PENDAHULUAN
Latar
Belakang
Kompetensi
dasar yang harus dicapai dalam mata kuliah Pengukuran Rangkaian Elektrik ini tidak hanya sebatas menganalisa dan mengukur rangkaian elektrik sederhana untuk
membuktikan suatu teori saja, tetapi kita juga dituntut untuk mengaplikasikan
komponen tertentu pada sebuah rangkaian elektrik. Sehingga memudahkan kita
untuk mengerti prinsip kerja pada komponen tersebut.
Pada
kesempatan kali ini kami di tugaskan untuk membuat sebuah rangkaian dimmer.
Rangkaian dimmer ini digunakan untuk mengatur intensitas nyala lampu AC dengan
prinsip kerja menahan tegangan sampai sudut tertentu atau keadaan tertentu.
Komponen utama yang digunakan pada rangkaian dimmer yaitu TRIAC, DIAC dan
potensio. Singkatnya TRIAC
sebagai komponen utama berfungsi mengatur tegangan AC yang masuk ke lampu.
Sedangkan DIAC dan potensio berfungsi mengatur bias TRIAC yang menentukan
titik kerja on-off dari TRIAC.
Rangkaian Elektronika
Yang
dimaksud rangkaian
elektronika adalah sebuah sistem elektronika yang
dibangun oleh komponen-komponen elektronika yang saling berhubungan dan bekerja
sama sesuai dengan fungsi dan karakteristik komponen tersebut baik secara seri
ataupun paralel untuk menghasilkan suatu fungsi dan dapat bekerja dengan
normal.
Dari
definisi tersebut, rangkaian elektronika tidak bisa lepas dari komponen
elektronika karena memang dirancang dan dibangun dengan satu atau beberapa
komponen elektronika baik komponen elektronika analog ataupun komponen
elektronika digital. Agar dapat bekerja dan berfungsi sesuai dengan rancangan
awal, rangkaian elektronika harus diberi sumber tegangan (power suply) yang
besarnya disesuaikan dengan kebutuhan yang direncanakan.
Berikut
adalah beberapa komponen yang digunakan untuk membuat rangkaian dimmer.
1. Resistor
Resistor adalah komponen elektrik pasif yang memberi hambatan
(resistansi) pada sebuah rangkaian listrik. Resistor bertindak mengurangi arus
listrik sekaligus mengurangi nilai tegangan tegangan dalam rangkaian, mengatur
tingkat sinyal dan memutus transmisi.
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya
dan daya listrik
yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau
listrik (noise), dan induktansi.
Pada umumnya Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa
jenis, yaitu:
a)
Fixed Resistor
Fixed Resistor adalah jenis Resistor yang memiliki nilai
resistansinya tetap. Nilai Resistansi atau Hambatan Resistor ini biasanya
ditandai dengan kode warna ataupun kode angka.
b)
Variable Resistor
Variable Resistor adalah jenis Resistor yang nilai
resistansinya dapat berubah dan diatur sesuai dengan keinginan. Pada umumnya
Variable Resistor terbagi menjadi Potensiometer, Rheostat dan Trimpot.
c)
Thermistor
Thermistor adalah Jenis Resistor yang nilai resistansinya
dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature). Thermistor merupakan Singkatan dari
“Thermal Resistor”. Terdapat dua jenis Thermistor yaitu Thermistor NTC
(Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature
Coefficient).
d)
LDR
LDR atau Light Dependent Resistor adalah jenis
Resistor yang nilai Resistansinya dipengaruhi oleh intensitas Cahaya yang
diterimanya.
.
2.
Kapasitor
Kapasitor adalah
perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk
menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh
bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping. Kapasitor
biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik
dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.
Prinsip kerja kapasitor
pada umunya hampir sama dengan resistor yang juga termasuk ke
dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen yang bekerja tanpa
memerlukan arus panjar. Kapasitor sendiri terdiri dari dua lempeng logam
(konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Penyekat atau
isolator banyak disebut sebagai bahan zat dielektrik.
DIAC
Istilah diac diambil
dari Dioda AC yang merupakan salah satu dari keluarga thyristor dan termasuk
dalam jenis Bidirectional Thyristor. Diac mempunyai dua buah elektroda atau
terminal dan dapat menghantar dari kedua arah oleh karenanya diac dianggap
sebagai homo atau non-polar. Diac tersusun dari empat lapis semikonduktor
seperti dioda lapis empat. Gambar ini memperlihatkan ekuivalen dan simbol diac.
Diac mempunyai impedansi
yang tinggi dalam dua arah,guna mencapai titik konduknya diperlukan tegangan
antara 28 sampai 36 volt. Kita perhatikan gambar a diatas, jika tegangan
diberikan pada diac menyamai atau melebihi tegangan konduknya, maka salah satu
saklar akan menutup, demikian sebaliknya untuk kondisi yang sama salah satu
saklarnya juga akan menutup.
4.
TRIAC
TRIAC atau Triode
for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak-balik) adalah sebuah
komponen elektronik yang ekivalen dengan dua SCR yang disambungkan antiparalel
dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional
Triode Thyristor. Ini menunjukkan sakelar dua arah yang dapat mengalirkan
arus listrik ke kedua arah ketika dipicu (dihidupkan). TRIAC dapat dinyalakan
baik dengan tegangan positif ataupun negatif pada elektrode gerbang. TRIAC
tersusun dari lima buah lapis semikonduktor yang banyak digunakan pada
pensaklaran elektronik. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan
dengan polaritas positif saja, TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengendali
dan pensaklaran.
Simbol
TRIAC
Kurva Grafik
TRIAC:
Berikut ini
adalah gambar kurva grafik dari komponen TRIAC.
Prinsip Kerja TRIAC
Prinsip Kerja TRIAC
Triac akan tersambung (on) :
Ketika berada di quadran I yaitu saat arus positif
kecil melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT2 lebih tinggi dari MT1,
saat triac terhubung dan rangkaian gate tidak memegang kendali, maka triac
tetap tersambung selama polaritas MT2 tetap lebih tinggi dari MT1 dan arus yang
mengalir lebih besar dari arus genggamnya (holding current/Ih).
TRIAC juga akan tersambung saat arus negatif melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2, dan triac akan tetap terhubung walaupun rangkaian gate tidak memegang kendali selama polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2 dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya (holding current/Ih).
Selain dengan cara memberi pemicuan melalui teminal gate, triac juga dapat dibuat tersambung (on) dengan cara memberikan tegangan yang tinggi sehingga melampaui tegangan breakover-nya terhadap terminal MT1 dan MT2, namun cara ini tidak diizinkan karena dapat menyebabkan triac akan rusak. Pada saat triac tersambung (on) maka tegangan jatuh maju antara terminal MT1 dan MT2 sangatlah kecil yaitu berkisar antara 0.5 volt sampai dengan 2 volt.
TRIAC juga akan tersambung saat arus negatif melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2, dan triac akan tetap terhubung walaupun rangkaian gate tidak memegang kendali selama polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2 dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya (holding current/Ih).
Selain dengan cara memberi pemicuan melalui teminal gate, triac juga dapat dibuat tersambung (on) dengan cara memberikan tegangan yang tinggi sehingga melampaui tegangan breakover-nya terhadap terminal MT1 dan MT2, namun cara ini tidak diizinkan karena dapat menyebabkan triac akan rusak. Pada saat triac tersambung (on) maka tegangan jatuh maju antara terminal MT1 dan MT2 sangatlah kecil yaitu berkisar antara 0.5 volt sampai dengan 2 volt.
METODE
PRAKTIKUM
Tempat dan Waktu Praktikum
No.
|
Hari/Tanggal
|
Pukul
(WIB)
|
Tempat
|
1.
|
Kamis, 10
Desember 2015
|
07.00-15.20
|
Lab. PRE
|
2.
|
Jumat, 11 Desember 2015
|
07.00-11.00
|
Lab. Produksi
|
Alat dan Bahan Praktikum
1. Daftar Komponen
No.
|
Daftar
Komponen
|
|
1.
|
R1, R2
|
1 K
|
2.
|
R3
|
100 Ohm
|
3.
|
C1, C2
|
0,1 µF
|
4.
|
C3
|
0,05 µF
|
5.
|
C4 (Poly)
|
0,1 µF
|
6.
|
DIAC
|
GT32
|
7.
|
TRIAC
|
BT 136
|
8.
|
Potensio
|
100 K
|
9.
|
Fuse
|
2 A
|
10.
|
2 Terminal blok
|
2 pin
|
11.
|
Spacer
|
|
12.
|
Sumber tegangan
|
12 V
|
2. Peralatan Kerja
a. PCB
b. Setrika
c. Kertas Foto
d. Pelarut (FeCl3)
e. Bor
f. Mata Bor
g. Kikir / Amplas
h. Solder
i. Timah
j. Nampan
k. Gunting
l. Printer
m. Suck
n. Lampu AC/ lampu pijar
o. steker
B. Langkah
Kerja
1.
Siapkan komponen dan alat yang telah di sebutkan
2.
Susun rangkaian dalam bentuk skematik pada program
eagle seperti berikut
3.
Setelah itu switch
ke dalam bentuk board seperti berikut :
4.
Print board menggunakan kertas foto
5.
Potong papan PCB sesuai ukuran board yang telah
dicetak atau sesuai yang diinginkan
6.
Tempelkan gambar board yang telah di print pada PCB
7.
Setrika selama kurang lebih 5 menit, sampai gambar
pada kertas menempel pada papan PCB
8.
Tuang pelarut FeCl3
pada sebuah nampan dengan air
secukupnya
9.
Masukkan papan PCB kedalam pelarut untuk proses etching. Lakukan sampai seperti ini :
10.
Bersihkan karbon yang menempel pada papan PCB
menggunakan kawat dan air hingga bersih
11.
Bor papan PCB menggunakan mata bor 0.8 pada setiap
titik yang akan di pasang kommponen dan bor menggunakan mata bor 3 untuk
memasang kaki yang besar
12.
Pasang komponen pada tempat seharusnya dengan teliti
kemudian solder komponen-komponen tersebut seperti ini :
13.
Pasang kaki besar pada lubang diameter 3 yang telah
di bor
14.
Setelah itu tes rangkaian dengan lampu dan steker
HASIL
PRAKTIKUM
Hasil Praktikum
Saat lampu menyala terang
Saat lampu menyala
redup
Analisis
Rangkaian bekerja
berdasarkan perubahan nilai resistansi pada potensio. Teknisnya ketika nilai
resistansi potensio bertambah, arus yang mengalir ke output akan dihambat
sehingga tegangan output yang dihasilkan kecil (lampu redup/mati). Sebaliknya,
ketika nilai resistansi pada potensio berkurang, arus akan mengalir sehingga
tegangan output yang dihasilkan besar (lampu terang/nyala). Kompoen TRIAC
berfungsi untuk mengatur besaran tegangan AC yang masuk ke perangkat lampu.
Sementara komponen DIAC dan potensio berfungsi sebagai sensor mekanis pengatur
intensitas/kecerahan dari lampu pijar atas bantuan dari luar (pengguna).
DAFTAR
PUSTAKA
https://advancefabregas.wordpress.com/2013/06/21/rangkaian-dimmer-lamp-2/
hallo
BalasHapushallo