JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 16-22

16

Pengembangan Media Trainer Sistem Pengisian Menggunakan IC Modifikasi

Muhammad YusupS1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: Yocep_46@yahoo.co.id

Aris AnsoriJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: Aris_ansori30@yahoo.cm

ABSTRAKDidalam era modern ini banyak kemajuan teknologi, tentunya dalam dunia pendidikan juga harusmengikuti kemajuan teknologi tersebut untuk mengimbangi proses pembelajaran. Seiring denganberkembangnya zaman berkembang pula ilmu pengetahuan, tentunya memberikan dampak pada berbagaisektor. Misalnya berpengaruh pada perkembangan dunia otomotif sebagai contoh pada sistem pengisian dimobil – mobil baru yang sudah tidak lagi menggunakan konvensional tetapi sudah menggunakan sistempengsian IC regulator yang tidak perlu melakukan penyetelan. Maka dirancangnya trainer sistem pengisianyang menggunakan IC regulator dengan rancangan IC modifikasi sebagai media pembelajaran dan untukmengatasi problem kerusakan IC pada alternator yang tidak dapat diperbaiki. Jenis penelitian yangdiguanakan adalah penelitian eksperimen. Penelitian yang dilakakukan dengan membandingkan data ICRegulator standart dengan IC Regulator modifikasi .Data yang diperoleh dari hasil eksperimen diamsukankedalam tabel dan ditampilkan dalan bentuk grafik yang kemudian akan dianalisa dan ditarik kesimpulan,sehingga dapat diketahui presentase perubahan arus yang masuk dari D+ ke DF. Dari hasil pengujian ICRegulator modifikasi masih kurang sempurna hasilnya di bawah standart dengan hasil pengujian tanpabeban IC Regulator rpm rendah 1400, I=5, V=12 rpm menengah 3400, I=5, V=13,5 rpm tinggi 5400, I=4,V=14 untuk modifikasi rpm rendah 1400, I=2, V=12 rpm menengah 3400, I=1, V=12 rpm tinggi 5400, I=2,V=12,5. Pengujian menggunakan beban IC Regulator standart rpm rendah 1400, I=6, V=12 rpm menengah3400, I=10, V=13,5 rpm tinggi 5400 I= 8,5, V=12,5 untuk modifikasi rpm rendah 1400, I=3, V=11 rpmmenengah 3400, I=6, V=11,5 rpm tinggi 5400, I=5, V=12,5.Kata kunci: modifikasi IC regulator

ABSTRACTIn the modern era, many technological advances, of course, in the world of education should also follow theprogress of these technologies to compensate for the learning process. Along with the growing age scienceanyway, certainly have an impact on various sectors. For example, affect the development of theautomotive world as an example of the charging system in the car - new cars that are no longer using theconventional but has been using the system pengsian regulator IC that does not need to make adjustments.Then the trainer designed charging system using IC regulator IC with design modifications as a medium oflearning and to solve problems of damage to the IC on the alternator that can not be repaired. This type ofresearch is experimental research diguanakan. Research dilakakukan by comparing the data with standardIC Regulator Regulator IC modification. Data obtained from the experimental results into a table anddisplayed diamsukan role in graphical form which will then be analyzed and conclusions drawn, so as toknow the percentage change in the incoming flow from D + to DF. From the test results Regulator ICmodification is less than perfect results under the standard testing results without load 1400 rpm RegulatorIC, I = 5, V = 12 middle 3400 rpm, I = 5, V = 13.5 high 5400 rpm, I = 4, V = 14 for the low 1400 rpmmodification, I = 2, V = 12 middle 3400 rpm, I = 1, V = 12 height 5400 rpm, I = 2, V = 12.5. Regulator ICtesting using standard load low rpm 1400, I = 6, V = 12 middle 3400 rpm, I = 10, V = 13.5 high rpm 5400 I= 8.5, V = 12.5 for low rpm modification 1400, I = 3, V = 11 middle 3400 rpm, I = 6, V = 11.5 high 5400rpm, I = 5, V = 12.5.keywords: modification IC regulator

Pengembangan Media Trainer Sistem Pengisian

17

PENDAHULUANDidalam era modern ini banyak kemajuan

teknologi, tentunya dalam dunia pendidikan tentunyajuga harus mengikuti kemajuan teknologi tersebut untukmengimbangi proses pembelajaran. Seiring dengansemakin pesatnya ilmu perkembangan ilmu pengetahuan,tentunya memberikan dampak pada berbagai sektor.Mengingat semakin berkembangnya zaman semakinberkembangnya teknologi, jaga berpengaruh padaperkembang dunia otomotif. Misalnya pada sistemrangkaian pengisian pada mobil yang dulunyamenggunakan konvensional sekarang dikembangkandengan menggunakan IC. Pada masa sekarang sudahbanyak mobil – mobil baru yang sudah tidak lagimenggunakan sistem pengisian konvensional tetapi sudahbanyak yang menggunakan sistem pengisian ICRegulator. IC (Integrated Circuit) adalah nama lain chip.IC adalah piranti elektronis yang dibuat dari materialsemikonduktor. IC atau chip merupakan cikal bakal darisebuah komputer dan segala jenis device yang memakaiteknologi micro-controller lainnya. Mengingat kegunaanbaterai yang mempunyai fungsi yaitu menyuplai aruslistrik pada kendaraan tersebut akan menyebabkanturunya kemampuan atau tegangan baterai. Hal inimempengaruhi kinerja sistem kelistrikan ada padakendaraan. Oleh kerena itu kendaraan harus mempunyaisistem pengisian yang baik agar baterai selalu dalamkondisi terisi penuh. Sistem pengisian pada mobildibedakan menjadi dua yaitu sistem pengisiankonvensional dan pengisian IC regulator. Sistempengisian pada mobil mempunyai peranan yang sangatpenting, untuk itu kondisinya harus diperhatiakan.Kondisi sistemnya harus dalam keadaan baik gunamendukung hidupnya suatu mesin. (SlametWaluyo,Agung.2006.Panel Pengisian (charging system)Type Konvensional dan IC Regulator). Sistem pengisianadalah salah satu sistem didalam sebuah mobil yangmempunyai peran yang penting. Pada mobil yangberbahan bakar bensin, sistem pengisian mempunyaiperanan yang lebih besar untuk menjamin kelangsunganhidup suatu mesin, yaitu untuk menyuplai kebutuhanlistrik pada sistem pengapian. Sistem bekerja denganmenyuplai kembali arus yang telah digunakan selamamobil bekerja. Bila sistem pengisian tidak bekerja, makahal ini akan mengakibatkan kesulitan bagi pengendara.Kesulitan yang terjadi antara lain mesin tidak dapatdistart, bahkan tidak dapat hidup.Pengetahuan tentangsistem pengisian IC Regulator termasuk dalam ruanglingkup mata pelajaran kelistrikan. Hal ini menjadikeharusan bagi perguruan tinggi untuk menanamkanpengetahuan tentang pengisian IC Regulator sebagaimedia pembelajaran.

Penelitian ini mengembangkan (mendesain,merancang dan menentukan komponen) sistem pengisianIC Regulator dengan modifikasi IC Regulator yangberbeda dan di buat dari bahan transistor yangmempunyai karakteristik yang hampir sama dengan ICpada umumnya.

Tujuan penelitian ini adalah merancang strukturdesain pengembangan trainer yang dirancang sedemikianrupa dan dibuat dari besi dan akrylic sebagai papanwairing diagram untuk mempermudah prosespembelajaran, Pada rancangan pengembangan trainer, ICRegulator di buat terpisah dari alternator untukmempermudah proses pembelajaran, Untuk komponenregulator IC digunakan resistor, diode, diode zinier, dantransistor yang berjenis NPN atau PNP yangkarakteristiknya sama dengan IC.

Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh daripenelitian ini adalah, Ditemukanya sistem pengisian ICregulator dengan rancangan tersendri yang komponennyaterpisah dari alternator, Memberikan wawasan tentangrancangan sistem pengisian IC Regulator yang dapatdipisah dengan alternator yang bertujuan bila sistempengisian IC tersebut rusak bisa diganti salah satukomponen nya saja tidak harus mengganti satu set.

METODE

Rancangan Penelitian

Gambar 1. Rancangan penelitian

JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 16-22

18

Jenis PenelitianPenelitian ini menggunakan jenis penelitian

eksperimen (experimental research).

Tempat dan Waktu PenelitianMedia Waktu dan tempat yang dilakukan

peneliti selama melakukan kegiatan penelitian sebagaiberikut waktu penelitian Penelitian eksperimental(experimental research) ini akan dimulai pada bulanAgustus sampai Desember 2012. Tempat penelitian

Penelitian eksperimen (experimental research)ini akan dilaksanakan di Laboratorium kelistrikanJurusan Pendidikan Teknik Mesin FT Unesa.

Objek PenelitianAdapun objek penelitian yang digunakan pada

penelitian ini adalah pengembangan trainer sistempengisian IC Regulator dengan rancangan IC Regulatormodifikasi.

Variabel PenelitianVariabel penelitian adalah semua yang akan

menjadi objek pengamatan penelitian (Mochamad ZainulAtto’Illah dalam Narbuko, 2005:118).Variabel yang termasuk dalam penelitian eksperimen iniadalah: Variabel Bebas

Variabel bebas merupakan kondisi-kondisi ataukarakteristik–karakteristik yang oleh penelitidimanipulasi dalam rangka untuk menerangkanhubungannya dengan fenomena yang diobservasi.Variabel ini disebut variabel pengaruh, sebab berfungsimempengaruhi variabel lain (Mochamad ZainulAtto’Illah dalam Narbuko, 2005:119). Variabel bebasdalam penelitian ini adalah trainer sistem pengisisan ICregulator pada IC regulatornya pada voltasenya danampere di bandingkan menggunakan IC regulatorstandart. Variabel Terikat

Variabel terikat merupakan kondisi ataukarakteristik yang berubah atau muncul ketika penelitianmengintroduksi, mengubah atau mengganti variabelbebas. Variabel ini dipengaruhi oleh variabel lain,karenanya juga disebut variabel yang dipengaruhi atauvariabel terpengaruh (Mochamad Zainul Atto’Illah dalamNarbuko, 2005:119).Variabel terikat pada penelitian ini adalah rancangbangun trainer sistem pengisian modifikasi IC regulatoruntuk mengetahui arus yang masuk dari D+ ke DF .

Variabel kontrolVariabel kontrol merupakan variabel yang

membatasi (sebagai kendali) atau mewarnai variabelmoderator (penengah) (Mochamad Zainul Atto’Illahdalam Narbuko, 2005:120).Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah :- Modifikasi menggunakan transistor pada

rpm1400,2400, 3400, 4400, 5400.- Arus yang keluar dari D+ (positif alternator)

Desain PenelitianRancangan Trainer

Kerangka trainer di buat dari besi berdiameter 5cm, tinggi trainer 160 cm dan lebar 100 cm. Danmenggunakan ackylic yang digunakan sebagai papanuntuk menjabarkan komponen sistem pengisisan ICregulator, serta menggunakan besi siku yang digunakansebagai bingkai dari papan akrylic, meja, dudukanbaterai, alternator, dan motor listrik sebagai penggerak.Gambar dari struktur rangkaian kerangka trainer dapatdilihat pada gambar

Gambar 2. Rancangan Trainer

Alternator dengan IC standartDiamana dimana sistem pengisisan IC

Regulator pada umumnya IC nyan gabung jadi satau padaalternator jika terjadi kerusajkan pada komponen IC nyamaka keseluruhan rangkaian sistem IC tersebut akandiganti semua.

Gambar 2. IC Regulator Standart

Pengembangan Media Trainer Sistem Pengisian

19

Gambar 3. Wairing IC Regulator Standart

Rancangan modifikasi IC regulator

Berikut adalah sistemmatika wairing diagramsistem pengisian IC modifikasi dari transitor dan berbagaikomponen lain.

Gambar 4. IC Regulator Modifikasi

Gambar 5. Wairing IC Regulator Modifikasi

Instrumen PenelitianInstrumen penelitian adalah alat ukur dan alat uji

yang digunakan untuk mendapatkan data penelitian.Instrumen yang akan digunakan dalam penelitian iniadalah ampere meter dan volt mete

Gambar 6. Volt Meter

Gambar 7. Amper Meter

Teknik Analisa DataAnalisa data menggunakan data yang diperoleh

dari hasil eksperimen dimasukkan ke dalam tabel, danditampilkan dalam bentuk grafik yang kemudian akandianalisa dan ditarik kesimpulan. Sehingga dapatdiketahui presentase perubahan volt meter dan amperemeter, (kelompok eksperimen) yang menggunakan ICmedifikasi dibandingkan dengan IC regulator yangstandatr (kelompok standar).

HASIL DAN PEMBAHASANIC Regulator merupakan konponen yang sangat

penting dalam sistem pengisian IC Regulator. Tujuan dirancang modifikasi trainer IC Regulator modifikasiadalah untuk mengatasi masalah pada IC Regulator yangstandart jika rusak harus mengganti satu set komponendan sebagai media pembelajaran.

Ada beberapa tahap yang dialakukan dalampenyusunan trainer modufikasi IC Regulator. Tahap –tahap tersebut antara lain adalah Design (perancangan),Assembly (perakitan), Test (pengetesan). Dari ketigatahapan tersebut dilakukan untuk mendapatkan data yangsesuai pada IC Regulator standart.

Hasil yang dibahas dalam penelitian inimeliputi: 1) jenis transistor yang digunakan, 2) berapaampere dan volt yang dihasilkan pada setiap rpm, 3)performa IC Regulator rekayasa/ modifikasi.

JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 16-22

20

Gambar 8. Rangkaian IC Regulator Modifikasi

Cara kerja dari modifikasi IC Regulator adalahpada saat kunci kontak ON arus dari D+ menuju kakicolector Tr3 dan emitor Tr2, arus keluar dari emitormenuju basis dan dari emitor ke DF dan mengalirkan aruske kumparan rotor untuk membangkitkan induksi magnetuntuk mangahasilkan arus listrik pada saat rotor berputar.Pada saat mesin berputar dan tegangan alternator naiklebih tinggi dari tegangan baterai. Tegangan referensidisesuaikan oleh diode Zener dan tegangan pembagi R1dan R2. Jika tegangan pada titik hubungan R1 dan R2naik Zener diode menghubungkan tegangan dan arusmengalir ke basis – emitter dari Tr1 sehingga Tr1“ON”.Karena Tr1 “ON” tegangan basis pada Tr2 turun dan Tr2“OFF”. Ketika T2 “OFF” Tr3 juga “OFF” dan arusmedan terputus. Pemutusan dan pengaliran pada Zenerdiode dan transistor diulang-ulang dengan frekwensitinggi sehingga tegangan keluaran konstan.Fungsi – fungsi dari komponen IC Regulator modifikasiadalah: Fungsi dari Tr3 tipe TIP41 sebagai pemutus dan

penghubung arus medan, Tr2 tipe BD 438 berfungsisebagai penghantar atau penguat arus, Tr1 tipe BC556 berfungsi sebagai driver.

Resistor 10 k untuk membatasi arus yang masuk kebasis pada Tr3 supaya transistor tidak cepat rusak,resistor 2,4 kΩ sabagai penurun tegangan.

Diode tipe IN4748 sebagai pengendali tegangan atausebagai proteksi tegangan induksi diri dari rotor saatarus medan diputus dan di hubung Regulator dan tipeIN4004 sebagai tegangan sekring atau pengamanpolaritas terbalik pada DC input.

Diode zener untuk membatasi sebagai pengaturtegangan atau pembatas tegangan pada level tertentuuntuk keamanan rangkaian. Dan pada dioda zeneryang digunakan pada rangakaian IC Regulatormodifikasi menggunakan 13V sehingga teganganyang masuk kebasis tetap 13V.

Bahwa hasil pengujian IC Regulator modifikasimasih jauh dari spesifikasi IC Regulator standart. Untuk

amper meter dan voltase yang dihasilkan masih belummencapai spesifiksai yang di harapkan. Pengujiandilakukan menggunakan beban dan tanpa beban untukbeban yang digunakan menggunakan lampu yangberkapasitas 90 watt.

Untuk pengujian dimulai dari Rpm 1400, 2400,3400, 4400, 5400. Untuk pengujian tanpa beban padaputaran rendah perbandingan ampere dan volt meter yangmenggunakan IC Regulator standart dan yangmenggunakan IC Regulator modifikasi yaitu IC standart5A, 12V dan modifikasi 2A, 12V. Dan pada saat putaranmenengah pada Rpm 3400 IC modifikasi mengalamipenurunan amperemeter yaitu 1A, 12V untuk standart5A, 13,5V dan pada saat putaran tinggi Rpm 5400 ICRegulator modifikasi 2A, 12,5V dan IC Regulatorstandart 4A, 14V. Pengujian mengggunakan bebanputaran rendah Rpm1400 IC Regulator standart 6A, 12V,IC Regulator modifikasi 3A, 11V. Pada putaranmenengah Rpm 3400 IC Regulator standart 10A, 13,5V,IC Regulator modifikasi 6A, 11,5V. Dan pada saatputaran tinggi Rpm 5400 untuk IC Regulaor standart8,5A, 112,5V, IC Regulator modifikasi 5A, 12,5V.Pada terminal DF dapat memutuskan arua pada putaran5400 yaitu voltasenya 0 dan ampernya 0, diatas 15 vternyata baru bisa memuruskan arus yang menuju kerotor coil. Sehingga pengisian mulai tidak bekerja padarpm 5400 atau pada putaran tinggi dan mencapai 15V.Hasil pengujian dapat di lihat pada Gambar 3 dibawahini.

Gambar 9. Grafik pengujian

Gambar 10. Grafik Arus Dari DFDari hasil data yang diperoleh bahwa IC

Regulator modifikasi telah dapat bekerja tetapi

Pengembangan Media Trainer Sistem Pengisian

kinerjannya sangat jauh dengan IC Regulator standartpabrikan. IC Regulator ini menggunakan jenis transistorPNP dan PNP yang masing – masing mempunyai kodeTIP41, BC556B dan BD438, untuk setiap kodemempunyai karkteristik yang berbeda – beda. UntukTIP41 berfungsi sebagai power dalam IC Regulatormodifikasi dan untuk transistor dengan kode BC556Bdisini berfungsi memberi sinyal dan transistor dengankode BD438 berfungsi uuntuk memberi perintah kepadaTIP14.

Hasil Faktor – faktor yang mempengaruhikenerja IC Regulator modifikasi:Disebabkan pada setiap transistor mempunyaikarakteristik dan kapasitas yang berbeda – bedatergantung pada jenis tipe kodenya. Pada alat potensiometer tidak dapat stabil pada

setiap rpm mengkibatkan rpm naik turun sehingga. Pada TIP41 mampu mengalirkan arus ke kaki basis

mampu membuka pada arus yang kecil . Amper yang dihasilkan sangat kecil karena

kemagnetan yang dibangkitkan oleh alternatorsangat kecil.

Komponen yang digunakan tidak mempunyaikarakteristik yang sama dengan komponen ICRegulator standart pabrikan.

Amper dan volt yang dihasilkan pada setiapputaran selalu naik turun untuk pengujian tanpa bebandisebabkan karena pada alat pengatur putaran tidak dapatmenyetabilkan rpm pada motor dinamo sehingga rpmnyajuga naik turun dan mengakibatkan pada ampermeter danvoltasenya tidak dapat stabil. Pada setiap komponentransistor TIP41 tidak mampu menyuplai arus ke kebaterai dan maksimal hanya 6A arus yang dihasilkan.

Bahwa kinerja IC Regulator modifikasimempunyai kemampuan jauh di bandingkan standart.Bahwa amper yang dihasilkan kecil sehingga pada saatpengujian menggunakan beban tidak mampu mengangkatartinya jika di kasih beban lampu tidak menyala danhanya mampu mengangkat beban lampu 45W.Dimungkinkan pada komponen IC Regulator modifikasiampernya terlalu kecil. Pada Tr3 yang kapasitasampernya hanya 6A dan diode zenernya mempunyaikapasitas 13V sehingga kuat arus dan tegangan yangdihasilkan masih di bawah standart. Setelah dioda zenerdiganti dengan menggunakan 15V menghasilkan 14Vdan amper naik menjadi 3A pada putaran rpm 5400.Selanjutnya yang di rubah hanya Tr3 saja menggunakanT2563 ampernya besar tetapi beda karakteristik padaputaran rpm5400 menghasilkan 12V dan ampernya 0,artinya untuk pengantian Tr3 harus yang karakteristiknyasama seperti perakitan sebelumnya .

PENUTUPSimpulan

Berdasarkan serangkaian kegiatan yang telahpeneliti lakukan, serta mengacu pada hasil penelitian danpembahasan, maka dapat disimpulkan bahwa: Desain atau rancangan trainer sistem pengisian

dengan modifikasi IC regulator telah berhasildigunakan sebagai media praktek kelistrikan olehmahasiswa teknik mesin FT-Unesa yang menempuhmata pelajaran kelistrikan.

Dari hasil rancangan IC Regulator modifikasi ternyatakomponen yang sangat berpengaruh adalah transistor(Tr3) yang berfungsi sebagai power dan diode zenerjika kedua komponen ini diganti yang tipe yangberbada atau di naikan nilainya mungkin akanmengalami kesamaan dengan IC Regulator standartatau bahkan bisa lebih baik dari IC Regulatorstandart.

Dengan menggunakan diode zener 13V, resistor10kΩ, 2,4kΩ, diode tipe IN4748, tipe IN4004, dantransistor tipe BC556B, BD438 dan TIP41 arus yangdihsilkan maksimal hanya 6A dan tegangan yangdihasilakan maksimal 12,5 V sehingga untuk prosespengisian tidak maksimal untuk itu perludisempurnakan untuk mengganti transistor yangampernya lebih besar.

SaranBerdasarkan hasil penelitian dan simpulan serta

kondisi nyata di lapangan, maka peneliti dapatmemberikan saran sebagai berikut: Dari hasil penelitian bahwa trainer sistem pengisian

dengan IC modifikasi sudah layak digunakan tetapipada alat ukur rpm meternya belum valid untukmembaca putaran motor listrik yang digunakan untukpenggerak sebagai pengganti putaran mesin, olehsebab itu harus ada perbaikan pada potensionya ataudi kalibrasi menggunakan Rpm meter lainya.

Daftar pustakaArikunto. Suharsini. 2006. Prosedur penelitian suatu

pendekatan praktik. Jakarta : PT. RINEKACIPTA

Andriani, Evi. 2010.Devinsi dan sejarah IC.(online)(html, diakses 27 agustus 2012)

Atto’Illah. Mochamad Zainul. 2012. Performa MesinSepada Motor Empat Langkah DenganMenggunakan Therma Reactor. Surabaya:Universitas Negeri Surabaya

Abi. Sabrina .2010. Hukum Omh dan Rangkaian SeriParalel.(online) (www. http//abisabrina.com)

Suyatmo.F. 1985. Teknik digital. Jakarta : BUMIAKSARA

21

JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 16-22

22

Hengki Mahendra. 2011. Modul sistem pengisian.Universitas negeri padang,(online) (html,diakses 19 november 2012)New step 2, 2002. Charging System .ToyotaAstra Motor

Owen bishop. 2004. Dasar – dasar elektronika.P.T Toyota Astra Motor Fundamentals ofElectricity Step 2

Rusyiam. 2011. Prinsip kerja sistem pengisian IC(online).

(www.http// rusyiam. Blogspot. com) diakses 14 agustus2012

Waluyo Slamet, Agung. 2006. Panel Pengisian(charging system) Type Konvensional dan ICRegulator . (online) (html, diakses 27 agustus2012)

www.google.co.id http://wenku.baidu diakses 26 agustus2012

www.google.co.id http://wenku.baidu diakses 27 Agustus2012

www.google.com.http://wenku.baidu.com diakses 26agustus 2012)

www.google.co.id http://wenku.baidu diakses 1september 2012

www.google.co. http://wenku.baidu id diakses 2september 2012

www.google.co.id http://wenku.baidu diakses 10 oktober2012

www. Google.com http://wenku.baidu (html, diakses 19november 2012)

www.http//abisabrina.com 2010/ 08 hukum Ohm dan seri– paralel html, diakses 21 november