Proposal Terakhir

  • Published on
    10-Jul-2015

  • View
    298

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

PROPOSALPERENCANAAN DAN FABRIKASI RANGKAIAN ELEKTRONIKA

UPS POWER SUPPLY MINI 5V

Kelompok I : 1. 2. 3. 4. Aldiana Widanti Damar Yustian Fauzi Ainuk Yaqin Herwin Danar Jati (03) (05) (09) (10)

Kelas : D3 TT 2B

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI MALANGTAHUN AJARAN 2011/2012

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Pencatu Daya atau Power Supplay adalah sebuah piranti elektronika yang berguna sebagai sumber daya untuk piranti lain, terutama daya listrik. Pada dasarnya pencatu daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa pencatu daya yang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain. Power supply mengubah aliran listrik arus bolak-balik (AC) yang tersediadari aliran listrik Menjadi arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh power supply. Power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion sendiri terdiri dari tiga macam: AC/DC Power Supply, DC/DC Converter, dan DC/AC Inverter.

Secara umum,istilah Power Supply biasanya berarti suatu sistem filter penyearah (rectifier-filter) yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC murni. Banyak rangkaian power supply yang berlainan yang dapat digunakan untuk pekerjaan tersebut. Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana adalah transformator, resistor, kapasitor dan induktor. Power Supply yang diatur secara lebih kompleks dapat menambahkan transistor atau triode sebagai pengontrol tegangan, ditambah dengan diode zener. Kami berencana membuat Uninterruptible Power Supply (UPS) mini untuk CDplayer portable.

1.2

Rumusan Masalah 1. 2. 3. 4. 5. Apa trafo yang baik digunakan untuk rangkaian UPS yang di buat? Penyearah (rectifier) apa yang harus digunakan? Bagaimana pemasangan filter agar sinyal yang keluar dapat halus? Bagaimana merancang regulator agar dapat mengeluarkan arus yang sesuai? Bagaimana merangkai power supply yang dapat digunakan untuk mecharge baterai ?

1.3

Batasan Masalah Power supply teregulasi dengan tegangan 5V dan mempunyai arus 500mA tetap bekerja stabil.

1.4 kontribusi atau manfaat Kami ingin membuat UPS mini untuk CD Player portable yang mempunyai keluaran arus dan dapat diaplikasikan pada rangkaian sederhana seperti jam digital, dan rangkaian yang membutuhkan tegangan sebesar 5V dan arus 500mA. Power supply ini dapat bekerja walaupun tidak dialiri tegangan jala-jala karena terdapat baterai seri 12V yang di-charge dalam jangka waktu tertentu sesuai kapasitas baterai.

BAB II TEORI DASAR

PRINSIP KERJA UPS Fungsi dasar UPS (Uninterruptible Power Supply) adalah menyediakan suplai listrik SEMENTARA ke beban tanpa terputus pada saat main power nya tidak bekerja agar seluruh proses dapat dihentikan dengan benar. UPS memiliki dua sumber daya listrik : Primary Power Source dan Secondary Power Source. Salah satunya berasal dari main power (stop kontak / PLN), satunya dari baterai UPS. Di dalam UPS terdapat Switch yang mengatur sumber daya listrik mana yang digunakan untuk menyediakan suplai listrik ke beban . Jika Primary Power Source tidak berfungsi, Switch akan mengaktifkan Secondary Power Source secara otomatis. Begitu juga sebaliknya jika Primary Power Source sudah kembali berfungsi. UPS membutuhkan arus listrik AC, sedangkan arus listrik dari baterai adalah DC. Oleh karena itu, di dalam UPS terdapat Inverter yang mengubah arus DC dari baterai menjadi arus AC. Di dalam UPS juga terdapat Rectifier yang mengubah arus AC dari main power menjadi arus DC untuk mengisi baterai pada saat main power bekerja.

Fungsi Dan Kegunaan UPS 1. Dapat memberikan energi listrik sementara ketika terjadi kegagalan daya pada listrik utama ( listrik PLN atau genset ). 2. Memberikan kesempatan waktu yang cukup untuk segera menghidupkan genset sebagai pengganti listrik utama. 3. Memberikan kesempatan waktu yang cukup untuk segera melakukan back-up data dan mengamankan sistem operasi-OS dengan melakukan shutdown sesuai prosedur ketika listrik utama padam. 4. Mengamankan sistem komputer dari gangguan-gangguan listrik yang dapat mengganggu sistem komputer baik berupa kerusakan software, data maupun kerusakan hardware. 5. UPS secara otomatis dapat melakukan stabilisasi tegangan ketika terjadi perubahan tegangan pada input sehingga tegangan output yang digunakan oleh sistem komputer berupa tegangan yang stabil. 6. UPS dapat melakukan diagnosa dan managemen terhadap dirinya sendiri sehingga memudahkan pengguna untuk mengantisipasi jika akan terjadi gangguan terhadap sistem. 7. User friendly dan mudah dalam installasi. 8. Pengguna dapat melakukan kontrol UPS melalui jaringan LAN dengan menambahkan beberapa aksesoris yang diperlukan. 9. Dapat diintegrasikan dengan jaringan internet. 10. Notifikasi ( pemberitahuan ) jika terjadi kegagalan dengan melakukan pengaturan perangkat lunak melalui UPS Management. Komponen-komponen utama dalam UPS Baterai Jenis baterai yang digunakan UPS umumnya berjenis lead-acid atau jenis nikelcadmium. Baterai ini umumnya mampu menjadi sumber tegangan cadangan maksimal selama 30 menit.

Rectifier Penyearah Penyearah atau Rectifier berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus DC ( direct current ) atau DC dari suplai listrik utama. Hal ini bermanfaat pada saat pengisian baterai. Inverter Kebalikan dari penyearah, Inverter berfungsi untuk mengubah arus DC dari baterai menjadi arus AC. Hal ini dilakukan pada saat baterai pada UPS digunakan untuk memberikan tegangan ke komputer. Transfer Switch Transfer Switch adalah saklar listrik yang menghubungkan sumber tenaga listrik dari sumber utama ke sebuah sumber cadangan ( UPS ). Saklar ini dapat dioperasikan secara manual atau secara otomatis. Automatic Transfer Switch ATS sering dipasang di mana sebuah sumber daya cadangan terletak, sehingga dapat memberikan daya listrik sementara jika sumber listrik terputus.

2.1 TRNSFORMATOR Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk merubah tegangan listrik AC. Trafo ada dua jenis, yaitu: Trafo Step-Up, digunakan untuk menaikan tegangan listrik.

Trafo ini memiliki ciri lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder dan tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder.

Trafo Step-Down, digunakan untuk menurunkan tegangan listrik. Trafo ini memiliki Ciri lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder dan tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder.

Persamaan transformator

Pp

Ps

Pada transformator ideal berlaku persamaan:

Di mana :

Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan skunder Vp = tegangan primer

Ip = kuat arus primer Is = kuat arus skunder Sehingga Daya yang masuk ke trafo sama dengan daya yang keluar dari trafo. Efisiensi transformator Pada kenyataannya setiap penggunaan trafo tidak pernah didapat daya yang masuk sama dengan daya yang keluar. Daya listrik yang dikeluarkan oleh trafo selalu lebih kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo.

Daya listrik yang dihasilkan oleh sebuah trafo tergantung dari efisiensi trafo tersebut. Efisiensi trafo adalah persentase daya yang keluar dari trafo.

Prinsip kerja transformator

Trafo terbuat dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah cincin besi lunak. Kumparan yang dihubungngkan ke sumber tegangnan disebut kumparan primer dan Kumparan tempat hasil disebut kumparan sekunder. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

2.2 PENYEARAH

Rangkaian penyearah gelombang merupakan rangkaian yang berfungsi untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah adalah dioda, karena dioda memiliki sifat hanya memperbolehkan arus listrik melewati-nya dalam satu arah saja. Rangkaian penyearah ada 2 macam yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Penyearah setengah gelombang

Prinsip kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang ini adalah pada saat setengah gelombang pertama (puncak) melewati dioda yang bernilai positif menyebabkan dioda dalam keadaan forward bias sehingga arus dari setengah gelombang pertama ini bisa melewati dioda. Pada setengah gelombang kedua (lembah) yang bernilai negatif menyebabkan dioda dalam keadaan reverse bias sehingga arus dan setengah gelombang kedua yang bernilai negatif ini tidak bisa melewati dioda. Keadaan ini terus berlanjut dan berulang sehingga menghasilkan bentuk keluaran gelombang seperti diperlihatkan pada gambar di bawah.

Rangkaian penyearah setengah gelombang ini memiliki kelemahan pada kualitas arus DC yang dihasilkan. Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian ini hanya 0,318 dari arus maksimum-nya. Oleh sebab itu rangkaian penyearah setengah gelombang lebih sering digunakan sebagai rangkaian yang berfungsi untuk menurunkan daya pada suatu rangkaian elektronika sederhana dan digunakan juga sebagai demodulator pada radio penerima AM. Penyearah gelombang penuh: Dengan trafo center trap

Pada rangkaian penyearah gelombang penuh center tap hanya menggunakan dua dioda sebagai penyearah-nya.

Prinsip kerja dari rangkaian penyearah center tap ini adalah pada saat arus setengah gelombang pertama pada AC-Source1 bernilai positif, maka arus akan mengalir ke beban melalui D1 (forward bias). Sedangkan pada