Perangkat UPS ini secara umum memiliki fungsi untuk menyediakan daya listrik sementara yang dibutuhkan perangkat elektronik manakala terjadi pemutusan sumber daya sementara yang terjadi secara tiba-tiba. Misalnya di daerah yang sering terjadi pemadamana listrik, maka keberadaan UPS menjadi sebuah keharusan jika Anda ingin menjaga usia barang-barang elektronik Anda bisa lebih panjang usia.
Selain itu, keberadaan UPS juga menjadi alat untuk menstabilkan daya yang diterima oleh perangkat elektronik tersebut. Sumber daya yang masuk mungkin saja dalam keadaan tidak stabil, maka perangkat UPS tersebut yang akan membantu mengatur kestabilan daya listrik yang diterima oleh alat.
Perangkat computer di rumah semestinya diamankan dengan penggunaan UPS tersebut. Sehingga ketika tiba-tiba sumber daya terputus, semua data yang sedang diproses bisa diamankan lebih dulu baru kemudian dimatikan.
Sebelum mengetahui bagaimana cara kerja UPS pada computer, sebaiknya kita mengetahui lebih dulu apa saja perangkat UPS yang memiliki fungsi penting, diantaranya adalah sebagai berikut:
Baterai, perangkat baterai yang digunakan pada UPS biasanya merupakan jenis dari lead-acid ataupun jenis nikel-cadmium. Baterai ini memiliki fungsi sebagai cadangan listrik yang umumnya mampu bekerja selama 30 menit.
Rectifier atau penyearah, perangkat ini berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC dari sumber arus utama. Hal ini digunakan pada saat proses pengisian baterai sebagai sumber arus cadangan.
Inverter, memiliki fungsi sebaliknya dari rectifier, yakni merubah arus DC menjadi arus AC. Hal ini dibutuhkan untuk proses penyaluran arus dari baterai dari UPS ke perangkat computer.
UPS bekerja berdasar pada kepekaan tegangan. (RT) UPS akan mengalami penyimpangan jalur voltase (linevoltage) sebagai contoh, kenaikan tajam, kerendahan, serta gelombang dan juga penyimpangan yang disebabkan pemakaian bersama alat pembangkit sumber tenaga listrik yang murah harganya. Karena gagal, UPS tersebut akan berpindah pada operasi on-battery ataupun baterai hidup sebagai bentuk reaksi penyimpangan guna melindungi bebannya (load).
Pada penggunaan UPS pada komputer, terdapat beberapa jenis gangguan yang penting untuk Anda ketahui, diantaranya adalah sebagai berikut:
Noise, merupakan kondisi tegangan yang naik turun pada presentasi sedikit. Misalnya tegangan yang seharusnya 220V sedangkan tegangan yang terjadi antara 200 hingga 240 Volt maka hal tersebut masih masuk dalam kategori noise.
Blackout, yakni kondisi dimana main power atau sumber arus PLN tidak bekerja sama sekali.
Brownout, merupakan kondisi dimana terjadi kenaikan arus secara tiba-tiba dari kondisi rendah menjadi tinggi dengan cara yang cukup cepat. Kondisi ini biasanya terjadi apabila ada penggunaan beban berat yang dilakukan secara bersamaan misalnya menyalakan setrika atau mesin cuci. Bisa ditandai dengan kondisi nyala lampu di ruangan yang biasanya sedikit berkedip.
Jadi secara umum, cara kerja UPS pada computer adalah, perangkat rectifier yang dihubungkan dengan sumber arus utama akan merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), hal ini digunakan untuk pengisian sumber arus baterai yang dimiliki oleh UPS. Baru kemudian setelah tiba-tiba sumber arus mati, arus DC pada baterai akan dirubah oleh perangkat inverter menjadi arus AC yang selanjutkan disalurkan ke computer. Untuk keamanan komputer PC di rumah Anda, sebaiknya memilih perangkat UPS dengan kualitas terbaik dengan harga yang terjangkau.
Pada Sistim Kendali Analog, pengendali terdiri dari peranti-peranti dan rangkaian-rangkaian analog, yakni, amplifier-amplifier linier. Sistim-sistim kendali mula-mula merupakan sistim-sistim analog disebabkan karena hanya teknologi elektronika analog yang tersedia pada saat itu. Pada sistim kendali analog, perubahan yang terjadi pada set-point atau sinyal feedback diindera secara langsung, selanjutnya amplifier mengatur dan menyesuaikan keluarannya (ke aktuator).
Pada Sistim Kendali Digital, pengendali menggunakan suatu rangkaian digital. Dalam banyak kasus, rangkaian digital dimaksud adalah suatu komputer, biasanya berbasiskan mikroprosesor atau mikrokontroler (pengendali-mikro). Komputer akan menjalankan program secara berulang-ulang (setiap perulangan disebut Iterasi atau scan). Program memerintahkan komputer untuk mengambil nilai set-point dan data hasil pengukuran dari sensor dan selanjutnya menggunakan angka-angka ini untuk menghitung keluaran pengendali (yang kemudian dikirim ke aktuator). Program kemudian akan mulai lagi dari awal dan melakukan proses yang sama. Satu siklus kerja untuk proses ini berlangsung dalam waktu kurang 1/1000 detik. Sistim digital hanya mengambil untuk keadaan input pada selang waktu tertentu dalam proses scan dan memberikan output terbaru kemudian. Jika terjadi perubahan input setelah proses scan, maka perubahan ini tidak terdeteksi hingga pada pada proses scan berikutnya. Fenomena ini merupakan hal mendasar yang membedakannya dari sistim kendali analog yang secara kontinyu menanggapi setiap perubahan input yang terjadi. Namun bagi kebanyakan sistim kendali digital, waktu scan sangat singkat (< 1/1000 detik) dibandingkan dengan waktu tanggapan bagi proses yang dikendalikan sehingga untuk seluruh tujuan praktis, tanggapan pengendali terlihat terjadi dengan cepat dan dengan segera.
Lingkungan sekitar adalah “dunia analog” dalam hal ini kejadian-kejadian alam yang terjadi biasanya terjadi dalam pola yang kontinyu dari suatu keadaan ke keadaan berikutnya. Dengan begitu, kebanyakan sistim kendali mengendalikan proses-proses yang bersifat analog. Ini berarti bahwa dalam banyak kasus, sistim kendali digital pada awalnya harus mengubah data input analog menjadi bentuk digital sebelum dapat digunakan. Hal yang sama berlaku juga pada bagian output, dimana pengendali digital harus mengubah sinyal output digital menjadi bentuk analog. Gambar 1.6 menunjukan diagram blok dari sistim kendali digital ikal tertutup. Perhatikan bahwa terdapat dua blok tambahan yakni blok digital-to-analog converter (DAC) dan blok analog-to-digital converter (ADC).
Gambar 1.6. Diagram blok dari sistim kendali digital ikal tertutup. (aktuator digital mis. stepper motor memerlukan DAC, sedangkan sensor digital mis. encoder poros optik memerlukan ADC).
Perhatikan pula bahwa sinyal umpan-balik (feedback) dari sensor (setelah melewati ADC) langsung dikirim ke pengendali (komputer), berbeda dengan sistim analog, dimana sinyal feedback diberikan ke komparator untuk membandingkannya dengan nilai set-point. Ini, berarti bahwa pada sistim digital komputer langsung berfungsi sebagai komparator antara nilai set-point dengan nilai sinyal feedback.
KLASIFIKASI SISTIM-SISTIM KENDALI
Klasifikasi atau penggolongan sistim kendali dapat juga dilakukan dengan cara lain, yakni melalui jenis-jenis aplikasinya.
Kendali Proses
Kendali proses mengacu kepada suatu sistim kendali yang dipergunakan untuk mengawasi serangkaian proses-proses industri dengan tujuan agar dapat dilaksanakan dengan seragam, sehingga menghasilkan produk yang benar.
Gambar 1.7. Contoh Sistim Kendali Ikal Tertutup Untuk Kendali Proses
Contoh klasik dari kendali proses adalah sistim kendali ikal tertutup untuk menjaga suhu oven listrik agar tetap pada nilai tertentu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.7. Dalam contoh ini, bertindak sebagai aktuator adalah elemen pemanas, sedangkan variabel atau besaran yang dikendalikan adalah suhu. Sebagai sensor suhu digunakan termokopel (peranti yang berfungsi untuk mengubah perubahan suhu menjadi perubahan tegangan listrik). Pengendali mengatur pemberian tenaga listrik kepada elemen listrik dengan cara tertentu sehingga suhu didalam oven dapat dipetahankan sesuai nilai set-point (ditunjukkan oleh termokopel).
Contoh lain untuk kendali proses adalah contoh pada pabrik cat, dimana dua jenis cat berwarna, masing-masing biru (blue) dan kuning (yellow) dicampur untuk memperoleh cat dengan warna hijau (green) seperti pada Gambar 1.8. Untuk mempertahankan keseragaman warna hijau yang dihasilkan maka pengaturan proporsi volume cat biru dan kuning harus dipertahankan agar tetap konstan selama proses pencampuran. Pengaturan ditunjukkan pada Gambar 1.8(a) melalui pengaturan bukaan katup 1 dan katup 2, yang secara manual diatur bukaannya hingga diperoleh kecerahan warna hijau yang diinginkan. Masalahnya adalah jika ketinggian cairan cat pada masing-masing bak penampung berubah, hal ini akan menyebabkan terjadinya perubahan aliran cat, menyebabkan proporsi campuran berubah.
Untuk mempertahankan aliran yang konstan dari kedua bak penampung walaupun terjadi perubahan level / tinggi cairan cat, maka perlu digunakan dua buah katup yang diaktifkan dengan tenaga listrik (dan pengendalinya) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.8(b). Masing-masing katup akan mempertahankan laju aliran tertentu ke bagian pencampur (mixer), tanpa dipengaruhi oleh perubahan tekanan dari bak penampung. Secara teori, jika cat biru dan kuning masing-masing diatur terpisah maka harusnya diperoleh warna campuran yang selalu sama. Namun dalam prakteknya, faktor-faktor lain seperti suhu atau kelembaban dapat mempengaruhi sifat kimia pada proses pencampuran sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan warna campuran cat yang dihasilkan.
Cara terbaik untuk menanggulangi hal ini adalah dengan mempergunakan sistim yang ditunjukkan pada Gambar 1.8(c); dalam hal ini sensor dipergunakan untuk memonitor warna yang dhasilkan. Jika warna yang dihasilkan menjadi hijau tua maka pengendali akan meningkatkan kecepatan aliran cat warna kuning, sebaliknya jika warna hijau yang dihasilkan terlalu muda, maka aliran cat warna kuning dikurangi. Sistim ini lebih sesuai karena memantau parameter aktual yang harus dipertahankan. Pada sistim yang sebenarnya, pengaturan dengan cara sederhana seperti ini tidak dapat dilakukan disebabkan sensor yang dapat langsung mengukur keluaran sistim tidak ada dan atau proses akan melibatkan banyak variabel yang harus diperhitungkan pengaruhnya.
Kendali proses dapat juga diklasifikasikan sebagai proses batch atau proses yang kontinyu. Pada proses kontinyu terjadi aliran material atau produk yang kontinyu, seperti pada contoh pencampuran cat seperti yang telah diuraikan diatas. Suatu proses batch memiliki awal dan akhir proses (yang biasanya dilaksanakan berulang-ulang). Contoh proses batch misalnya proses pembuatan adonan roti dan proses pemuatan kotak ke atas pallet.
Pada pabrik-pabrik yang besar seperti pada kilang minyak, banyak proses yang terjadi secara simultan dan harus dikoordinasikan karena output dari satu proses merupakan input bagi proses yang lain. Pada masa awal aplikasi kendali proses, pengendali-pengendali terpisah-pisah digunakan untuk masing-masing proses, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.9(a). Permasalahan yang dihadapi dengan menggunakan cara ini ialah bahwa, untuk mengubah keseluruhan alur dari produk, maka masing-masing pengendali harus diatur ulang secara manual.
Pada era tahun 1960-an, sistim yang baru dikembangkan dimana seluruh pengendali-pengendali terpisah digantikan dengan satu komputer besar. Dilustrasikan pada Gambar 1.9(b), sistim ini disebut direct digital control(DDC) / kendali digital langsung. Keuntungan dari cara ini
adalah bahwa masing-masing proses dapat dilakukan, dipantau dan diatur dari tempat yang sama, Juga karena komputer dapat “melihat” keseluruhan sistim, maka komputer dapat melaksanakan pengaturan untuk meningkatkan kinerja total sistim. Kelemahan dari cara ini adalah seluruh pabrik bergantung kepada satu komputer, sehingga jika komputer gagal beroperasi akan menyebabkan keseluruhan proses produksi pabrik terhenti.
Pengertian UPS, Jenis UPS, Fungsi UPS dan Cara Kerja UPS
Pengertian lengkap, macam tipe jenis dan kegunaan serta cara kerja UPS pada Komputer. Apa itu UPS? Sebagian Anda mungkin tak asing lagi dengan perangkat elektronik yang satu ini. jika kita memiliki perangkat elektronik di rumah, biasanya kita juga memiliki perangkat ups sederhana yang digunakan. Nah, untuk memudahkan Anda dalam memahaminya, sebaiknya Anda tau lebih dulu apa definisi sederhana dari UPS tersebut.
UPS merupakan singkatan atau kepenjanagn dari Uninterruptible Power Supply sebuah alat tambahan pada rangkaian komputer dan biasanya dipasang pada peralatan listrik dan elektronik di rumah. UPS yang sederhana biasanya akan dipasang orang di peralatan seperti TV, kulkas, komputer dan sebagainya.
Pengertian lain dari UPS merupakan peralatan listrik yang fungsi utamanya adalah untuk menyediakan listrik tambahan pada bagian tertentu dari komputer, seperti monitor, CPU, Server atau bagian lain yang penting untuk mendapatkan asupan listrik secara terus-menerus.
Pentingnya menggunakan UPS pada komputer desktop, membuat kita harus mengetahui juga, apa sih fungsi UPS yang sebenarnya? Jangan sampai Anda disarankan oleh penjual untuk membeli UPS, tapi Anda tidak mengetahui gunanya untuk apa. Lalu apa sebenarnya fungsi dari UPS tersebut? Secara umum sebenarnya alat ini bertujuan untuk menstabilkan arus listrik yang diterima oleh peralatan elektronik yang dipasangkan padanya.
Misalnya komputer atau kulkas, dengan adanya peralatan UPS tersebut akan membuat peralatan tersebut menjadi lebih stabil asupan arusnya sehingga peralatan lebih awet dan tidak cepat rusak. Beberapa fungsi lain diantaranya adalah sebagai berikut:
Melindungi peralatan elektronik dari kondisi arus yang tidak stabil, mati mendadak dan sebagainya. Di daerah yang memiliki kebiasaan pemadaman listrik sebaiknya peralatan elektronik di rumah wajib menggunakan perangkat UPS supaya lebih tahan lama usia penggunaannya.
Bagi mereka yang menggunakan sumber arus kurang stabil seperti mesin genset atau diesel, sebaiknya menggunakan peralatan UPS. Karena akan berbahaya jika arus tiba-tiba naik atau tiba-tiba turun tidak terkontrol. Anda mungkin pernah melihat beberapa lampu yang terbakar pada penggunaan peralatan elektronik yang tidak menggunakan UPS atau yang juga sering disebut dengan alat penstabil arus, stabilizer.
UPS mampu memberikan arus cadangan apabila tiba-tiba sumber arus mati. Maka peralatan elektronik bisa dimatikan dan tidak mati secara tiba-tiba karena akan sangat membahayakan kondisi peralatan elektronik.
Terutama bagi para pengguna komputer dan server, alat UPS sangat dibutuhkan. Fungsi back up data dari peralatan UPS akan membantu para pengguna komputer dan server tidak kehilangan data yang dibutuhkan.
Selain mengetahui beberapa fungsi danm kegunaan dari UPS di atas, Anda juga perlu tahu beberapa macam jenis dan tipe UPS yang ada di pasaran agar bisa disesuaikan dengan kebutuhan Anda sebagai pengguna. Secara umum berikut ini beberapa merek UPS terkenal yang bagus yang sering digunakan dan juga ada di pasaran seperti APC, CyberPower Delta, Emerson, IBM, ICA, Matsumoto, Micropack, Montero, Prolink, Yuasa dan yang lainya dengan macam jenis dan tipe UPS seperti berikut:
1. UPS Standby
merupakan jenis UPS rumahan yang paling banyak digunakan. Anda juga mungkin memilikinya. Harganya pun lebih terjangkau, di bawah 500ribu rupiah untuk merek standar. Untuk penggunaan alat-alat sederhana, jenis UPS inilah yang digunakan. Memiliki tingkat efisiensi yang tinggi, akan tetapi juga memiliki beberapa kekurangan. Diantaranya adalah baterai tetap terpakai meskipun dalam kondisi mati serta tidak bisa digunakan untuk pemakaian di atas 2kva. Jadi memang untuk ukuran rumahan saja.
Keunggulan: Biaya rendah, efisiensi tinggi, desain kompak Kekurangan: Baterai tetap terpakai saat listrik padam, tidak cocok untuk pemakaian di atas 2kVA Keterangan: Paling cocok untuk pengguna personal.
2.UPS Line Interactive
merupakan jenis UPS yang dipakai untuk para pemilik bisnis kecil yang sudah membutuhkan jumlah arus listrik yang lebih besar. Kemampuannya di atas UPS standby dengan harga yang juga tentunya lebih mahal. Beberapa server milik pemerintah juga banyak yang menggunakan UPS jenis ini. Tingkat reliabilitasnya lebih tinggi dan mampu menyesuaikan jumlah voltase yang lebih tinggi dari peralatan.
Keunggulan: Reliabilitas tinggi, efisiensi tinggi, penyesuaian voltase baik Kekurangan: Tidak cocok untuk pemakaian di atas 5kVA Keterangan: Tipe UPS yang paling sering digunakan dalam kondisi listrik yang tidak menentu.
3. UPS Double Conversion Online
Tipe ini merupakan yang paling lazim untuk UPS dengan daya lebih dari 10kVA. Tipe ini memiliki kesamaan dengan tipe Standby. Hanya saja tipe ini memiliki sumber tenaga utama yang terletak pada Inverter, bukan pada sumber listrik AC. Dapat dikatakan tipe ini mendekati gambaran ideal dari sebuah UPS, sayangnya tipe ini menghasilkan panas yang cukup tinggi.
Keunggulan: Penyesuaian voltase yang sangat baik, mudah untuk disambungkan secara paralel Kekurangan: Efisiensi rendah, harganya mahal untuk tipe dengan daya di bawah 5kVA Keterangan: Mendekati gambaran ideal UPS, tapi menghasilkan panas yang cukup tinggi.
4. Delta Conversion Online
UPS ini merupakan bentuk teknologi Konversi Ganda (Double Conversion) yang terah diperbaharui dan tersedia dengan daya 5kVA hingga 1.6MW. Memiliki kemiripan dengan tipe Double Conversion, tipe ini menggunakan Inverter untuk selalu memasok voltase. Saat pasokan tenaga terputus, tipe ini melakukan hal yang sama dengan tipe Double Conversion.
Keunggulan: Penyesuaian voltase yang sangat baik, efisiensi tinggi Kekurangan: Tidak cocok untuk penggunaan di bawah 5kVA Keterangan: Efisiensi tinggi memperpanjang daur hidup perangkat saat digunakan pada sistem yang besar.
Pastikan UPS dilengkapi dengan AVR(stabilizer) dan Fuse (anti petir), sehingga tegangan listrik yang turun atau naik dan tidak stabil dapat dicegah sehingga kerusakan pada perangkat komputer dapat diminimalisir. Dan untuk Kalangan Pengguna rumahan, Jika anda memiliki Komputer, Printer, Scanner maka gunakan UPS yang tidak terlalu besar kapasitasnya karena yang paling penting perangkat komputer bisa bertahan beberapa menit untuk mematikannya secara normal sehingga mencegah kerusakan pada Komputer dan perangkat lainnya.
DimensiData.Com adalah Pusat Belanja Komputer untuk pribadi dan perusahaan Terlengkap dan termurah di Indonesia. Kami menyediakan komputer, laptop, notebok, server, printer, scanner, hard disk, storage nas dengan harga murah dan bergaransi resmi.
Rangkaian suara monyet ini sangat mudah untuk dibuat, karena menggunakan komponen elektronika yang cukup simpel diantaranya tiga buah IC555, IC LM386 dan beberapa komponen pelengkap lainnya seperti resistor dan kapasitor.
Meskipun saat ini sudah tersedia chip mikrokontroler yang dapat kita program sesuai keinginan, namun terkadang hal ini menjadi sulit jika kita tidak benar-benar menguasai penggunaan mikrokontroler itu sendiri. Sehingga harapanya rangkaian suara monyet ini bisa dengan mudah dipraktekan oleh siapa saja yang ingin belajar rangkaian elektronika lebih mendalam.
Diagram Skematik
Cara Kerja Rangkaian Suara Monyet
Ketika saklar S1 ditekan, arus listrik mulai mengaliri rangkaian suara monyet. Komponen IC1 akan beroperasi dengan dua daerah kerja, yaitu kondisi high voltage dan low voltage. Pertama-tama seperti yang tertera pada gambar rangkaian, pin 3 akan berada dalam kondisi high voltage selama 2 detik, kemudian berubah menjadi kondisi low voltage secara otomatis. Lama tenggang waktu ini ditentukan oleh besarnya resistor R1 dan R2, serta kapasitor C1 C2.
Perubahan kondisi dari high voltage ke low voltage pada IC1 ini akan mengontrol kerja IC2 dan IC3. Namun sinyal arus listrik akan melewati dioda D1 dan potensimeter VR1 terlebih dahulu sebelum menuju ke pin 5 masing-masing IC. Dioda D1 berguna melindungi IC1 dari tegangan balik yang mungkin ditimbulkan oleh rangkaian suara monyet ini.
Sementara IC2 dan IC3 terhubung dengan bagian lain dalam rangkian suara monyet, kedua IC ini juga berperan membangkitkan frekuensi tinggi dan rendah yang bersumber dari tegangan pada pin 5. Ketika pin 5 dalam kondisi high voltage, frekuensi yang dihasilkan akan tinggi. Begitu pun sebaliknya, ketika tegangan pin 5 low voltage, frekuensi yang dihasilkan oleh IC2 dan IC3 pun rendah.
Secara umum IC2 dan IC3 bekerja secara identik. Karena kita menginginkan output suara sealami mungkin, maka teknik yang digunakan adalah dengan menggabungkan dua buah frekuensi yang identik secara terus menerus sehingga terdengar seperti efek suara monyet. Maka dinamilah rangkaian ini dengan rangkain suara monyet.
Terakhir, IC4 berperan sebagai amplifier untuk frekuensi yang berasal dari IC2 dan IC3.keluaran dari IC4 akan disambungkan langsung ke speaker, dan potensiometer VR3 berfungsi untuk mengatur level tegangan sinyal sebelum masuk ke IC4.
Bahan-Bahan
Resistor 0,25 W, toleransi 5%
R1 100K
R2 6,8M
R3,R4,R6 10K
R5 270 ohm
R7 27K
R8 27 ohm
Kapasitor elektrolit (ElCo)
C4, C7 10µF 16V
C8 220µF 16V
Kapasitor Mylar
C1,C2 0,22µF 50V
C3 0,056µF 50V
C5,C6 0,047µF 50V
Resistor Variabel
VR1, VR2 4,7K
VR3 100K
Semikonduktor
IC1, IC2, IC3 NE555 Timer
IC4 LM386 Amplifier
SP1-8 ohms speaker
PCB dan lainya.
Cara membuat rangkaian
Pertama kali anda harus membuat terlebih dahulu PCB seperti gambar dibawah ini, atau sesuai kreasi Anda. Baca artikel cara membuat PCB sendiri jika masih bingung cara membuatnya. Kemudian mulaialah merangkai komponen yang sudah disiapkan ke atas PCB mneggunakan solder dan timah. Kemudian jangan lupa sambungkan speaker, cek kembali rangkian dan bandingkan dengan gambar skematik rangkaian diatas. Terakhir hubungkan rangkaian suara monyet dengan catu daya, dan selamat menikmati hasil karya Anda sendiri.
Desain PCB
Demikian penjelasan singkat tentang rangkaian suara monyet menggunakan IC555. Semoga menambah wawasan Anda semua, dan menambah motivasi untuk belajar elektronika lebih mendalam.
Rangkaian pengendali motor sesuai dengan namanya adalah rangkaian elektronika yang berfungsi sebagi rangkaian pengendali pada motor DC. Rangkaian pengendali ini seringkali digunakan pada pembuatan robot berbasis roda. Karena berfungsi untuk mengendalikan motor, tidak sedikit juga yang menyebut rangkaian ini dengan sebutan Motor driver.
Beberapa kegunaan rangkaian pengendali motor diantaranya selain untuk menendalikan arah putar motor –tentunya- adalah :
Motor driver juga berfungsi sebagai penguat arus dan tegangan pada motor
Sebagai pengaman arus balik motor secara langsung
Sebagai pengendali kecepatan motor yang diatur dengan PWM (pulse width modulation).
Ada beberapa macam pengendali motor yang salah tiganya akan kita bahas pada kesempatan kali ini, diantaranya :
H-Bridge
H-Bridge atau dalam bahasa Indonesia bisa diterjemahkan menjadi jembatan H merupakan rangkaian pengendali motor dengan dua jalur rangkaian yang bisa dibuka dan ditutup untuk melewatkan arus listrik pada motor tersebut. Perhatikan rangkain H-Bridge dibawah ini.
Cara kerja rangkaian pengendali motor diatas ketika saklar A dan D tertutup, maka motor akan berputar searah jarum jam atau CW (clockwise). Sedangkan jika saklar yang tertutup adalah saklar B dan C, motor akan berputar berlawanan arah jarum jam atau CCW (counter clockwise). Dari penjelasan transistor sebagai saklar kita tahu bahwa transistor bisa menggantikan kedudukan saklar pada rangkaian H-bridge diatas sehingga lebih mudah dikontrol.
IC L293
IC L293 merupakan rangkaian pengendali motor H-Bridge yang dikemas dalam bentuk IC. IC L293 memiliki 2 buah rangkain H-Bridge didalamnya, sehingga dalam penggunaanya IC L293 bisa untuk mengendalikan dua motor sekaligus. IC ini sangat cocok digunakan untuk membuat robot line follower dengan dua motor.
IC L298
IC L298 memiliki fungsi yang sama dengan IC L293 yaitu sebagai rangkaian penendali motor. IC inipun memuat dua rangkaian pengendali sekaligus. Satu hal yang membedakan dari IC L293 adalah kapasitas arus yang dapat dilewatkan lebih besar. Jika pada IC L293 arus maksimal yang boleh digunakan hanya berkisar 600 mA, IC L298 membolehkan aliran arus listrik mencapai 4 A, sehingga dimensi motor yang mampu dikendalikan menggunakan IC L298 pun lebih besar.
Demikian penjelasan singkat mengenai rangkain pengendali motor. Semoga bermanfaat untuk anda, khususnya yang ingin merakit robot line follower.
Rangkaian Audio Amplifier hampir bisa ditemukan disemua perangkat elektronik yang biasa kita gunakan sehari-hari, mengingat kegunaanya yang sangat beragam. Anda dapat dengan mudah membeli amplifier siap pakai yang tersedia di toko elektronika. Tapi tidak ada salahnya juga mencoba untuk membuat rangkaian amplifier sendiri.
Sebelum mencoba untuk merangkai amplifier sendiri, pastikan bahwa anda mengerti seluk beluk amplifier, agar rangkaian yang akan kita buat nantinya sesuai harapan.
Rangkaian amplifier atau bisa disebut juga rangkaian penguat merupakan rangkaian pengolah sinyal listrik AC. Sinyal input yang masuk ke amplifier diperkuat dayanya pada sinyal ouputnya. Perbandingan besar sinyal output dibanding sinyal input disebut gain. Jadi, misalkan saja sinyal input yang masuk ke rangkaian 1 Volt dan setelah keluar dari rangkaian sinyal berubah menjadi 100 Volt, maka gain dari amplifier tersebut adalah 100.
Selain sebagai rangkaian penguat daya, amplifier juga berguna untuk mengolah sinyal listrik sebagai mana operasi matematis. Sebut saja amplifier sebagai rangkaian penjumlah dan pengurang tegangan, rangkaian pembanding (comparator). Operasional Amplifier (Op-Amp) bisa juga berfungsi sebagai rangkaian differensiator dan integrator yang sering digunakan dalam bidang control PID.
Dalam aplikasi pemakaianya, rangkaian amplifier bisa ditemukan didalam rangkaian radio, rangkaian televise, berbagai macam rangkaian audio dan masih banyak rangkaian yang lain yang mengandung amplifier. Sistem kerja equalizer pada sound system juga menggunakan amplifier dengan kombinasi komponen-komponen lain. Tujuanya adalah mengatur volume setiap frekuensi sehingga menghasilkan suara yang harmonis.
Rangkaian amplifier biasanya tersusun dari transistor-transistor, baik itu transistor dalam bentuk solid state bisa juga dalam bentuk IC (integrated circuit). Amplifier terbagi dalam beberapa kelas, ada yang masuk kategori amplifier kelas A, B, AB, maupun C. Penggolongan amplifier ini berdasarkan titik kerja dan karakteristik masing-masing rangkaian. Misalkan saja amplifier kelas A cenderung boros daya dan cepat panas, meskipun lebar frekuensi sinyal yang mempu diolah lebih lebar sehingga suara yang dihasilkan bisa lebih bagus. Untuk penjelasan mengenai kelas-kelas amplifier secara rinci akan dibahas pada artikel selanjutnya.
Demikianlah penjelasan sederhana mengenai rangkaian amplifier, semoga pembahasan diatas bisa menambah wawasan dan bermanfaat bagi anda semua.
Rangkaian lampu tidur otomatis adalah rangkaian listrik yang akan mengontrol nyala lampu secara otomatis. Ide pembuatan rangkaian lampu ini terinspirasi dari kebiasaan kita sebelum tidur. Seperti yang kebanyakan orang lakukan sebelum tidur, mereka akan mematikan lampu kamar dan menghidupkan lampu tidurnya. Karena dirasa cara ini kurang efektif, sehingga muncul ide untuk membuat rangkaian lampu tidur otomatis ini.
Secara umum, cara kerja rangkaian lampu otomatis akan hidup saat kamar dalam keadaan gelap. Saat kondisi kamar kembali terang, sensor cahaya akan bekerja dan rangkaian lampu tidur otomatis padam. Rangkaian lampu ini disuplay dari dua sumber listrik berbeda, rangkaian sensor cahaya bekerja dengan sumber tegangan baterai (sumber DC). Sedangkan rangkaian lampu langsung mendapat sumber teagngan dari listrik PLN (sumber AC).
Komponen-komponen
Untuk membuat rangkaian lampu ini, anda perlu menyiapkan bahan-bahan yang dibutuhkan diantaranya:
Trimpot 10 KΩ (Trimmer Potentiometer) adalah potensiometer atau variable resistor yang cara mengubah nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng trim. Trimpot ini berguna dalam pengaturan hambatan sesuai dengan kondisi kamar kita. Trimpot ini lah yang akan menyesuaikan hambatan total rangkaian lampu tidur sehingga lampu ini dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Resistor 1KΩ adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hokum Ohm, V=I.R. Resistor diberi label R3 dan R4.
Transistor 2N222 adalah piranti semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal berbagai fungsi lainya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET). Ada dua buah transistor yang akan digunakan dalam pembuatan rangkaian lampu tidur otomatis ini.
Relay
Relai 5V tipe SPDT adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet dalam mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri dari kumparan kawat tembaga yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini diberi arus listrik akan timbul medan magnet yang akan menarik armatur berporos yang digunakan sebagai pengungkit mekanisme sakelar. Relai pada alat ini berfungsi sebagai switch otomatis antara dua rangkaian (rangkaian sensor cahaya dan rangkaian lampu).
Lampu pijar 220V AC adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat bersentuhan langsung dengan oksigen di udara. Lampu ini lah yang menjadi lampu tidur pada pembuatan rangkaian lampu otomatis.
Sekring 1A adalah alat untuk menghindari hubungan singkat atau korslet. Sekring digunakan dalam alat ini karena alat yang akan di buat juga menggunakan sumber AC. Sehingga, untuk mengatasi dan menghindari dampak buruk dari hubungan singkat, akan digunakan sekring atau fuse sebagai pengamannya. Penggunaan sekring pada rangkain lampu otomatis diletakan pada sebuah dudukan sekring.
Baterai kering 9Volt adalah Sumber tegangan listrik DC yang akan di gunakan pada rangkaian lampu ini. Baterai ini adalah sebagai sumber listrik untuk rangkaian yang terhubung langsung dengan LDR.
Gambar Rangkaian Lampu
Cara kerja Rangkaian Lampu
Rangkaian lampu tidur otomatis bekerja dengan menggunakan sensor cahaya. Sensor yang digunakan pada rangkaian ini adalah LDR. LDR akan mendeteksi cahaya yang ada di sekelilingnya.
Jika dianalisa dari gambar rangkaian lampu diatas, terlihat bahwa ada dua rangkaian dengan dua sumber yang berbeda. Satu sumber DC dan satu lagi dari sumber AC. Dari gambar rangkaian lampu di atas, terlihat bahwa relay adalah sebagai jembatan atau switch antara rangkaian sebelah kanan dan sebelah kiri. Rangkaian sebelah kiri adalah rangkaian sensor cahaya dengan sumber DC dan terhubung langsung dengan LDR. Sedangkan rangkaian sebelah kanan adalah rangkaian lampu tidur dengan sumber AC yang terhubung langsung dengan Lampu tidur.
Ketika kondisi gelap, nilai tahanan LDR akan menjadi besar, sehingga arus lisrik yang melewati transistor menjadi kecil. Karena arus listrik yang melewati transistor kecil dan bernilai kurang dari tegangan aktif transistor, arus listrik ini tidak dilewatkan. Artinya, rangkaian sebelah kiri tidak aktif karena arus yang ada bisa dianggap diabaikan. Dan relay akan melakukan switching dan menutup sakelarnya ke rangkaian lampu tidur. Artinya, rangkaian kanan (rangkaian lampu tidur) akan close, dan lampu tidur pun menyala.
Ketika kondisi terang, nilai tahanan LDR menjadi kecil, arus listrik yang lewat akan menjadi besar pada rangkaian sebelah kiri (rangkaian sensor cahaya). Karena arus listrik yang melalui transistor ini bernilai lebih besar dari pada tegangan di daerah aktif transistor, arus listrik pun dilewatkan, relay dalam kondisi ON di rangkaian kiri. Artinya, rangkaian kiri dalam kondisi CLOSE. Dan rangkaian lampu tidur (rangkaian sebelah kanan) OPEN dan lampu akan padam.
Ketukan-ketukan pada Relay
Kegunaan variabel resistor adalah untuk membuat sinkronisasi hambatan pada rangkaian lampu tidur otomatis. Dari rangkaian di atas, terlihat bahwa nilai hambatan tidak hanya ditentukan oleh LDR, tapi juga ditentukan oleh Resistor variable (trimpot).
Cahaya juga mempunyai nilai intensitas tertentu. Ruangan yang gelap menurut kita belum tentu gelap total oleh LDR. Gelap total menurut LDR adalah saat kita menutup seluruh permukaan atas LDR. Oleh karena gelap total menurut kita tidak sama dengan gelap total menurut LDR, maka diperlukan suatu alat yang mensinkronisasi nilai hambatan tersebut. Agar nilai total hambatan antara LDR dan Resistor variabel sesuai dengan intensitas cahaya yang ada di dalam ruangan tersebut.
Jika menurut LDR, cahaya yang diterimanya masih belum lebih kurang dari nilai minimum intensitas cahayanya, dia masih melewatkan arus pada rangkaian kiri.
Sehingga lampu akan menyala dengan sedikit ketukan. Bunyi ketukan-ketukan ini terjadi karena Relay melakukan switch berkali-kali ke rangkaian kanan dan pindah lagi ke rangkaian kiri. Perpindahan ini menimbulkan bunyi ketukan berkali-kali dengan lampu yang menyala redup. Ini bisa didapatkan dengan meletakkan jari di atas LDR tanpa menutup permukaan atas LDR. Untuk lebih jelas, perhatikan gambar di samping ini.
Jika ternyata ruangan itu mempunyai intensitas cahaya yang sangat minim dan sesuai dengan LDR, maka hambatanya akan membesar dan lampu tidur pun hidup.
Tapi jika intensitas cahaya itu masih belum kurang dari batas minum cahaya yang menumbuk sensor LDR, maka hambatan yang didapat masih kecil sehingga lampu padam.
Akan tetapi, jika intensitas cahaya itu berada di tengah-tengah ambang batas minimum cahaya yang menumbuk LDR, maka relay akan berulang kali pindah switch dari rangkaian kiri, lalu ke rangkaian kanan. Inilah yang menimbulkan bunyi ketukan tersebut. sehingga nyala lampu yang didapat pada lampu tidur akan terlihat kedap kedip dengan sangat cepat. Inilah yang terjadi ketika switch pada relay berpindah-pindah cepat dari rangkaian kiri ke rangkaian kanan. Lalu ke rangkaian kiri lagi.
Untuk percobaan pertama kali, kita akan dapatkan hal seperti ini. Akan terdengar bunyi ketukan-ketukan tersebut. Dan untuk menghilangkan bunyi ketukan itu, digunakanlah resistor variabel untuk mengatur hambatan yang sesuai dengan intensitas cahaya di ruangan kita.
Pengaruh putaran Resistor Variabel
Jika Resistor Variabel diputar searah jarum jam, maka nilai hambatannya akan membesar dan ini akan membuat arus yang mengalir pada rangkaian sensor semakin kecil sehingga relay akan switch ke rangkaian lampu tidur(rangkaian kanan). Rangkaian lampu tidur CLOSE dan lampu tidur pun menyala.
Ketika LDR ditutup dengan jari (kondisi kamar gelap), maka nilai hambatan makin membesar dan arus yang mengalir di rangkaian LDR (rangkaian kiri) semakin kecil dan lampu makin menyala terang karena rangkaian lampu tidur semakin CLOSE. Terlihat bahwa lampu semakin terang setelah LDR ditutup jari. Ini karena nilai hambatan di rangkaian LDR meningkat saat LDR ditutup jari. Meningkatnya hambatan di rangkaian LDR akan membuat rangkaian lampu tidur semakin CLOSE.
Jika resistor variabel diputar berbalik arah jarum jam, maka nilai hambatanya semakin kecil artinya, kita membolehkan arus listrik mengalir di dalam rangkaian LDR. Dan relay akan switch ke rangkaian LDR sehingga dia CLOSE. Dan lampu tidak menyala karena rangkaian lampu tidur(rangkaian kanan) OPEN saat rangkaian LDR (rangkaian kiri) CLOSE.
Jika LDR ditutup dengan jari, lampu menyala karena saat LDR ditutup jari, ada hambatan dari LDR yang membuat arus tidak mengalir di rangkaian LDR (rangkaian kiri) dan rangkaian lampu tidur akan CLOSE sehingga lampu tidur menyala. Jika diperhatikan, nyala lampu agak redup. Ini karena hambatan total yang ada hanya berasal dari hambatan LDR (ingat : hambatan dari RV sudah diperkecil sebelumnya dengan memutar RV ke arah kiri).
Pengaplikasian Resistor variabel pada Alat
Jika ternyata ruangan kamar kita intensitas cahayanya kecil walau lampu kamar telah dinyalakan, artinya, kita harus memutar resistor variabel hingga nilai hambatannya menjadi lebih kecil dari sebelumnya (memutarnya ke arah kiri atau berbalik arah jarum jam). Agar arus bisa lewat di rangkaian sebelah kiri (rangkaian LDR) dan lampu tidur tidak menyala.
Jika ternyata ruangan kamar kita intensitas cahayanya besar saat lampu kamar telah dinyalakan, maka kita tidak perlu memutar resistor variabel lagi. Hambatan cukup hanya dari LDR saja karena LDR telah mendapatkan nilai hambatan terkecilnya sehingga arus bisa mengalir di rangkaian sebelah kiri.
Jika seandainya resistor variabel kita naikan nilai hambatannya, maka arus makin lama makin mengecil di rangkaian sebelah kiri dan relay akan switch ke rangakain kanan sehingga rangkaian kanan(rangkaian lampu tidur) ON dan lampu nyala. Artinya, walaupun lampu kamar menyala, lampu tidur juga menyala. Hal ini tidak sesuai dengan keinginan kita. Untuk itulah dibutuhkan pengaturan di resistor variabel ini.
Hasil Rangkaian Lampu Tidur Otomatis
Penggunaan Alat
Alat yang akan di buat ini adalah sebuah Lampu tidur otomatis. Akan di membuat ini karena terinspirasi dari kebiasaan kita sebelum tidur. Seperti yang kebanyakan orang lakukan, sebelum tidur, dia mematikan lampu kamarnya dan menghidupkan lampu tidurnya. Cara ini kurang efektif menurut akan di. Oleh sebab itu, akan di membuat alat ini.
Secara garis besar, Lampu akan hidup dalam keadaan ruangan gelap. Ketika ada cahaya, sensor LDR akan bekerja dan lampu pada alat akan padam. Dengan alat yang akan di buat ini, kita tidak perlu harus mematikan lampu kamar lalu menghidupkan lampu tidur lagi. Karena seketika kita mematikan lampu kamar, lampu tidur kita akan otomatis menyala.
Selain sebagai lampu tidur otomatis, alat ini jika dikembangkan lebih luas, bisa digunakan sebagai lampu jalan otomatis. Saat senja menjelang, kita tidak perlu repot-repot lagi menekan sakelar lampu jalan untuk menghidupkan lampunya. Karena dengan alat ini, sensor telah berfungsi sebagai aktifasi sakelar atau switching pada relay yang akan mengaktifkan lampu jalan itu tadi.
Selain itu, kita juga bisa memanfaatkan fungsi ketukan pada relay tadi sebagai alarm anti maling. Kita memang tidak menggunakan speaker pada alat ini. Tapi dengan bunyi ketukan relay yang sangat kuat, bisa mengejutkan maling yang berniat mencuri barang berharga kita. Alat ini diletakkan di dalam lemari. Seketika maling membuka pintu lemari, cahaya masuk ke dalam lemari dan karena cahaya ini terletak dalam ambang batas minum intensitas LDR, maka relay akan switching bolak-balik. Dan ketukan itu akan ditimbulkan.
Tata Letak dan Desain PCB
Kesimpulan
Dengan perkembangan sensor yang semakin meningkat saat ini, bermunculanlah berbagai alat elektronik otomatis yang memudahkan pekerjaan kita. Seperti alat yang akan di buat ini, dengan hanya menggunkan satu buah sensor LDR, akan di bisa membuat lampu otomatis yang berguna saat kita ingin tidur.
Dengan alat elektronik ini, segala pekerjaan yang awalnya harus dilakukan dengan beberapa tahap, dapat dilakukan hanya dengan sekali tahap. Inilah manfaat dari alat yang akan di buat.
Dan tambahan, untuk menghindari terjadinya arus pendek yang disebabkan oleh gangguan lingkungan, sebaiknya casing dibuat dari bahan acrylic/boks plastik. Sensor LDR dapat diganti dengan sensor cahaya lain, misalnya fotodioda. Agar didapatkan hasil pembacaan yang akurat, sensor diletakkan pada bagian terluar boks.
Demikian uraian mengenai pembuatan dan cara kerja rangkaian lampu tidur otomatis. Semoga bisa menginspirasi anda semua. baca juga artikel menarik lainya, seperti pengertian transistor, pengertian dioda, dan rangkaian sensor cahaya.
