rangkaian pengatur suhu

25
RANGKAIAN PENGATUR SUHU (Makalah Elektronika dan Instumentasi) Disusun Oleh: 1. Ajeng Ayu Puspasari (1115041001) 2. Diah Rosalina (1115041011) 3. Fitria Yenda Elpita (1115041018) 4. M. N. Hidayat (1115040126) 5. Muh. Iqbal I. (1115041032) 6. Siti Sumartini (1115041045) 7. Yeni Ria Wulandari (1115041047)

description

pengatur suhu sederhana agar dapat menambah ilmu kita

Transcript of rangkaian pengatur suhu

RANGKAIAN PENGATUR SUHU(Makalah Elektronika dan Instumentasi)

Disusun Oleh:

1. Ajeng Ayu Puspasari(1115041001)2. Diah Rosalina(1115041011)3. Fitria Yenda Elpita(1115041018)4. M. N. Hidayat (1115040126)5. Muh. Iqbal I.(1115041032)6. Siti Sumartini(1115041045)7. Yeni Ria Wulandari(1115041047)

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat karunia-Nya lah kami dapat menyelesaikan penyusuna makalah Elektronika dan Instrumentasi mengenai rangkaian charger.

Makalah ini dibuat untuk mengenal alat-alat elektronika yang terlibat dalam pembuatan rangkaian charger ini. Dan juga untuk mencoba menjelaskan cara kerja dari rangkaian charger tersebut.

Kami mengucapkan banyak terimakasih kepada Koordinator Laboratorium Elektronika yang telah membimbing dan mengajari secara rinci dalam pembuatan rangkaian tersebut dan tak lupa pula terimakasih kami ucapkan untuk dosn pembimbing mata kulian Elektronika dan Instrumentasi kami Bapak Ir. Azhar,M.T. dalam proses pembuatan rangkain ini.

Kami menyadari bahwa kami masih perlu bimbingan yang lebih dalam pembuatan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembacanya dan sebagai referensi untuk belajar mahasiswa khususnya.

Bandarlampung, 21 Desember 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTARDAFTAR ISII. JUDUL ALAT.. II. TUJUAN PEMBUATAN ALATIII. DASAR TEORI...IV. ALAT DAN BAHANV. RANGKAIAN PERCOBAANVI. PROSEDUR PERCOBAANVII. CARA KERJA ALAT

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

I. JUDUL ALATRangkaian Pengatur SuhuII. TUJUAN PEMBUATAN ALATAdapun tujuan dilakukannya pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:1. Mahasiswa dapat mengenal komponen-komponen elektronika 2. Mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja rangkaian yang dibuatIII. DASAR TEORIAlat pengatur suhu adalah suatu alat yang digunakan untuk mengetahui berapa suhu yang ada disekitarnya. Alat tersebut akan menyala ketika suhu lingkungan naik hingga mencapai suhu yang ditentukan.Komponen yang dipakai untuk rangkaian pengatur suhu adalah sebagai berikut:1. Trafo Step Down adalah alat yang berfungsi untuk mentransfer energi listrik dari sirkuit listrik satu ke sirkuit listrik lainnya melalui dua konduktor secara induktif. Konduktor listrik dalam trafo berupa gulungan-gulungan (kumparan trafo itu sendiri), yakni kumparan pertama (primer) dan kumparan kedua (sekunder). Sebuah trafo terdiri dari 1 inti ( yang berbahan besi berlapis) dan dua buah kumparan (primer dan sekunder). Yang kami gunakan disini adalah trafo step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC. Prinsip kerja trafo terdiri atas dua:1. Arus listrik dapat mencitakan medan magnet atau prinsip elektromagnetik2. Bahwa medan magnet yang berubah-ubah di dalam kumparan kabel atau kawat akan secara otomatis mengubah aliran magnetik yang diciptakannya. Perubahan aliran magnetik ini kemudian menginduksi tegangan pada kumparan yang keduaTrafo yang sempurna memiliki cara kerja dimana arus listrik yang dihasilkan dari kumparan pertama menghasilkan medan magnet. Kumparan pertama dan kedua pada trafo meliliti inti dari trafo tersebut. Inti trafo terbuat dari material yang dapat menyerap medan magnet misalnya besi sehingga hamper seluruh aliran magnetic dari kumparan pertama bisa mengalir lancar ke kumparan kedua 2. Jembatan dioda yang digunakan adalah diode silicon. Mempunyai karakteristik atau sifat:1. Bentuk fisiknya kecil2. Sering dipakai dalam rangkaian adaptor sebagai perata arus dan sebagai saklar electron.3. Tahan terhadap arus besar maksimal 150 A4. Tahan terhadap tegangan tinggi maksimal 1000 VDioda ini memiliki 2 terminal kaki. 3. Kapasitor elektrolit adalah sebuah alat yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua terminal yang memiliki kutub positif dan negatif.4. Kapasitor non polar digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua terminal yang tidak memiliki yang penamaannya tergantung pada jenis bahan yang digunakan.5. Regulator tegangan berguna untuk menstabilkan tegangan yang masuk yang memiliki tiga terminal.6. Transistor adalah alat semikondutor yang berfugsi semacam keran listrik dimana berdasarkan arus inputnya memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber. Pada umumya transistor memiliki 3 terminal yaitu Collector, Basis dan Emittor. Tegangan ata arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui terminal lainnya. Transistor berfungsi sebagai sebuah penguat, sirkuit pemutus dan penyambung, stabilisasi tegangan, perata arus, penahan arus, penguat arus, membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi dan sebagai pemodulasi signal.7. Resistor adalah komponen elektronik dua kutub untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik diantara kedua kutubnya. Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik. Karakteristik utama dari resistor adalah resistansi dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Nilai resistansi yang terdapat pada resistor dapat diketahui dari gelang warna pada badan resistor.8. Thermistor adalah sebuah resistor yang nilai resistansinya berubah terhadap perubahan suhu. Thermistor yang digunakan tipe NTC, dimana resistansi akan menurun apabila suhunya semakin meningkat.9. LED (Light Emitting Diode) adalah komponen elektronik yang mengalirkan arus DC satu arah dari anoda ke katoda. Komponen ini memiliki lampu kecil yang akan menyala apabila komponen tersebut dialiri arus.10. Papan tembaga (PCB) berfungsi sebagai pengganti kabel-kabel penghubung pada rangkaian.11. Conector (Terminal Blok) berfungsi sebagai penghubung antara kabel yang digunakan sebagai media keluar masuknya arus listrik.12. Relay merupakan komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar dan bekerja seperti kontaktor magnet. Didalam relay terdapat koil atau kumparan yang mengililingi sebuah besi. Selain itu terdapat juga besi yang bergerak diluar kumparan tersebut. Apabila kumparan tersebut dialiri listrik maka besi yang berada dikumparan tersebut akan menjadi magnet dan menarik besi yang berada diluar kumparan menuju inti besi dalam kumparan. Sehingga, saat kedua besi tersebut bersentuhan tegangan arus listrik akan mengalir.13. Op-Amp (operational amplifier). Merupakan sebuah alat yang memiliki banyak fungsi, salah satunya sebagai penguat sinyal. Op-amp memiliki dua input yakni, input inverter dan non-inverter. Jika tegangan dikedua input sama maka tak ada tegangan keluar. Apabila salah satu tegangan input lebih besar makan akan ada tegangan keluar.

IV. ALAT DAN BAHANAdapun alat dan bahan yang digunakan untuk membuat rangkaian charger ini adalah sebagai berikut:1. Trafo Step Down 220 V// 24 V. 2 Amp2. Jembatan dioda 1N40073. Kapasitor elektrolit 1000 mikrofarrad 25 V dan 1 mikrofarrad4. Kapasitor non polar 100 milifarrad 25V5. Regulator tegangan LM78126. Transistor 2N39047. Dioda 1N40028. LED9. Resistor 22 kOhm, 3.9 kOhm, dan 5.6 MOhm.10. Potensio meter 50 kOhm11. Kabel AC12. Papan tembaga (PCB)13. Conector (Terminal Blok)14. Thermistor15. Op-amp LM39916. Stud Spacer PCB

V. RANGKAIAN PERCOBAANBerikut ini adalah rangkaian percobaan yang dilakukan adalah sebagai berikut:1. Rangkaian Skema Charger

2. Layout Rangkaian

VI. PROSEDUR PERCOBAAN

Adapun prosedur percobaan yang harus dilakukan untuk membuat rangkaian ini adalah sebagai berikut:1. Menggambarkan skema rangkaian pada software PCB Express2. Mencetak layout rangkaian pada kertas foto3. Membersihkan papan tembaga dengan amplas untuk mendapatkan papan tembaga yang halus dan bersih4. Menempelkan print out layout pada papan tembaga kemudian disetrika selama 15 menit.5. Melepaskan print out layout sehingga tinta thinnner tertinggal di papan tembaga.6. Melarutkan FeCl3 dengan air hangat secukupnya (dapat merendam papan tembaga).7. Mencelupkan papan tembaga ke dalam larutan FeCl3 selama 15 menit.8. Mengangkat papan tembaga dari larutan FeCl3 kemudian membersihkan sisa-sisa tinta thinner yang masih tertinggal sehingga pola layout rangkaian terbentuk di papan tembaga.9. Mengebor titik-titik tempat menancapkan komponen pada papan tembaga.10. Menancapkan komponen-komponen pada lubang yang telah di bor.11. Menyolder kaki-kaki komponen menggunakan timah.12. Memotong sisa-sisa kaki komponen dengan alat pemotong.13. Menyambungkan kabel-kabel yang terkait pada rangkaian tersebut.14. Memasang stud pada papan tembaga15. Menguji kesesuaian tegangan dari setiap komponen pada rangkaian menggunakan multitester.

VII. CARA KERJA ALATAlat ini digunakan untuk mengatur suhu disekitar alat tersebut. Cara kerja alat ini yaitu dimulai dari menyambungkan kabel Ac pada rangkaian ke sumber listrik lalu arus mengalir dari sumber listrik rumah ke rangkaian. Lalu arus mengalir ke trafo sebesar 220 V, trafo mendapatkan tegangan dari sumber listrik sebesar 220 V berupa arus AC. setelah diproses pada trafo tersebut tegangannya turum menjadi 12 V. Proses pada trafo ini yaitu arus masuk dari sumber listrik ke kumparan primer sehingga kumparan tersebut bergerak dan menghasilkan medan magnet. Medan magnet tersebut menuju inti besi yang ada di tengah 2 kumparan tersebut lalu meuju ke kuparan sekunder yang membuat inti besi tersebut menginduksi kumparan sekunder. Sehingga tegangan dari 220 V turun menjadi 12 V karena adanya beda jumlah lilitan. Dalam kasus ini jumlah lilitan ada kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan pada kumparan sekunder sehingga tegangan dapat turun. Setelah itu arus meuju jembatan dioda, pada jembatan dioda sisi sebelah kiri dihubungkan dengan trafo 12 V dan sisi sebelah kirinya dihubungkan dengan trafo 0 V. Arus masuk dari trafo 12 V diteruskan dengan dioda penyearah menuju kapasitor polar. Pada kapasitor polar, muatan disimpan setelah penuh muatan tersebut kembali lagi ke trafo sehingga netral dan di teruskan kembali dengan dioda penyearah sehingga arus yang mengalir pada kapasitor konstan karena ada pengembalian muatan yang menetralkan muatan tersebut. Di jembatan dioda tersebut tegangan AC berubah menjadi tegangan DC sehingga muatan yang tersimpan di kapasitor berupa muatan DC yang merupakan arus searah. Pada kapasitor gelombang sinyal yang dihasilkan arus tersebut dihaluskan sehingga dapat masuk pada komponen selanjutnya.Kemudian arus mengalir ke regulator, kerja regulator ialah menstabilkan tegangan. Arus yang dikeluarkan dari trafo belum benar-benar 12V. sehingga saat arus keluar dari regulator tegangannya menjadi 12V yang stabil. Selanjutnya, arus mengalir ke kapasitor elektrolit dan kapasitor non polar yang disusun parallel. Tujuan penyusunan kapasitor parallel ini agar muatan yang tersimpan cukup besar.Dari kapasitor arus mengalir ke thermistor dan resistor tetap 22 kOhm. Keduanya disusun seri sehingga menghasilkan pembagi tegangan yang kemudian mengalir ke input non-inverting pada op-amp. Untuk input inverting arus mengalir melalui potensio meter kemudian masuk ke input inverting. Op-amp disini berfungsi sebagai komparator. Nilai tegangan di input inverting bergantung pada pembagi tegangan dan tegangan supply. Sehingga, apabila nilai tegangan input non-inverting lebih besar dari tegangan input inverting maka tegangan keluar op-amp sama dengan nilai tegangan +supply (12 V). sebaliknya, apabila tegangan non-inverting lebih kecil dari tegangan inverting maka tegangan keluar op-amp sama dengan nilai tegangan supply (0 V).Tegangan keluaran op-amp mengalir ke basis transistor pnp, sehingga arus dapat mengalir dari emitor ke collector. Kemudian arus mengaliri relay dan menghidupkan LED yang menandakan alat telah menyala.

LAMPIRAN

GAMBAR RANGKAIAN CHARGER