BAB I PENGATUR TEGANGAN AC AUTOMATIS (AVR) A. Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum pengaturan pertama ini adalah mempelajari susunan, cara kerja dan watak pengatur tegangan ac automatis (ac automatic voltage regulator) yang menggunakan transformator variabel, sedangkan tujuannya adalah agar dapat menggambar rangkaian/susunan pengatur tegangan ac automatis yang menggunakan transformator variabel dan dapat menguji watak tegangan keluaran terhadap perubahan tegangan masukan juga watak tegangan keluaran terhadap perubahan beban. B. Landasan Teori Transformator variabel (variac) yang juga disebut sebagai sumber ac variabel adalah berupa suatu transformator auto (auto transformer) variabel,merupakan suatu transformator yang lilitannya berupa lilitan toroida yang salah satu titik sadap atau tap nya dapat digeser. Kata auto sendiri berarti bahwa bagian dari lilitan primer juga berfungsi sebagai lilitan sekunder. Ada 2 kemungkinan cara penggunaan variac sebagai berikut: a. Untuk tegangan keluaran Variabel (tegangan keluaran diubah-ubah) dengan tegangan masukan dianggap konstan, tap atau titik sadapnya digunakan sebagai terminal keluaran, dan digeser untuk mendapatkan tegangan ac yang diinginkan. b. Untuk tegangan keluaran konstan dengan tegangan masukan yang berubah-ubah, tap atau titik sadapnya digunakan sebagai terminal masukan dan digeser untuk disesuaikan dengan tegangan masukan yang diberikan. Keuntungan transformer auto yang merupakan transformator yang lilitan primer dan sekundernya menyatu atau tidak terpisah, adalah menghemat kawat lilitannya dalam hal jumlah maupun diameternya dibanding yang terpisah. Adapun prinsip kerja dari pengatur automatis tegangan ac dengan variac yaitu kontak geser variac pada AVR digerakan otomatis oleh motor dc dengan perantaraan serangkaian gir (roda gigi) reduksi, yang mereduksi kecepatan putar agar momen gaya (torsi) yang diberikan oleh motor menjadi lebih besar (sehingga mampu menggerakan kontak geser, walaupun motor dc nya relatif kecil). Motor dc dipilih, karena merupakan motor listrik yang arah putarnya mudah dibalik dengan cara menukar polaritas tegangannya, atau memberikan tegangan positif atau tegangan negatif kesalah satu terminal, sedang terminal lain terhubung ke ground. Transistor NPN dihubungkan dengan catu daya +Vcc dengan perantara microswitch sedangkan transistor PNP dihubungkan dengan catu daya Vcc juga dengan perantara microswitch, kegunaan microswitch adalah untuk memutuskan hubungan dengan catu daya saat kotak geser mencapai maksimum atau minimum (motor dc akan berhenti).

Disamping komponen diatas terdapat penyearah yang menggunakan dioda dan filter C agar tegangan yang diinginkan menjadi lebih stabil, dan membantu untuk membandingkan dengan tegangan dc yang tercuplik dengan tegangan acuan, apabila sudah sama dengan 220V maka transistornya menjadi off dan motor berhenti. Beberapa contoh merk AVR dan modelnya adalah sebagai berikut: 1. AVR merek Energy Model KS-500NA 2. AVR merek Matsunaga Model SVC-500N C. Pembahasan Pada praktikum ini mencoba untuk mempraktekan sebagai berikut: C1. Watak AVR terhadap tegangan ac masukan (input regulation) yaitu dengan cara: Tegangan ac masukan diubah-ubah menggunakan variac (variabel transformer), mulai dari 170V sampai 240V. keluaran AVR dibebani dengan lampu, misalnya lampu 60W. Pada pengujian diukur: Tegangan masukan (=tegangan variac) diamati dengan digital multimeter Tegangan keluaran diamati dengan: voltmeter pada AVR dan digital multimeter Sudut posisi kontak geser variac di dalam AVR

Dengan keadaan alat sebagai berikut: 1. Mulai dengan saklar power AVR pada posisi off 2. Mulai AVR pada angka sekitar 170 3. Hubungkan Variac dengan sumber ac (PLN) 4. Hubungkan AVR ke output Variac 5. Hidupkan AVR 6. Tepatkan tegangan variac (pada stop kontak) = 170V, lalu melakukan pengamatan terhadap tegangan keluaran AVR dan sudut posisi kontak geser variac di dalam AVR. 7. mengulangi langakah 6 namun diganti tegangannya. C2. Watak AVR terhadap beban (load regulation) Tegangan ac masukan pada AVR dari variac (variabel transformer) ditetapkan misalnya 175V, 200V. keluaran AVR dibebani dengan lampu yang diubah-ubah (100W, 200W, 300W). Pada percobaan ini yang diamati adalah: tegangan masukan(=tegangan variac) menggunakan digital multimeter tegangan keluaran diamati dengan voltmeter yang terpasang pada AVR dan digital multimeter sudut posisi kontak geser variac di dalam AVR adapun cara percobaannya adalah sebagai berikut: 1 sampai 6 sama dengan sebelumnya, hanya saja mulai variac pada 175 dan tegangan 175V 8. Siapkan unit beban berisi 3 lampu masing-masing 100W, semua saklar pada posisi off kemudian hubungkan ke-AVR

9. Mulai nyalakan pada 100W betulkan tegangan variac sumber ac = 175V amati dan catat tegangan output AVR dan posisi suduit kontak geser variac di dalam AVR 10. Ulangi dengan menambah bebannya D. Alat yang digunakan Sedangkan alat yang digunakan pada prktikum ini adalah sebagai berikut: 1. AVR merek Matsunaga, KVA:500VA dan model SVC-500N 2. multimeter digital 3. lampu 100 Watt 3 buah 4. variac 5. motor dc 6. mikroswitch E. Kesimpulan Setelah melakukan praktek tersebut dengan memperhatikan hasil pengamatan maka dapat disimpulkan antara hubungan watak AVR terhadap tegangan ac masukan adalah sama yaitu masukan sama dengan tegangan keluarannya, namun pada pada posisi sudut kontak akan meningkat perbandingannya saat naik. Sedangkan watak AVR terhadap beban tegangan keluaran sebanding dengan beban (makin tinggi beban makin rendah output tegangan), begitu pula pada posisi sudut kontak geser.

MODUL II SISTEM PENGATURAN SUHU MODE ON-OFF A. MAKSUD DAN TUJUAN Maksud Tujuan : Mempelajari susunan, cara kerja dan watak pengatur suhu mode ON-OFF pada sistem pemanas. : 1. Dapat menggambar dan menjelaskan susunan dan cara kerja pengatur suhu mode ON-OFF sistem pemanas air. 2. Dapat menjalankan pengujian sistem pengatur suhu dan menjelaskan wataknya dari hasil pengujian. B. DASAR TEORI Sebenarnya sistem pengatur mode on-off dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu: a. Pengatur mode on-off dua titik (dua titik peralihan), mode ini memiliki 2 keadaan yaitu keadaan variabel yang diatur melampaui nilai yang diinginkan (setting) dan keadaan variabel yang diatur di bawah nilai yang diinginkan (setting). b. Pengatur mode on-off empat titik (empat titik peralihan), mode ini memiliki 3 keadaan yaitu keadaan variabel yang diatur melampaui nilai yang diinginkan (setting), keadaan variabel yang diatur sama (dianggap sama) dengan nilai yang diinginkan (setting) dan keadaan variabel yang diatur di bawah nilai yang diinginkan (setting). Pada sistem pengatur mode on-off dua titik, tegangan penyimpangan atau Ve dideteksi apakah lebih besar terhadap ambang batas tegangan penyimpangan positif suhu setting atau lebih negatif dari ambang batas penyimpangan negatif (jika Vb lebih kecil dari Vr), jika untuk penyimpangan (error) Ve melampaui ambang batas atas penyimpangan positif disebut Vutp (V upper trip voltage) : Ve >= Vutp, maka pemanas harus dimatikan dan pendingin dihidupkan. Sebaliknya jika lebih negatif terhadap ambang batas penyimpangan negatif yang disebut Vltf (V lower trip voltage): Ve (Ttampil-2 Ttampil-1) berarti gain kurang besar. Alat yang digunakan 1. termometer air raksa 2. sensor suhu (LM 35) 3. penampil tujuh segmen 4. flipflop (4518) 5. dekoder BCD 6. latch (45011) 7. pencacah biner (4520) 8. konektor DB25 9. pemanas 10. ADC jenis counting or stair case ramp 11. TRIAC Kesimpulan Pada praktikum ini hanya menguji antara keluaran pada termometer air raksa yang dibandingkan dengan hasil tampilan suhu dari sensor yang tujuannya adalah untuk mencari kesesuaian antara suhu termometer dengan suhu tampilan dengan mengatur trimpot agar didapat suatu kesesuaian yang diharapkan.

BAB V PENGATURAN SUHU AUTOMATIS DENGAN PC MELALUI PORT PRINTER A. Maksud dan Tujuan Praktikum ini bermaksud untuk mencoba dan memahami pengaturan suhu air yang dipanaskan dengan pemanas listrikyang diatur dengan pengatur daya ac dengan TRIAC dan sensor suhu semikonduktor yang dilengkapi dengan ADC menggunakan PC sebagai pengatur dengan hubungan data melalui port printer EPP. Sedangkan tujuannya adalah agar dapat memahami cara kerja, cara pengoperasian sistem pengatur dengan PC dan memahami penggunaan port printer EPP untuk transfer data dua arah, sehingga memiliki kemampuan pengembangan rancangan pengatur dengan PC. B. Landasan Teori Dalam sistem pengatur suhu ini PC digunakan untuk sebagai berikut: Menyajikan tampilan interaktif yang memungkinkan operator dapat menetapkan suhu yang diinginkan, membaca suhu yang dihasilkan dan dapat mengaktifkan atau menghentikan sistem. PC dengan program yang telah dimuat dalam memori (harddisk) disamping menyajikan tampilan interaktif tersebut di atas, juga menjalankan pengaturan dengan cara: 1. mengingat data suhu setting yang dimasukan operator 2. mebaca suhu dengan cara membaca masukan data lewat port printer, data hasil konversi oleh ADC, sinyal yang berasal dari sensor suhu (pembacaan dilakukan secara berkala/periodik) 3. berdasarkan suhu setting PC mengeluarkan (menulis) data ditujukan ke pengatur daya ac (yang dimaksud untuk mengatur pemanas) 4. data suhu hasil pengukuran dibandingkan dengan suhu yang terbaca yaitu jika suhu hasil < suhu setting maka ke pengatur daya diperbesar dan sebaliknya. Adapun data yang ditampilkan pada layar monitor PC adalah berupa: a. informasi suhu (suhu setting dan suhu terbaca) b. data setting yaitu data yang ditujukan untuk ke pengatur daya ac port printer pada sistem ini digunakan untuk menggantikan unit pengatur daya ac dan pengukur suhu. Jalur data 8-bit pada outlet unit praktikum dihubungkan dengan jalur data

8-bit pada port printer, jalur RD/WR strobe dihubungkan dengan jalur stb pada port printer dan jalur RD/WR dihubungkan dengan jalur autofeed pada port printer.Agar bekerja 2 arah (bidirectional) maka port printer harus di set dalam mode EPP (enhance parallel port). Sedangkan prinsip kerja programnya adalah membaca data setting suhu yang dimasukan oleh user, kemudian data tersebut oleh komputer digunakan sebagai patkan untuk mengatur agar suhu yang dibaca/dihasilkan mendekati suhu dengan mengubah nilai setting daya ac. Setting suhu dimulai dari pemberian nilai setting daya ac dengan nilai 0. Setelah beberapa saat maka data suhu dibaca dan ditampilkan ke layar monitor yang merupakan hasil pengukuran. Data suhu tersebut dibandingkan dengan suhu setting untuk menentukan ditambah atau dikurangi daya ac-nya. C. Pembahasan Praktikum kali ini hampir sama caranya dengan praktikum sebelumnya hanya saja sekarang disambungkan ke PC melalui port printer, dengan penggambaran menggunakan blok diagram sebagai berikut: k o n e k to r D B 2 5

PC

p o rt p r in te r

b u s d a t a 8 - b it 2 a r a h S tro b e R D /W R p e n g a tu r daya ac W R -S tr d e n g a n T R IA C R D -S tr R D p e n g k o n d is i s in y a l (p e n g u a t d a n AD C )

dekoder

W R

sensor suhu

pem anas

a ir

Adapun pengamatannya adalah memperhatikan perubahan pada PC yaitu suhu setting, data setting dan suhu terukur, untuk dibandingkan dengan suhu tampil pada penampil tujuh segmen juga suhu pada termometer air raksa.

D. Alat yang digunakan Untuk praktikum kali ini menggunakan alat sebagai berikut: 1. sebuah PC 2. penampil tujuh segmen 3. pemanas 4. konektor DB25 5. pengatur daya ac dengan TRIAC 6. dekoder 7. pengkondisi sinyal (ADC dan penguat) 8. sensor suhu 9. termometer air raksa E. Kesimpulan Setelah melakukan pengamatan terhadap praktikum pada modul ini maka bisa dikatakan data suhu setting hanya dapat berubah dengan manual (di-set), sedangkan suhu tampilan pada penampil 7 segmen, suhu terukur dan suhu pada termometer air raksa akan menunjukan suhu yang terjadi pada saat itu. Dan untuk data setting akan terus meningkat apabila suhu sebenarnya < suhu setting dan akan turun apabila suhu sebenarnya > suhu setting.

BAB VI PENGATUR DAYA DC CHOPPER PWM DIGITAL A. Maksud dan Tujuan Praktikum ini bermaksud mempelajari pengaturan daya dc dengan cara pemenggalan tegangan arus searah (dc chopper) menggunakan pengatur atau pengendali modulasi lebar pulsa atau PWM digital, untuk pengaturan nyala lampu dan kecepatan motor dengan menggunakan komponen digital standar. Sedangkan tujuannya adalah agar dapat menyusun dan dapat menjelaskan cara kerja sistem pengatur penggal daya dc menggunakan pengatur PWM digital, serta dapat menguji dan menganalisis hasil pengamatan dan menyimpulkannya. B. Landasan Teori Dasar pengaturan penggal daya dc (dc chopper) dijelaskan dengan memperhatikan blok diagram berikut:p e r a n t i e le k t r o n is ( t r a n s is t o r ) s e b a g a i s a k la r

daya dc dari s um be r daya ac

c a tu d a y a dc

1 V1

2 V2

beban (la m p u p ija r d a n m o to r d c )

V PW Mis y a r a t ( s in y a l) m asukan p e n g a tu r

m o d u la to r PW M

Dasar prinsip kerja pengaturan daya dc dengan pemenggalan ini adalah dengan pemutusan arus dc dari sumber dc ke beban. Tegangan catu daya, yaitu tegangan di titik 1 adalah tegangan dc tetap V1, dan tegangan keluaran pengatur adalah v2 (v ditulis huruf kecil karena berubah-ubah terhadap fungsi waktu). Tegangan keluaran v2 ini berbentuk deretan pulsa sebagai akibat dari pemutusan-pemutusan saklar secara berkala (periodik). Karena frekuensi pemutusan relatif tingi maka digunakan saklar elektronis yaitu menggunakan transistor dan tegangan VBE untuk mengatur on dan off-nya. Tegangan yang diberikan pada transistor berupa tegangan modulasi lebar pulsa atau PWM (VPWM) yang berasal dari blok (untai) modulator PWM, yang macamnya sebagai berikut:

1. Modulator PWM analog, merupakan untai yang jika mendapat sinyal tegangan masukan akan menghasilkan deretan pulsa yang frekuensinya tetap dan lebar pulsanya sebanding dengan besar tegangan masukannya. 2. Modulator PWM digital, merupakan untai (rangkaian digital) yang jika mendapat masukan bilangan atau variabel digital akan menghasilkan deretan pulsa yang lebar pulsanya sebanding dengan besar bilangan tersebut, sedangkan frekuensinya atau periode pulsanya tetap.Dalam hal ini kita menggunakan PWM digital yang disusun dari IC-digital standard (gerbang NAND, D-flipflop dan pencacah biner presetable). C. Pembahasan Dalam praktikum pertama modul ini menggunakan lampu pijar sebagai bebannya dengan cara: 1. Menyusun rangkaian seperti yang digambarkan pada modul 2. Melakukan pengamatan untuk diisikan pada tabel pengamatan 3. Menghidupkan osiloskop dengan ketentuan sebagai berikut: Intesitas : sedang Focus : paling tajam Coupling : auto sampai normal Source (trigger) : channel1 (A) Posisi channel1 (A) : di atas Posisi channel2 (B) : di bawah Volt/div semua channel : 2V/div Time/div : menyesuaikan sinyal yang diamati

4. Hubungkan kabel daya ac (ac power cord) unit1 (pembangkit PWM) dan unit2 (unit masukan data) ke stop kontak ac 220V Sedangkan untuk praktikum keduanya menggunakan motor dc untuk mengatur kecepatannya, yaitu dengan cara: 1. Hubungkan jack-stereo unit tacho pada motor dc dengan kontra jack-stereo yang terdapat pada unit frekuensi 2. Hubungkan unit motor dc dengan unit dc-chopper 3. Hubungkan unit saklar data masukan dengan unit pembangkit PWM 4. Sambungkan stecker powerke jala-jala PLN 5. Masukan data melalui saklar data masukan kemudian tekan strobe 6. tunggu beberapa detik sampai putaran motor stabil kemudian lakukan pembacaan RPM yang nilainya yang ditampilkan pada penampil dikalikan 10 (sepuluh) D. Alat yang dipergunakan

Untuk percobaan ini memerlukan alat sebagai berikut: 1. Osiloskop 2. Modulator?pembangkit PWM digital dan transistor daya dengan opto coupler dan catu daya ac 3. Unit masukan data paralel dengan strobe 4. Lampu pijar dengan fitting dan kabel penghubung 5. Multimeter 6. Unit motor dc 7. Penampil 7 segmen 8. Unit tacho E. Kesimpulan Setelah melakukan praktikum pengatur daya dc menggunkan PWM digital ini maka dapat diambil kesimpulan bahwa dalam hal ini daya yang diberikan pada beban akan tergantung pada lebar pulsa yang diberikan untuk itu yang diatur adalah lebar pulsa masukan yang akibatnya masukannya. terangnya lampu pijar dan kecepatan putar motor dc tergantung pulsa