Pengenalan Pengaturan

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

: Mempelajari susunan, cara kerja dan watak pengatur suhu mode “ON-OFF” pada sistem pemanas.

Tujuan

: 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 <= Vutp, maka pemanas harus dihidupkan dan pendingin dimatikan. Fungsi untuk menghidupkan atau mematikan pendingin atau sebaliknya dapat menggunakan rele atau saklar elektronis, adapun macamnya rele yang digunakan adalah rele “single pole double throw” yang memiliki terminal NO (normally open), NC (normally closed) dan C (contactor). Karena hidupnya pemanas dan pendingin selalu secara bergantian. Pada sistem pengatur mode “on-off” empat titik, hampir sama dengan dua titik tetapi di dalam pengatur ini tidak hanya menggunakan satu detektor ambang untuk “error” positif dan negatif , namun menggunakan dua detektor ambang “error” yaitu detektor ambang “error” positif dengan dua titik, yaitu (UTP)p dan (LTP)p untuk “error” positif. Dan detektor ambang “error” negatif dengan dua titik, yaitu (UTP)n dan (LTP)n untuk “error” negatif.

C. PEMBAHASAN Pada praktikum ini percobaanya hanya menggunakan pemanas, yang berarti pendinginnya tidak digunakan, dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Detektor ambang batas penyimpangan (schmitt trigger) beserta relenya hanya digunakan satu saja, yaitu yang untuk pemanas, tetapi tegangan acuan schmitt triggernya dinolkan, sehingga tegangan ambang batas penyimpangannya bernilai Ve upper = 0 + ½ VH Ve lower = 0 – ½ VH VH (= V histerisis) 2. Sebelum peralatan dihidupkan, pelajari penyusun-penyusunnya meliputi unit pengatur, unit pemanas/bejana, sensor, multimeter digital (diatur pada dc-2000mV), catu daya dan “timer” dengan “buzzer” yang menghasilkan bunyi setiap N x detik sekali 3. Disusun sistem pengaturannya 4. Isi bejana berpemanas sampai setinggi 75% atau 80% 5. Steker power (ac-220V) jangan dimasukan ke-stop kontak dulu 6. Hubungkan kabel “power” (steker) catu daya ke=stop kontak ac-220V (menghidupkan catu daya) 7. Setelah suhu setting = 50derajat celcius (Vr pada multimeter terbaca = 500mV) 8. Resetlah pencacah pembacaan data 9. Pilihlah pada timer N(=periode bunyi) setiap berapa detik sekali berbunyi 10. Siapkan tabel pengamatan, hubungkan kabel ac “power” 220V pengatur ke-stop kontak 220V/ac, lalu mulai dengan start/enable “timer” dan amati suhu dengan multimeter digital setiap terdengar bunyi “timer” Penetapan nilai suhu tegangan Vref atau celcius/mV sebesar satu derajat celcius per sepuluh mV atau 10mV per celcius agar sesuai dengan kepekaan sensor yang digunakan yaitu LM35 yang kepekaanya 10mV/celcius, linear. D. Alat yang digunakan Sedangkan alat yang digunakan adalah : 1. sensor LM35 2. multimeter digital 3. termometer 4. bejana berpemanas 5. catu daya 6. timer 7. rele 8. unit pengatur

E. KESIMPULAN Setelah melaksanakan praktikum dapat diambil kesimpulan dengan menggunakan pengatur mode “on-off” 2 titik ini maka yang terjadi adalah ketika suatu nilai dibawah suhu setting maka pemanas dihidupkan sampai suhu setting beberapa saat sampai suhu tertentu melebihi suhu setting maka pemanas akan dimatikan beberapa saat pula yang kemudian setelah di bawah suhu tertentu dihidupkan lagi dan seterusnya berulang-ulang.

BAB III PENGATURAN DAYA AC DENGAN TRIAC SECARA DIGITAL A. Maksud dan Tujuan Praktikum ini bermaksud untuk mencoba mengatur daya acV dengan TRIAC, dalam hal ini daya ac diberikan kepada beban yang berupa lampu pijar, dengan cara mengatur atau menggeser pulsa penyulut TRIAC secara digital. Sedangkan tujuannya adalah sebagai bahan dasar untuk percobaan pengaturan daya ini untuk mengatur suhu secara otomatis dengan menggunakan PC. B. Landasan Teori Secara garis besar sistem pengaturan atau sistem pengendalian (“control system”) ada 2 cara yaitu cara jerat terbuka atau lup terbuka (“open loop”) dan cara jerat tertutup atau lup tertutup (“close loop”). Kali ini kita akan membicarakan tentang pengaturan daya ac dengan TRIAC yang dimaksud adalah untuk mengatur atau mengendalikan daya dari sumber daya listrik ac (PLN) kepada beban yang dapat berupa pemanas atau lampu pijar, namun yang digunakan adalah dengan jerat terbuka yaitu tanpa umpan balik atau tanpa mengukur hasil pengaturannya, yaitu mengukur daya keluaran yang dihasilkan untuk diumpan balikan kepada sistem pengaturnya. Sedangkan pengukuran atau pengamatan arus keluaran TRIAC hanya untuk diketahui besarnya tidak untuk diumpan balikan. Pengaturan daya ac dengan TRIAC yang umum adalah dengan mengatur atau menggeser fase pulsa penyulutnya terhadap saat titik silang nol. Secara garis besar sistem pengatur daya ac secara lup terbuka dengan TRIAC terdiri atas 5 bagian yaitu: 1. Detektor silang nol, merupakan suatu rangkaian yang masukannya tegangan ac untuk menghasilkan pulsa sempit yang digunakan untuk memicu atau men”trigger” bagian pembangkit pulsa penyulut. 2. Pembangkit pulsa penyulut, karena sistem pengatur ini bekerja secara digital maka pembangkit pulsa penyulutnya merupakan rangkaian digital yang dipicu oleh pulsa yang diberikan oleh detektor silang nol. 3. Unit masukan, merupakan register 8-bit, yang digunakan untuk memegang data masukan biner 8-bit untuk memberikan nilai set awal atau preset bagi pencacah yang menghasilkan pulsa penyulut pada bagian pembangkit pulsa penyulut. 4. Pembangkit “clock”, untuk menghasilkan “clock” bagi pencacah dan karena pencacahnya menggunakan 8-bit berarti nilai maksimum “clock” sebanyak 256 pulsa yang harus pas dengan ½ siklus tegangan ac. 5. Kopler pulsa penyulut dengan pengisolasian, digunakan untuk memberikan arus penyulut kepada “gate” TRIAC.

C. Pembahasan Adapun

cara

melakukan

percobaannya

adalah

sebagai

berikut

(dengan

memperhatikan gambar berikut):

b

P C B m odul p e n g a tu r T R IA C daya ac

c d

a

k e -G N D C R O

e

f

g

keterangan: a. konektor I/O D25 betina b. penampil 7 segmen c. test point 7 titik yang terdiri dari 1. keluaran penyearah 2. keluaran komparator 3. keluaran detektor silang nol 4. keluaran clock 5. keluaran pembangkit pulsa penyulut 6. pulsa penyulut pada masukan MOC 3021 7. ground d. outlet : ujung keluaran daya ac e. resistor “shunt” untuk pengukuran (pengamatan arus keluaran ac dari TRIAC) f. lampu indikator untuk sambungan stecker ac ke PLN bahwa telah benar g. saklar daya on/off h. inlet kabel daya ac (untuk hubungan ke PLN) Sedangkan untuk unit masukan datanya adalah dengan gambar berikut:

D 7 sam pai D 0

c

a b

keterangan : a. saklar bit data : 8-bit b. tombol tekan “strobe” c. kabel dan konektor D25 jantan

h

Kemudian langkah percobaannya adalah sebagai berikut: 1.

Atur saklar bit data

2.

Hubungkan unit masukan data ke modul pengatuir daya ac dengan TRIAC (dengan menghubungkan konektor D25).

3.

Hubungkan lampu ke modul pengatur daya ac

4.

Hubungkan kabel ac modul pengatur daya ac ke sumber daya ac (PLN)

5.

Tekan saklar daya (on/off) untuk menghidupkan modul pengatur

6.

Sentuh “chasis” modul pengatur, jika lampu indikator menyala atau nyalanya makin terang, maka sambungan steker ke PLN telah benar, namun jika belum benar seperti disebut sebelumnya posisi steker dibalik.

7.

Amati test point sesuai tabel yang diberikan

8.

Lakukan pengamatan

D. Alat yang digunakan Untuk praktikum ini memerlukan alat sebagai berikut: 1. Detektor silang nol yang terdiri dari penyearah gelombang penuh presisi menggunakan OPAMP type CA 3140, komparator tegangan menggunakan LM 311 dan Monostable Multivibrator menggunakan IC timer type NE 555. 2. Pembangkit pulsa penyulut menggunakan 2 buah IC digital CMOS 4029. 3. Unit masukan menggunakan register 8-bit berupa “Edge triggered D-flipflop” type 74374. 4. Pembangkit clock menggunakan “astable multivibrator” berupa IC timer NE 555. 5. Kopler pulsa dengan pengisolasian menggunakan “Opto copler” dengan LED atau photo diode dan juga sekaligus sebagai TRIAC menggunakan IC MOC 3021. 6. Kabel D25 juga portnya 7. penampil tujuh segmen 8. osiloskop 9. lampu pijar E. kesimpulan Setelah melaksanakan praktikum ini dapat diambil kesimpulan pengatuiran daya ac dengan menggunakan TRIAC secara lup terbuka bahwa mencoba untuk mengatur sumber daya ac yang masuk dengan cara menaut lebar pulsa atau gelombang dari sumber untuk membatasi sumber yang masuk apakah penuh atau tidak itu yang di atur, sehingga dapat dilihat dari keadaan nyala lampu pijar.

BAB IV UNIT PENGUKUR SUHU PADA SISTEM PENGATUR SUHU DIGITAL DENGAN PC A. Maksud dan Tujuan Praktikum ini bermaksud meperkenalkan unit pengatur suhu digital dengan PC yang menggunakan sensor suhu yang berupa sensor jenis semi konduktor, penkondisi sinyal yang terdiri atas penguat dengan penggeser, pengubah sinyal analog ke digital (ADC), penampil suhu digital 7 segmen LED. Sedangkan tujuannya agar dapat memahami dan dapat menjelaskan cara kerja unit ini untuk dapat mengikuti modul selanjutnya yang benar-benar menggunakan PC. B. Landasan Teori Untuk memperlihatkan prinsip kerja pada unit pengatur ini akan ditunjukan dengan diagram sebagai berikut: u n it p e n g e n d a li r e s e t

p e m b a n g k it c lo c k c lo c k

(4 5 1 8 ) penca cah BC D 2 - d ig it d a n 1 - b it f lip f lo p " o v e r f lo w " penca cah b in e r 8 - b it (4 5 2 0 )

pem egang d a ta ( la t c h ) E N A /D IS A B L E AD C (M C 1 4 0 8 )

dekoder BC D 7 segm en

k o m p a ra to r (L M 3 1 1 ) +

V a n a lo g f ilt e r " lo w p a s s "

-

p e n a m p il 7 segm en

s tr o b e r e g is t e r d a ta t r is t a t e ( 8 - b it ) O E (re a d )

Yang akan dijelaskan berikut ini adalah tentang ADC dengan penampil tujuh segmen. Pengubah analog ke digital (ADC) jenisnya sangat banyak, misalnya “flash converter”, “Successive approximation”, “dual slope integrator”, dan “counting or stair case ramp”. Untuk praktikum menggunakan jenis “counting or stair case ramp ADC” dengan alasan dapat sekaligus menggunakan dua jenis pencacah, yaitu pencacah biner yang menghasilkan data hasil konversi yang berbentuk biner, yang cocok untuk PC dan pencacah BCD untuk ditampilkan pada penampil tujuh segmen. ADC ini dimaksudkan untuk mengubah tegangan keluaran penguat sensor suhu menjadi data digital yang akan dikirim ke-PC dan juga untuk ditampilkan pada panel sistem pengatur suhu digital dengan PC. ADC jenis “counting or stair case ramp” (stair ramp = tanjakan undak) memiliki cara kerja sebagai berikut:

•

Tegangan analog diberikan ke-input (-) komparator.

•

Keluaran pencacah biner diubah ke analog dan diberikan ke-input (+) komparator

•

karena awalan diawali engan “reset” akibatnya tegangan hasil DAC (VDAC) sama dengan nol dan ini pasti lebih rendah dari Vinput analog (Vin analog tidak sama dengan nol).

•

Karena

keluaran

komparator

digunakan

untuk

kendali

ENABLE/DISABLE kepada pencacah akibatnya jika VDAC masih lebih rendah dibanding Vin analog, maka keluaran komparator sama dengan tinggi (high) yang berarti pencacah di-enable. •

karena pencacah bekerja (mencacah) maka keluaran DAC naik terus.

•

Bila VDAC telah sama dengan Vin analog akan ditambah dengan ½ LSB sehingga melampaui Vin analog, mengakibatkan keluaran komparator rendah sehingga pencacah di-disable.

•

Oleh unit pengendali kemudian:

a. Hasil pencacah biner (=hasil konversi biner) diberikan pada registerdengan sinyal kendali “strobe”. b. Hasil pencacah BCD (=hasil konversi BCD) diberikan pada pemegang data atau “latch” untuk ditampilkan ke penampil tujuh segmen. C. Pembahasan Karena unit penguji yang akan digunakan pada praktikum ini berlainan dengan praktikum sebelumnya, maka percobaan ini diawali dengan masih menggunakan lampu, dengan maksud menyesuaikan penggunaan unit penguji yang baru, yaitu sebagai berikut: 1. sambungkan lampu pijar ke-“ac outlet” 2. mulai dengan men-set data yang kecil dahulu dengan saklar data 3. letakan saklar read/write pada write (untuk mengatur nyala lampu) 4. tekan strobe, amati nyala lampu 5. ubah data dengan nilai yang lebih besar dan ulangi langkah-langkahnya Untuk menguji dan membetulkan ADC yaitu dengan cara memberi tegangan uji sebesar 1V (atau 0,99V) jika benar 1V akan ditampilkan sebagai 100 atau jika 0,99V akan ditampilkan 99, namun apabila belum benar betulkan dengan trimpot 2k ohm (menggunakan kunci heksagonal). Sedangkan untuk menguji pengukuran suhu/membetulkan penguat sensor suhu harus memperhatikan bahwa pada penguat sensor suhu terdapat tiga trimpot untuk kalibrasi suhu yaitu trimpot untuk “gain” atau kepekaan skala ada 2 trimpot, yaitu 22k ohm dan 10k ohm, sebuah trimpot lagi untuk penggeser agar pada 0 derajat celcius menghasilkan tampilan 00 (=trimpot zero). Cara pengujian suhunya adalah sebagai berikut:

1. siapkan gelas berisi air 2. mulai data pengatur daya ac dengan 0 3. ganti lampu dengan pemanas listrik untuk air dalam gelas 4. masukan termometer air raksa 5. baca termometer air raksa saat masih dingin dan catat sebagai Ttermo-1 6. baca dan catat suhu yang tampil pada penampil sebagai Ttampil-1 7. baca dan catat suhu pada saat pemanasan agak lama pada termometer sebagai Ttermo-2 dan pada penampil sebagai Ttampil-2 8. bandingkan hasil pembacaannya jika Ttermo-1 tidak sama Ttampil-1 dan Ttermo-2 tidak sama Ttampil-2 maka trimpot “gain” dan trimpot “zero” harus dibetulkan, dengan ketentuan sebagai berikut: •

andaikata (Ttermo-2 – Ttermo-1) > (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

dekoder

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 )

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

2

V1

V2

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

V PW M is 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