIC Digital terdiri dari beberapa elemen yang berbeda.Sirkuit-sirkuit pada IC digital disebut sirkuit- sirkuit logicatau sirkuit-sirkuit digital, dan terdiri dari kombinasi daribeberapa tipe yang disebut gate, seperti NOT, OR, NOR, AND, dan NAND gate.Karena gate-gate ini mempunyai kemampuan khususuntuk memproses dua atau lebih sinyal secara logika,mereka juga disebut logic gate.

NOT gateNOT gate membuat output sinyal yang merupakan kebalikan dari sinyal input. Bila sebuah voltase diberikan pada terminal input A, tidak ada voltase yang menjadioutput pada terminal Y.Tukar fungsi ini pada sirkuit elektrik yang mempunyai fungsi yang sama dengan NOT gate. Bila tombol A

menutup (ON), maka ia akan membuka (OFF) titik hubungan pada relay, yang akan menyebabkan matinya lampu.

OR gatePada sebuah OR gate, output akan menjadi 1 selama terdapat sinyal input yang 1. Bila voltase diberikan ke salah satu atau kedua terminal input A dan B, akan timbul voltase pada terminal output Y.Tukar fungsi ini pada sirkuit elekrik yang mempunyai fungsi yang sama seperti OR gate. Bila salah satu atau kedua tombol A atau B tertutup, lampu akan menyala.

NOR gateSebuah NOR gate adalah kombinasi dari sebuah OR gate dan sebuah NOT gate. Sinyal pada terminal output Y akan menjadi 1 hanya bila kedua terminal input A dan B adalah 0.Sinyal pada terminal output Y akan menjadi 0 bila salah satu atau kedua terminal input A dan B adalah 1.

AND gatePada sebuah AND gate, output akan menjadi 1 bila semua sinyal input adalah 1. Akan terdapat voltase pada terminal output Y bila voltase diberikan pada kedua terminal input A dan B. Tukar fungsi ini pada sirkuit elektrik yang mempunyai fungsi yang sama seperti AND gate. Lampu tidak akan menyala kecuali kedua tombol A dan B tertutup (ON).

NAND gateSebuah NAND gate adalah kombinasi dari sebuah AND gate dan sebuah NOT gate. Sinyal pada terminal output Y akan menjadi 1 bila salah satu atau kedua terminal input A dan B adalah 0. Sinyal pada terminal output Y akan menjadi 0 bila kedua terminal input A dan B adalah 1.