Tugas Makala Elektronika Otomotif.docx

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul “KAPASITOR” Pada makalah ini kami banyak mengambil dari berbagai sumber dan refrensi dan pengarahan dari berbagai pihak .oleh sebab itu, dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih sebesar-sebesarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini sangat jauh dari sempurna, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan makalah ini. Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih dan semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semua pihak yang membaca

Makassar, 1 April 2017

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ....................................................................................................

i

Daftar Isi..............................................................................................................

ii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................

1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................

2

1.3 Tujuan ..........................................................................................................

2

BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................

3

2.1 Defenisi modal dalam usaha tani .................................................................

3

1. modal dalam produksi .............................................................................

4

2. jenis modal ..............................................................................................

4

3. sumber modal ..........................................................................................

5

2.2 pengambilan keputusan ................................................................................

7

BAB III PENUTUP ............................................................................................ .........................................................................................................................11 3.1 Kesimpulan .................................................................................................. .........................................................................................................................11 DAFTARPUSTAKA ..........................................................................................

12

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Teknologi pada masa ini mengalami kemajuan yang sangat signifikan

sehingga banyak berpengaruh pada berbagai bidang terutama kesehatan. Setiap alat kesehatan mampu mendeteksi dan membantu paramedis dalam mengatasi berbagai macam penyakit. Masing-masing alat kesehatan didukung oleh komponen-komponen yang melengkapi fungsi komponen lainnya. Salah satu komponen yang amat dibutuhkan yaitu kapasitor. Komponen ini berperan penting dalam suatu rangkaian listrik. Kapasitor berfungsi sebagai adalah untuk penyaring atau filtrasi tegangan yang masuk kedalam rangkaian. Dalam dunia elektronika tentunya tidak terlepas dari hal yang namanya kapasitor. Komponen ini sangat penting dalam dunia elektronika itu sendiri. Dalam pemasangannya terdapat berbagai macam type rangkaian dan satu sama lain bisa dikombinasikan. Contoh yang sering kita lihat adalah pada keyboard yaitu kapasitor dengan plat sejajar. Selain itu juga kapasitor banyak terdapat pada elektronik yang lain. Dalam percobaan yang akan dilakukan kali ini adalah kapasitor dengan rangkaian parallel dan bagaimana dielektrik yang melapisi plat pada kapasitor. Hal ini tentunya akan berkaitan dengan nilai kapasitansi yang terdapat dalam rangkaian begitu juga dengan tegangan yang dihasilkan. Maka dari itu kami akan melakukan percobaan mengenai hal tersebut.

1.2 Rumusan Masalah 1.

Apa itu kapasitor?

1.

4. Apa fungsi kapasitor?

2.

5. Apa sajakah jenis- jenis kapasitor?

3.

6. Apa kegunaan kapasitor?

4.

7. Apa sajakah tipe- tipe kapasitor?

1. 3 Tujuan 1.

Mendefenisikan kapasitor.

5.

Menyebutkan fungsi kapasitor.

6.

Menyebutkan jenis- jenis kapasitor.

7.

Menyebutkan kegunaan kapasitor.

8.

Mnjelaskan tipe- tipe kapasitor.

BAB II PEMBAHASAN A. KAPASITOR

2.1 Definisi Kapasitor Kapasitor adalah alat yang dapat menyimpan energy di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki satuan yang disebut Farad, sesuai dari nama sang penemu Micahel Farad (1 Farad = 9 x 1101). Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro

Volta seorang

ilmuwan Italia pada

tahun 1782 (dari

bahasa

Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. Kapasitor atau kondensator atau biasa disebut dengan kapasitor polar, identik dengan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negative dan memiliki cairan elektrolit, biasanya berbentuk tabung. Sedangkan kapasitor yang satunya disebut kapasitor non polar, kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak

mempunyai kutub positif ataupun negative pada kakinya, berbentuk pipih dan berwarna hijau, merah, dan coklat. Mirip seperti kancing atau tablet.

Gambar 1 : lambang kapasitor polar (kiri) dan kapasitor non polar (kanan)

2.2 Kegunaan Kapasitor Telah dijelaskan di atas bahwa guna dari kapasitor adalah menyimpan muatan listrik. Dalam beberapa sistem pengapian mobil, misalnya, sebuah kapasitor (disebut kondensor) menyimpan sementara muatan pada saat poin breaker dari distributor terbuka. Jika tidak ada kondensor, muatan akan melonjak jauh dan merusak poin. Selain itu kapasitor juga berfungsi : 1.

Sebagai kopling diantara satu rangkaian tertentu dengan rangkaian lannya di power supply

2.

Sebagai penyaring / filter didalam rangkaian power supply

3.

Dalam rangkaian antena berfungsi sebagai pembangkit gelombang / frekuensi

4.

Pada lampu neon adalah untuk penghemat daya listrik

5.

Pada rangkaian yg ada terdapat kumparan dan terjadi pemutusan / terputusnya arus maka akan terjadi loncatan listrik, nah kapasitor lah yang berfungsi untuk mencegah terjadinya loncatan listrik ini

6.

Pada pesawat penerima radio fungsinya untuk pemilih panjang frekuensi / gelombang yang akan ditangkap.

2.3 Prinsip Kerja Kapasitor Kapasitor terdiri dari 2 plat penghantar yang terpisah oleh foli isolator (dielektrik). Waktu plat bersinggungan dengan tegangan listrik, plat negative akan terisi electron-elektron. Jika sumber tegangan dilepas, electron-elektron masih tetap tersimpan pada plat kapasitor (ada penyimpanan muatan listrik).

Gambar 2 : Kerja Kapasitor Jika kedua penghantar yang berisi muatan listrik tersebut dihubungkan, maka akan terjadi penyeimbangan arus, lampu menayala lalu padam.

2.4 Jenis-Jenis Kapsitor Kapasitor terbagi 2, yaitu kapasitor polar dan kapasitor non polar. Kapasitor polar yaitu kapasitor yang memiliki 2 kutub di kedua ujungnya, yakni kutub positif dan kutub negative, kapasitor jenis ini terbuat dari bahan elektrolit dan berbentuk tabung, serta nilai kapasistansi nya lebih besar. Kapasitor non polar, yaitu kapasitor yang tidak memiliki kutub pada kedua ujungnya, biasanya terbuat dari bahan keramik dan berbentuk seperti kancing, nilai kapasistansinya lebih kecil dari kapasitor polar. Jenis kapasitor atau kondensator juga dapat dibagi menjadi beberapa bagian, menurut kegunaannya yakni : 1.

Kondesator Tetap Kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah, kondensator tetap terbagi 3 macam :

a.

Kondensator Keramik Berbentuk bulat tipis, ada yang persegi empat, berwarna hijau atau merah, atau coklat. Kondensator jenis ini dapat dibolak balik pemasangannya.

Gambar 4 : Kondensator / Kapasitor Keramik Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Kilopiko Farad (KpF). Dengan tegangan kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang sampai ribuan volt. Contoh misal pada badannya tertulis = 203, nilai kapasitasnya = 20.000 pF = 20 KpF = 0,02 μF. Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 KpF = 0,005 μF

Gambar 5 : Cara Membaca Kapasitas Kondensator Keramik b.

Kondensator polyester Pada dasarnya sama dengan kondensator keramik, begitu juga dengan cara menghitung nilai kapasitasnya. Bentuknya seperti permen dang memiliki warna hijau, coklat, dan sebagainya.

Gambar 6 : kondensator polyester c.

Kondensator kertas Memiliki nilai kapasistansi antara 10 nF – 100 uF dengan toleransi kurang lebih 5% dengan tegangan max 900volt, memiliki kestabilan yang cukup.

2.

Kondensator elektrolit (Elco)

Kondensator yang berbentuk tabung, termasuk jenis kapasitor polar dimana memiliki 2 kutub (+) (-). Untuk menandai kedua kutub, kutub positif ditandai oleh kaki yang panjang, sedangkan kutub negative ditandai dengan kaki yang pendek. Nilai kapasitasnya dari 0,47 uF sampai ribuan makroFarad dengan voltase dari beberapa volt sampai ribuan volt. Kondesntaor elektrolit dapat rusak apabila terjadi kering ( kapasitas berubah), meledak yang disebabkan karena salah pemberian tegangan positif dan negative dan melewati batas maksimum tegangan yang diberi, serta konsleting.

Gambar 7 : Kondensator / Kapasitor Elektrolit

3.

Kondensator Tak Tetap Jenis ini kapasitasnya dapat diubah, secara fisik kondensator ini mempunyai poros yang dapat diputar dengan menggunakan obeng untuk mengubah nilai kapasitasnya.

Gambar 8 : Kondensator Jenis Variable

2.5 Pengukuran Kapasitor Kapasitor diukur berdasarkan satuan yang disebut “farad” (dilambangkan dengan simbol “F”). Satuan ini menetapkan berapa banyak elektron yang dapat disimpan oleh kapasitor. 1 Farad menyatakan jumlah elektron yang sangat banyak. Kapasitor diukur dengan satuan “micro-farad” (F) (micro-farad adalah sepersejuta farad). Selain diukur dalam satuan farad, kapasitor juga memiliki rating tegangan maksimum

yang dapat

ditanganinya.

Ketika mengganti

kapasitor, jangan

menggunakan kapasitor dengan rating tegangan yang lebih rendah. Ada tiga faktor yang menentukan kapasitas sebuah kapasitor: Luas pelat-pelat yang memiliki daya konduksi Jarak di antara pelat-pelat yang memiliki daya konduksi Bahan yang digunakan sebagai dielektrik. Kapasitor yang bermuatan dapat mengirimkan energi simpanannya sama seperti yang dapat dilakukan oleh baterai (meskipun penting untuk dicatat bahwa, tidak seperti baterai, kapasitor menyimpan listrik, tetapi tidak menghasilkannya). Ketika digunakan untuk mengalirkan arus walaupun dalam jumlah kecil, kapasitor memiliki potential untuk menyimpan tegangan sampai beberapa minggu lamanya.

B. RESISTOR

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang bersifat pasif dimana komponen ini tidak membutuhan arus listrik untuk berkerja. Resistor memiliki sifat menghambat arus listrik dan resistor sendiri memiliki nilai besaran hambatan yaitu ohm dan dituliskan dengan simbol Ω. Resistor disimbolkan dengan huruf R. dan mempunyai satuan ohm, resistor ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang ahli fisika yang bernama George Ohm dari bangsa jerman. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm.

Simbol Resistor

Resistor banyak sekali kegunaanya dalam rangkaian elektronika, misalnya :     

Sebagai penghambat arus listrik Sebagai pembagi tegangan Sebagai pengaman arus berlebih Sebagai pembagi arus Dll tergantung disain komponenJenis-jenis Resistor

Jenis-jenis resistor Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi : 1. Resistor Tetap Resistor tetap merupakan resistor yang mempunyai nilai hambatan tetap. Biasanya terbuat dari karbon, kawat atau panduan logam. Pada resistor tetap nilai Resistansi biasanya ditentukan dengan kode warna sebagai berikut. Yang termasuk resistor jenis ini adalah : a. Resistor kawat Resistor kawat adalah jenis resistor generasi pertama yang lahir pada saat rangkaian elektronika masih menggunakan tabung hampa (vacuum tube). Bentuknya bervariasi dan memiliki ukuran yang cukup besar. Resistor kawat ini biasanya banyak dipergunakan dalam rangkaian power karena memiliki resistansi yang tinggi dan tahan terhadap panas yang tinggi. Jenis lainnya yang masih dipakai sampai sekarang adalah jenis resistor dengan lilitan kawat yang dililitkan pada bahan keramik, kemudian dilapisi dengan bahan semen. Rating daya yang tersedia untuk resistor jenis ini adalah dalam ukuran 1 watt, 2 watt, 5 watt, dan 10 watt. Ilustrasi dari resistor kawat dapat dilihat pada gambar di samping.

b. Resistor batang karbon (arang) Pada awalnya, resistor ini dibuat dari bahan karbon kasar yang diberi lilitan kawat yang kemudian diberi tanda dengan kode warna berbentuk gelang dan pembacaannya dapat dilihat pada tabel kode warna. Jenis resistor ini juga merupakan jenis resistor generasi awal setelah adanya resistor kawat. Sekarang sudah jarang untuk dipakai pada rangkaian – rangkaian elektronika. Bentuk dari resistor jenis ini dapat dilihat pada gambar di samping.

c. Resistor keramik atau porselin Resistor ini terbuat dari keramik yang dilapisi dengan kaca tipis. Jenis resistor ini telah banyak digunakan dalam rangkaian elektronika saat ini karena bentuk fisiknya kecil dan memiliki resistansi yang tinggi. Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2 watt. Bentuk dari resistor ini dapat dilihat pada gambar di samping.

d. Resistor Film karbon Resistor ini dibuat dari bahan karbon dan dilapisi dengan bahan film yang berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar. Nilai resistansinya dicantumkan dalam bentuk kode warna. Resistor ini juga sudah banyak digunakan dalam berbagai rangkaian elektronika karena bentuk fisiknya kecil dan memiliki resistansi yang tinggi. Namun, untuk masalah ukuran fisik, resistor ini masih kalah jika dibandingkan dengan resistor keramik. Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt,

1 watt, dan 2 watt. Bentuk dari resistor ini dapat dilihat pada gambar di samping.

e. Resistor film Metal Resistor film metal dibuat dengan bentuk hampir menyerupai resistor film karbon. Resistor tahan terhadap perubahan temperatur. Resistor ini juga memiliki tingkat kepresisian yang tinggi karena nilai toleransi yang tercantum pada resistor ini sangatlah kecil, biasanya sekitar 1% atau 5%. resistor film metal ini memiliki 5 buah gelang warna, bahkan ada yang 6 buah gelang warna. Sedangkan, resistor film karbon hanya memiliki 4 buah gelang warna. Resistor film metal ini sangat cocok digunakan dalam rangkaian – rangkaian yang memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi, seperti alat ukur. Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2 watt. Bentuk dari resistor ini dapat dilihat pada gambar di samping.

2. Resistor Variabel Resistor variabel (variable resistor atau varistor) adalah resistor yang nilai tahanannya dapat berubah atau dapat diubah. Ada bermacam-macam resistor variabel antara lain : a. Potensiometer Adalah resistor tiga terminal yang nilai tahanannya dapat diubah dengan cara menggeser (untuk potensio jenis geser) atau memutar (untuk potensio jenis putar) tuasnya.

b.Trimpot Adalah potensiometer yang cara mengubah nilai tahanannya dengan cara mentrim dengan menggunakan obeng trim.

c. PTC (Positif Temperature Control) PTC termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu. Nilai hambatan PTC saat dingin adalah sangat rendah, tetapi saat suhu PTC naik maka nilai hambatannya juga ikut naik.

d. NTC (Negative Temperature Control) NTC juga termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu, tetapi NTC kebalikan dari PTC, dimana nilai tahanan NTC saat dingin sangat tinggi, tetapi saat suhu NTC semakin naik, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil bahkan nol.

e. LDR (Light Depending Resistor) LDR adalah merupakan resistor peka cahaya atau biasa disebut dengan fotoresistor, dimana nilai resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya.

f. VDR (Voltage Dependent Resistor) VDR adalah singkatan dari Voltage Dependent Resistor, yaitu sebuah resistor tidak tetap yang nilai resistansinya akan berubah tergantung dari tegangan yang diterimanya. Sifat dari VDR adalah semakin besar tegangan yang diterima, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil, sehingga arus yang melaluinya akan semakin besar. Dengan adanya sifat tersebut maka VDR akan sangat cocok digunakan sebagai stabilizer bagi komponen transistor.

A. MENGUKUR / MENGETAHUI NILAI RESISTOR 1. Metode melihat warna (gelang) pada fisik resistor Dalam menentukan nilai hambtan sebuah resistor, cara yang paling gampang dan banyak digunakan adalah dengan melihat dari pada warna gelang yang terdapat pada fisik resistor

Bentuk Fisik - Cincin / Gelang Warna

Mungkin pengetahun ini terbilang sudah sering didengar, karena memang menjadi pelajaran dasar pada orang-orang yang bergelut di duni elektronika. Namun untuk pemula atau yang memang memerlukan data, tidak ada salahnyakan untuk diberikan pengetahuan ini. Sebelum membaca nilai hambatan resistor, kita lihat tabel di bawah ini.

Tabel nilai Resistor

Kita mengetahui resistr memliki 4-5 gelang/cincin warna, setelah melihat tabel diatas.. maka kita bisa menghitung dengan menggunakan cara / rumus sebagai berikut : I . Resistor 4 cincin / gelang Cincin 1 = nilai Cincin 1 = nilai Cincin 1 = faktor kali Cincin 1 = toleransi CONTOH :

Resistor 4 gelang

cincin 1 = cokelat = 1 (nilai) cincin 2 = hijau = 5 (nilai) cincin 3 = merah = 100 (faktor kali) cincin 4 = emas = 5% (toleransi) Nilai resistor, 15*100 = 1500 ohm atau 1.5 K ohm Dengan toleransi +/- 1500*5% = 75 ohm Maka, Nilai resistor di samping antara 1425 - 1575 ohm.

II . Reistor 5 cincin / gelang Cincin 1 = nilai Cincin 1 = nilai Cincin 1 = nilai Cincin 1 = faktor kali Cincin 1 = toleransi CONTOH :

Resistor 5 Gelang

cincin 1 = cokelat = 1 (nilai) cincin 2 = hitam = 0 (nilai) cincin 3 = hitam = 0 (nilai) cincin 4 = cokelat = 10 (faktor kali) cincin 5 = cokelat = 1% (toleransi) Nilai resistor, 100*10 = 1000 ohm atau 1 K ohm Dengan toleransi +/- 1000*1% = 10 ohm Maka, Nilai resistor di samping antara 990 - 1010 ohm.

Nah, gimana mudah kan membaca nilai resistor. Nanti kedepannya untuk memperlancar membaca, daftar tabel sebaiknya di ingat. Sehingga waktu dibutuhkan membaca nilai resistor, tidak perlu buka-buka buku atau online lagi... :) 2. Menggunakan Alat : Avo Meter Jika diatas dilakukan cara manual, maka berikutnya adalah mengukur nilai resistor menggunakan alat bantu AVO METER. hal ini diperlukan, jika memang kita buth cepat dan tidak hafal tabel nilai resistor atau memang ada kondisi tertentu dimana cincin tidak di terlihat jelas warnanya / nilainya. Secara prinsip penggunaan AVO Meter ini mudah saja, pada kali ini dijelaskan untuk penggunaan pengukuran resistor.

Sebelumnya pastika Avo Meter sudah terKalibrasi dengan baik (untuk penggunaan AVO meter yang benar Akan diposting di " AVO METER : Mengenal peralatan kerja Elektronika 1 " - Putar selektor, ke arah ohm meter dan pilih range nya. x1 (untuk pilihan nilai yang ditampilkan pada jarum sesuai dengan angkanya) x10 (hasil yang muncul pada jarum, dikali dengan 10) x1000 (hasil yang muncul pada jarum di kali 1000). - Sentuhkan kedua terminal (+) dan (-) ke 2 kaki dari resistor. Contoh :

Untuk melihat contoh disamping. Range selektro di tempatkan pada ohm x 10. Sedangkan hasil pembacaan nilai resistor yang tertera ada 22. karena di set di posisi x 10, maka hasil 22ohm di kali 10. Dana HASILNYA nilai resistor adalah 220 ohm.

3. Menggunakan Software : Free SOFTWARE PEMBACA NILAI RESISTOR, Untuk penggunaan Software ini, caranya mudah, langsung memasukkan warna warna yang diinginkan. Maka secara otomatis pada layar akan muncul nilai dari resistor yangs sedang sobat hitung tersebut. (UNTUK PRAKTIK, LANGSUNG DI DOWNLOAD AJA)* file berukuran kecil. B. TIPS MEMBACA NILAI RESISTOR SECARA CEPAT Nah pada bab ini, akan coba saya bagikan trik bagaimana menentukan/mengetahui nilai Resistor secara cepat, yang mungkin didapatkan dari berbagai pengalaman yang ada. Untuk Hambatan / Resistor 4 gelang 1. Untuk nilai R kurang dari 10 ohm gelang ke 3 warnanya emas 2. Untuk nilai R kurang dari 100 ohm gelang ke 3 warnanya hitam 3. Untuk nilai R kurang dari 1K ohm gelang ke 3 warnanya cokelat 4. Untuk nilai R kurang dari 10K ohm gelang ke 3 warnanya merah 5. Untuk nilai R kurang dari 100K ohm gelang ke 3 warnanya orange 6. Untuk nilai R kurang dari 1M ohm gelang ke 3 warnanya kuning 7. Untuk nilai R kurang dari 10M ohm gelang ke 3 warnanya hijau 8. Untuk nilai R kurang dari 100M ohm gelang ke 3 warnanya biru Untuk Hambatan / Resistor 5 gelang 1. Untuk nilai R kurang dari 10 ohm gelang ke 4 warnanya perak 2. Untuk nilai R kurang dari 100 ohm gelang ke 4 warnanya emas 3. Untuk nilai R kurang dari 1K ohm gelang ke 4 warnanya hitam 4. Untuk nilai R kurang dari 10K ohm gelang ke 4 warnanya cokelat 5. Untuk nilai R kurang dari 100K ohm gelang ke 4 warnanya merah 6. Untuk nilai R kurang dari 1M ohm gelang ke 4 warnanya orange 7. Untuk nilai R kurang dari 10M ohm gelang ke 4 warnanya kuning 8. Untuk nilai R kurang dari 100M ohm gelang ke 4 warnanya hijau

9. Untuk nilai R kurang dari 1000M ohm gelang ke 4 warnanya biru C. MENCARI NILAI RESISTOR PENGGANTI Dalam aktivitas / hoby kita merangcang suatu rangkaian elektronik dan hasil hitungan resistansi (nilai hambatan resistor) yang kita dapatkan nilainya tidak ada di pasaran. Maka mau tidak mau kita harus menggantinya dengan kombinasi beberapa resistor sekaligus. Nah untuk mengetahui bagaimana "Rumus" dalam penggantian, maka dapat dilakukan sebagai berikut : a) Resistor Hubungan Seri

Hubungan Seri

Rumus : Rs (Total) = R1+R2+R3+...+Rn. Pada Hubungan Seri ini, akan didapatkan nilai resistor yang bertambah dari nilai masing-masing resistor. jadi misal kita membutuhkan resistor 3K dan secara kebetulan kita tidak ada stock atau memang di pasaran tidak ada, maka kita dapat menghubungkan secara seri 3 resistor yang masing-masing memiliki nilai 1K. Selain keperluan diatas, hubungan seri ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai Resistor yang besar dengan kemampuan daya (Rating) yang tetap. CONTOH : Berapa Rs dan Daya dari beberapa resistor di bahwa ini ? R1 = 10 ohm; 0,5 watt Rs = R1+R2+R3 R2 = 20 ohm; 0,5 watt = 10+20+30 R3 = 30 ohm; 0,5 watt = 60 ohm, sedangkan daya tetap 0.5 watt b) Resistor Hubungan Pararel

Hubungan Pararel

Rumus : Rp = 1 = 1 + 1 + 1 + .....+ 1 Rp R1 R2 R3 Rn Jika pada hubungan Seri (diatas) ditujukan untuk menambah nilai resistansi, maka sebaliknya pada penggunaan hubungan pararel pada Resistor adalah bertujuan untuk memperkecil nilai dari hambatan total. Dan pada hubungan pararel ini, selain nilai hambatan total yang semakin mengecil, namun dengan kemampuan daya (ratig) yang besar. CONTOH : Berapa Rs dan Daya dari beberapa resistor di bahwa ini ? R1 = 10 ohm; 0,5 watt

1 = 1 + 1 + 1 R2 = 20 ohm; 0,5 watt R3 = 30 ohm; 0,5 watt

Rp

R1 R2 R3 = 1 + 1 + 1 10 20 30 = 6 + 3 + 2 = 11 60 60 Rp = 60 ohm = 5 5 ohm dan berdaya 1,5 watt 11 11

D. KERUSAKAN YANG TERJADI PADA RESISTOR Sudahlah wajar dan normal, apabila benda - benda didunia ini mengalami kerusakan karena pada dasarnya memang tidak ada yang abadi. Entah karena kesalahan dalam penggunaan atau memang karena fakto usia. Berikut biasanya kerusakan - kerusakan yang kerap terjadi pada komponen Resistor.

Resistor Terbakar

Resistor Terbakar

Diatas adalah beberapa contoh fisik resistor yang sudah rusak. Umumnya kerusakan terjadi karena daya yang melalui resistor terlalu besar, sehingga menyebabkan resistor menimbulkan efek panas yang berlebihan. tak jarang saat dipegang panas, dan pada kejadian tertentu, sampai ada yang hangus terbakar. Sebagai saran nantinya tentukan daya yang di butuhkan dalam melewati resisto2 resistor tersebut nantinya, dengan memakain 1/2, 1, sampai ada yg 4 watt. Tentunya semakin besar yang digunakan secara bentuk fisik juga semakin besar. Dampak yang di timbulkan, adalah selain yang pastinya nilai resistansinya berubah (sudah tidak pada nilai hambatan yang di harapkan) juga ada yang short atau bahkan putus sama sekali. Untuk mengenathui dengan pasti, mungkin anda bisa menggunakan AVO Meter untuk melakukan pemeriksaan terhadap komponen apakah dalam keadaan nila yang seharusnya atau tidak bahkan ada kemungkinan terjadi short (hubungan singkat) / tidak ada hambatan sama sekali. Cara Menguji Komponen Resistor Masih Baik atau Tidak Walaupun komponen ini tidak memiliki kutub negatif dan positif tetapi dengan multimeter kita akan menguji kualitasnya. Tidak menutup kemungkinan adanya kerusakan yang disebabkan oleh beberapa faktor, salah satu diantaranya karena terbakar/korsleting karena tidak tahan menahan arus yang lebih besar dari nilainya. Untuk mengujinya dengan multimeter kita boleh membolak-balik kaki resistor ataupun sebaliknya membolak-balik colok (+) dan colok (-). Langkah-langkah pemeriksaan resistor: 1. Memutar saklar sampai pada posisi R x Ohm.

2. Kalibrasi dengan menghubungkan colok (+) dan colok (-). Kemudian memutar penyetel sampai jarum menunjuk pada angka nol (0). Atau putar control adjusment untuk menyesuaikan. 3. Setelah itu kita hubungkan pencolok (+) pada salah satu kaki resistor, begitu pula colok (-) pada kaki yang lain. 4. Perhatikan jarum penunjuk. Apakah ia bergerak penuh atau sebaliknya jika bergerak dan tak kembali berarti komponen masih baik. Bila sebaliknya jarum penunjuk skala tidak bergerak berarti resistor rusak. 5. Komponen resistor yang masih baik juga bisa dinilai dengan sama atau tidak nilai komponen resistor yang tertera pada gelang-gelang warnanya dengan pengukuran melalui multimeter. sumber : http://www.geschool.net/aditya_nak_klaten/blog/post/pengertian-danfungsi-dari-resistor

DAFTAR PUSTAKA

Caterpillar Asia Pacific Learning . versi 3,2 2013. Buku Panduan Siswa (Modul Pengenalan) : Fundamental Electric. Jayadin Ahmad. 2007. Ilmu Elektronika : ELDAS http://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator http://xtop-gear.com/general/prinsip-kerja-kondensator/ http://dien-elcom.blogspot.com/2012/09/mengindentifikasi-dan-membaca-nilai.html

TEORI TRAFO 1.1 PENGERTIAN TRANSFORMATOR Transformator atau trafo adalah alat listrik melalui gandengan magnet memindahkan daya listrik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainya dengan frekuensi yang sama. Tegangan dapat di naikan atau diturunkan sesuai dengan besar kecilnya arus yang mengalir dalam rangkaian. Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika.Penggunaan

transformator

dalam

sistem tenaga listrik yaitu untuk menaikan tegangan dari pembangkit listrik, untuk ditransmisikan. Transformator juga dipakai untuk menurunkan tegangan listrik akan didistribusikan.

Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dengan beban, untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain; dan untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik antara rangkaian. Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1.

Frekuensidaya,50 - 60 kc/s

2.

Frekuensi pendengaran, 50 - 20kc/s

3.

Frekuensi radio, diatas 30 kc/s. Dalam bidang elektronika pemakaian transformator dikelompokkan menjadi :

1.

Transformator inti besi

2.

Transformator inti feri t

3.

Transformator inti udara

1.2 BAGIAN-BAGIAN TRANSFORMATOR Suatu transformator terdiri atas beberapa bagian, yaitu: 1.

Bagian utama transformator

2.

Peralatan Bantu

3.

Peralatan Proteksi Bagian utama transformator, terdiri dari:

a.

Inti besi Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluks, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus pusar atau arus eddy (eddy current).

b.

Kumparan transformator Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan, dan kumparan tersebut diisolasi, baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan menggunakan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain. Pada transformator terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder.Jika kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluks yang menimbulkan induksi tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka mengalir arus pada kumparan tersebut, sehingga kumparan ini berfungsi sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

c.

Kumparan tertier

Fungsi kumparan tertier diperlukan adalah untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta atau segitiga. Kumparan tertier sering digunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua transformator daya mempunyai kumparan tertier. d.

Minyak transformator Sebagian besar dari transformator tenaga memiliki kumparan-kumparan yang intinya direndam dalam minyak transformator, terutama pada transformatortransformator tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak transformator mempunyai sifatsebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga berfungsi pula sebagai isolasi (memiliki daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak transformator harus memenuhi persyaratan, yaitu:

1)

kekuatan isolasi tinggi

2)

penyalur panas yang baik, berat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat

3)

viskositas yang rendah, agar lebih mudah bersirkulasi dan memiliki kemampuan pendinginan menjadi lebih baik

4)

titik nyala yang tinggi dan tidak mudah menguap yang dapat menimbulkan baha

5)

tidak merusak bahan isolasi padat

6)

sifat kimia yang stabil

e.

Bushing Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki transformator.

f.

Tangki dan konservator Pada umumnya bagian-bagian dari transformator yang terendam minyak transformator berada atau (ditempatkan) di dalam tangki.Untuk menampung

pemuaian pada minyak transformator, pada tangki dilengkapi dengan sebuah konservator. Terdapat beberapa jenis tangki, diantaranya adalah: 1)

Jenis sirip (tank corrugated) Badan tangki terbuat dari pelat baja bercanai dingin yang menjalani penekukan, pemotongan dan proses pengelasan otomatis, untuk membentuk badan tangki bersirip dengan siripnya berfungsi sebagai radiator pendingin dan alat bernapas pada saat yang sama. Tutup dan dasar tangki terbuat dari plat baja bercanai panas yang kemudian dilas sambung kepada badan tangki bersirip membentuk tangki corrugated ini. Umumnya transformator di bawah 4000 kVA dibuat dengan bentuk tangki corrugated.

2)

Jenis tangki Conventional Beradiator, Jenis tangki terdiri dar badan tangki dan tutup yang terbuat dari mild steel plate (plat baja bercanai panas) ditekuk dan dilas untuk dibangun sesuai dimensi yang diinginkan, sedang radiator jenis panel terbuat dari pelat baja bercanai dingin (cold rolled steel sheets). Transformator ini umumnya dilengkapi dengan konservator dan digunakan untuk 25.000,00 kVA, )

3)

Hermatically Sealed Tank With N2 Cushined, Tipe tangki ini sama dengan jenis conventional tetapi di atas permukaan minyak terdapat gas nitrogen untuk mencegah kontak antara minyak dengan udara luar Peralatan Bantu, terdiri dari:

a.

Pendingin Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi transformator, maka untuk mengurangi adanya kenaikan suhu yang berlebihan tersebut pada transformator perlu juga dilengkapi dengan sistem pendingin yang bergungsi untuk menyalurkan panas keluar transformator. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara, gas, minyak dan air. Sistem pengalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara:

1)

Alamiah (natural)

2)

Tekanan/paksaan (forced).

b.

Tap Changer (perubah tap) Tap Changer adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), dan tergantung jenisnya.

c.

Alat pernapasan Karena adanya pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara luar, maka suhu minyak akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan

transformator.

Permukaan

minyak

transformator

akan

selalu

bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus pada minyak transformator, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroscopis. d.

Indikator Untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya indicator yang dipasang pada transformator. Indikator tersebut adalah sebagai berikut:

1)

indikator suhu minyak

2)

indikator permukaan minyak

3)

indikator sistem pendingin

4)

indikator kedudukan tap, dan sebagainya Peralatan Proteksi, terdiri dari:

a.

Relay Bucholz Relay Bucholz adalah relai yang berfungsi mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan transformator yang menimbulkan gas. Timbulnya gas dapat diakibatkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah:

1)

Hubung singkat antar lilitan pada atau dalam phasa

2)

Hubung singkat antar phasa

3)

Hubung singkat antar phasa ke tanah

4)

Busur api listrik antar laminasi

5)

Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.

b.

Relai Tekanan Lebih Relai ini berfungsi hampir sama seperti Relay Bucholz. Fungsinya adalah mengamankan terhadap gangguan di dalam transformator.Bedanya relai ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung mentripkan pemutus tenaga (PMT). Alat pengaman tekanan lebih ini berupa membran yang terbuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, sebagai pengaman tangki transformator terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki yang akan pecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki transformator

c.

Relai Diferensial Berfungsi mengamankan transformator terhadap gangguan di dalam transformator, antara lain adalah kejadian flash over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan.

d.

Relai Arus lebih Berfungsi mengamankan transformator jika arus yang mengalir melebihi dari nilai yang diperkenankan lewat pada transformator tersebut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.Arus lebih ini dideteksi oleh transformator arus atau current transformator (CT).

e.

Relai Tangki Tanah Alat ini berfungsi untuk mengamankan transformator bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator.

f.

Relai Hubung Tanah Fungsi alat ini adalah untuk mengamankan transformator jika terjadi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.

g.

Relai Thermis Alat ini berfungsi untuk mencegah/mengamankan transformator dari kerusakan isolasi pada kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih.Besaran yang diukur di dalam relai ini adalah kenaikan suhu. 1.3 HUKUM HUKUM DASAR TRANSFORMATOR

a.

Hukum Maxwell Persamaan Maxwell apabila disederhanakan akan menjadi: Hl=IN Dimana:

H = Kuat Medan Magnet

l = Panjang Jalur I = Arus Listrik N =Jumlah Lilitan Hl=IN adalah GGM yang merupakan penghasil flux b.

Hukum induksi Faraday Hukum utama yang digunakan pada prinsip kerja trafo adalah Hukum Induksi Faraday Menurut Hukum Induksi Faraday, maka integral garissuatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup adalah berbanding lurus dengan perubahan tersebut.Rumus Hukum Faraday adalah sebagai berikut: Dimana:

E = Gaya listri yang disebabkan induksi (V/m)

dl = Unsur Panjang (m) B = Induksi magnetik/kerapatan fluks (Webber/m2) dA = Unsur luas (m2) Sedangkan arus induksi (flux) adalah integral permukaan dari pada induksimagnit melalui suatu luas yang dibatasi oleh garis lengkung tersebutdiatas. Rumus arus induksi adalah:

Dimana :

φ = Arus Induksi/fluks (weber)

B = Induksi magnet (weber/m2) dA = Unsur luas

Apabila rumus hukum induksi disederhanakan

Dimana :

e = Gaya gerak listrik

N = jumlah lilitan φ = Arus induksi/Fluks(weber)

1.4 PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif.Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan

primer

atau

disebut

sebagai

induksi

bersama

(mutual

induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi).Prinsip dasar suatu transformator adalah induksi bersama(mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet. Dalam bentuk yang sederhana,transformator terdiri dari dua buah kumparan induksi yang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path yang mempunyai relaktansi yang rendah. Kedua kumparan tersebut mempunyai mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, fluks bolak-balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl (gaya gerak listrik) induksi ( sesuai dengan induksi elektromagnet) dari hukum faraday, Bila arus bolak balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl).

2. INTI TRAFO Identifikasi

Jenis

–jenis

Transformator,

dilihat

dari

pemakaiannya

digolongkan kedalam 3 jenis : a.

Transformator inti udara dipakai pada rangkaian frekuensi tinggi. Trafo inti Udara, banyak dipakai sebagai alat Interface Rangkaian matching Impedansi dalam rangkaian Elektronik Frekuensi Tinggi.

b.

Transformator inti ferit dipakai pada rangkaian frekuensi menengah Trafo inti Ferit, banyak dipakai sebagai alat Interface Rangkaian matching Impedansi dalam rangkaian Elektronik Frekuensi menengah.

c.

Transformator inti Besi dipakai pada rangkaian frekuensi rendah. Trafo inti Besi, banyak dipakai sebagai alat Interface, Step Up, Step Down Rangkaian matching Impedansi, Matching Voltage dalam rangkaian Elektronik Frekuensi rendah.

Jenis-jenis transformator berbeda dalam cara di mana kumparan primer dan sekunder disediakan sekitar inti baja laminasi . Menurut desain , transformator dapat diklasifikasikan menjadi dua : a.

Core- Type Transformer Dalam inti - jenis transformator , belitan diberikan kepada sebagian besar dari inti . Kumparan yang digunakan untuk transformator ini adalah bentuk- luka dan jenis silinder . Seperti jenis transformator dapat diterapkan untuk berukuran besar dan kecil berukuran transformer . Pada tipe skala kecil , inti akan persegi panjang dalam bentuk dan kumparan yang digunakan adalah silinder . Gambar di bawah menunjukkan jenis berukuran besar . Anda dapat melihat bahwa kumparan bulat atau silinder yang luka sedemikian rupa untuk menyesuaikan lebih bagian inti salib . Dalam kasus kumparan silindris melingkar , mereka memiliki keuntungan wajar memiliki kekuatan mekanik yang baik . Kumparan silinder akan memiliki lapisan yang berbeda dan setiap lapisan akan terisolasi dari yang lain dengan bantuan bahan-bahan seperti kertas, kain , papan micarta dan sebagainya. Pengaturan umum

inti -jenis transformator sehubungan dengan inti ditunjukkan di bawah ini . Kedua tegangan rendah ( LV ) dan tegangan ( HV ) gulungan tinggi yang akan ditampilkan. Gulungan tegangan rendah ditempatkan lebih dekat ke inti karena merupakan yang paling mudah untuk melindungi . Daerah inti efektif dari transformator dapat dikurangi dengan penggunaan laminasi dan isolasi .

b.

Shell -Type Transformer Di shell -jenis transformator inti mengelilingi sebagian besar dari gulungan . Perbandingan ditunjukkan pada gambar dibawah .

Kumparan adalah bentuk - luka tetapi multi layer tipe disk biasanya luka dalam bentuk pancake . Kertas digunakan untuk melindungi berbagai lapisan cakram multi-layer . Berkelok-kelok terdiri seluruh cakram ditumpuk dengan ruang isolasi antara kumparan . Ruang-ruang isolasi membentuk pendinginan horizontal dan isolasi saluran . Transformator seperti ini mungkin memiliki bentuk persegi panjang sederhana atau mungkin juga memiliki bentuk terdistribusi . Kedua desain yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Shell Jenis Transformers Bentuk Rectangular Sebuah bracing mekanik yang kuat kaku harus diberikan kepada core dan kumparan transformator . Ini akan membantu dalam meminimalkan pergerakan perangkat dan juga mencegah perangkat dari mendapatkan kerusakan isolasi . Sebuah transformator dengan bracing yang baik tidak akan menghasilkan apapun suara dengungan selama bekerja dan juga akan mengurangi getaran . Sebuah

platform

perumahan

khusus

harus

diberikan

untuk

transformator.Biasanya , perangkat ditempatkan dalam tangki logam lembaran yang terpasang rapat diisi dengan minyak isolasi khusus . Minyak ini diperlukan untuk beredar melalui perangkat dan mendinginkan kumparan . Hal ini juga bertanggung jawab untuk menyediakan isolasi lain untuk perangkat ketika dibiarkan di udara .

Mungkin ada kasus ketika permukaan tangki halus tidak akan mampu menyediakan area pendinginan yang dibutuhkan . Dalam kasus tersebut , sisi tangki yang bergelombang atau disatukan dengan radiator di sisi perangkat. Minyak yang digunakan untuk tujuan pendinginan harus benar-benar bebas dari alkali , sulfur dan yang paling penting kelembaban . Bahkan sejumlah kecil kelembapan dalam minyak akan menyebabkan perubahan yang signifikan dalam properti isolasi perangkat , karena hal itu mengurangi kekuatan dielektrik minyak untuk sebagian besar . Matematis berbicara , kehadiran sekitar 8 bagian air dalam 1 juta mengurangi kualitas isolasi dari minyak ke nilai yang tidak dianggap standar untuk digunakan. Dengan demikian , tank dilindungi dengan menyegel mereka kedap udara dalam unit yang lebih kecil . Ketika transformator besar digunakan , metode kedap udara praktis sulit untuk diterapkan . Dalam kasus tersebut , ruang yang disediakan untuk minyak untuk memperluas dan kontrak dengan meningkatnya suhu dan penurunan . Ini bernapas membentuk penghalang dan menolak kelembaban atmosfer dari kontak dengan minyak . Perhatian khusus juga harus diambil untuk menghindari sledging . Sledging terjadi ketika minyak terurai akibat paparan ke oksigen selama pemanasan . Ini hasil dalam pembentukan deposito besar dari materi gelap dan berat yang menyumbat saluran pendingin di transformator . Kualitas, daya tahan dan penanganan bahan-bahan isolasi menentukan kehidupan transformator . Semua lead transformator dibawa keluar dari kasus mereka melalui bushing yang sesuai . Ada banyak desain ini , ukuran dan konstruksi tergantung pada tegangan lead . Bushing porselen dapat digunakan untuk mengisolasi lead , untuk transformator yang digunakan dalam tegangan moderat. Bushing berisi minyak atau kapasitif -jenis yang digunakan untuk transformator tegangan tinggi . Pemilihan antara inti dan jenis shell dilakukan dengan membandingkan biaya karena karakteristik serupa dapat diperoleh dari kedua jenis . Kebanyakan produsen lebih suka menggunakan shell -jenis transformator untuk aplikasi tegangan tinggi atau untuk multi - berliku desain . Bila dibandingkan dengan jenis inti , jenis shell memiliki panjang lebih lama rata-rata turn coil . Parameter lain yang dibandingkan

untuk pemilihan jenis transformator adalah rating tegangan , kilo volt ampere , berat badan , stres isolasi, distribusi panas dan sebagainya.

3.PERHITUNGAN TRAFO Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. 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 (mutual inductance) Pada skema transformator di samping, 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.

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:

Keterangan : Vp = tegangan primer (volt) Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder A.

Simbol Transformator Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan

skunder transformator ada dua jenis yaitu: 1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolakbalik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np). 2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolakbalik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah: 1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns). 2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP). 3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Sehingga dapat dituliskan:

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio

memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya. Penyelesaian: Diketahui:

Vp = 220 V Vs = 10 V Np = 1100 lilitan

Ditanyakan:

Ns = ........... ?

Jawab:

Jadi, banyaknya lilitan sekunder adalah 50 lilitan

Efesiensi Transformator Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, tetapi pada kenyataannya efisiensi tranformator selalu kurang dari 100 %.hal ini karena sebagian energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi.

Efisiensi transformator dapat dihitung dengan:

Contoh cara menghitung daya transformator: Sebuah transformator mempunyai efisiensi 80%. Jika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan 200 V dan mengalir kuat arus listrik 5 A, Tentukan: a. daya primer, b. daya sekunder

Penyelesaian: Diketahui :

Ditanyakan: a. Pp = ........... ? b. Ps = ........... ?

Jawab: a.

Jadi, daya primer transformator 1000 watt.

b.

Jadi, daya sekunder transformator 800 watt.

4. TRAFO 1 PHASE Prinsip kerja dari sebuah transformator pada umumnya adalah sebagai berikut. 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 (mutual inductance).

Pada skema transformator di atas, 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.

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:

Dimana:

Vp= tegangan primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder Prinsip kerja trafo 1 fasa adalah apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber), maka akan mengalir arus bolak balik I1 pada kumparan

tersebut. Oleh karena kumparan menpunyai inti, arus I1, menimbulkan fluks magnet yang juga berubah – ubah, pada intinya.Akibat adanya fluks magnet yang berubah – ubah, pada kumparan primer akan timbul GGL induksi ep. Untuk mencari GGL yang dibangkitkan maka persamaan yang digunakan:

Kontruksi Trafo 1 Fasa

Dalam keadaan sederhana transformator mempunyai bagian-bagian sebagai berikut : 1.

Kumparan Primer yaitu kumparan trafo yang dihubungkan ke sumber tegangan.

2.

Kumparan Sekunder yaitu kumparan trafo yang dihubungkan dengan beban.

3.

Inti yang dibuat dari lapisanplat dinamo. Bagian Inti Trafo Fungsi utama inti trafo adalah sebagai jalan atau penghantar garis-garis gaya magnit. Karena fluksi magnet yang mengalir pada inti trafo adalah fluksi bolak-balik, untuk itu diperlukan persyaratan agar kerugian histerisis dan arus pusar dapat ditekan sekecil mungkin. Untuk itu biasanya inti trafo dibuat dari bahan plat baja silikon dengan kadar silikonnya 4-5% dengan ketebalan 0,3 s/d 0,5mm. Dipasaran tersedia bermacam-macam bentuk bentuk inti trafo dalam bermacam ukuran.Yang perlu diperhatikan disini adalah cara penyusunan pelat-pelat inti trafo, harus diusahakan serapat mungkin, sehingga tidak ada celah udara.

Untuk trafo satu fasa tersedia inti : 

Bentuk Core ( UI ) : efesiensinya rendah



Bentuk Shell ( EI ) : efesiensinya dapat mencapai 80-90% Yang dapat digunakan adalah inti yang tebalnya 0,5mm yang pada kerapatan

fluksi (B)= 1Wb/m2, mempunyai kerugian besi (Pf)=2,3watt/kg. Luas Penampang Inti Trafo Luas penampang inti trafo akan menentukan daya trafo. Jadi semakin luas penampang suatu trafo akan mempunyai kapasitas daya yang semakin besar pula. Luas penampang inti trafo harus mampu mengalirkan fluksi magnit seluruhnya tanpa menimbulkan panas yang berlebihan. Untuk menentukan luas penampang inti yang diperlukan ,dapat digunakan rumus emperis sebagai berikut :

Dimana:

A = Luas penampang dalam satuan cm2

P = Daya out put trafo dalam Volt Amper f = frekvensi (Hz) Karena inti trafo berupa plat plat tipis untuk mencapai luas penampang tertentu, harus disusun berlapis-lapis. Penampang inti trafo dapat berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang .apabila luas penampang inti telah diketahui dan lebar inti sudah di pilih maka jumlah plat inti trafo dapat di hitung yaitu : Berat inti = volume bersih inti x berat jenis inti dimana berat jenis inti = 7,8. Untuk inti bentuk shell [ EI ] ukuran luas inti di tentukan lebar kaki tengahnya. Dipasaran tersedia bermacam-macam ukuran antara lain E25 , E32 , E38 , E44 dan seterusnya. Angka dibelakang huruf E menunjukkan lebar kaki tengah inti , sedangkan huruf E menandakan bentuk shell.

5. TRAFO 3 PHASE Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye).Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag (Delta, Wye dan Zigzag).Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (VV connection). Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P

pemakain, dan juga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120°listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y,wye) atau segitiga (delta, Δ, D).

Gambar 1.sistem 3 fase.

Gambar 1 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor-fasor tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3.sistem 3 fase ini dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b – c . sistem tegangan 3 fase dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase. Konfigurasi Transformator 3 fasa: Transformator hubungan segitiga – segitiga (delta – delta)

Gambar 1.Hubungan delta-delta (segitiga-segitiga). Pada gambar 1 baik belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa.Sedangkan belitan sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban.Pada hubungan Delta (segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu L1, L2 dan L3. Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar 1), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal.

Gambar 2. Diagram Hubungan Delta-Delta Transformator 3 Fasa Dihubungkan Pembangkit Listrik dan Beban (Load) Transformator hubungan bintang – bintang (wye – wye )

Gambar 3. Hubungan Belitan Bintang-bintang. Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga, yang pdisebut lilitan” tertiary”. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta seperti ditunjukkan pada Gambar 5, yang sering menyediakan cabang yang melalui tegangan dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang.

Gambar 4.Hubungan bintang-bintang.

Gambar 5.Hubungan Bintang-bintang dengan belitan tertier. Transformator hubungan seitiga – bintang (delta – wye)

Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.

Gambar 6. Hubungan Segitiga-Bintang (Delta-wye).

Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30° mungkin akan membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya identik. Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran.

Gambar 8. Skema Diagram Hubungan Delta-Bintang dan Diagram Phasor Transformatot hubungan segitiga terbuka (open delta) Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2 transformator yang dihubungkan secara open–delta.Rangkaian open–delta adalah identik dengan rangkaian delta–delta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan open-delta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo) dari kapasitas transformator yang terpasang.

Gambar 7.Hubungan Open Delta.

Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara open–delta, kapasitas transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta, maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi overheat (panas berlebih). Hubungan open–delta utamanya digunakan dalam situasi darurat. Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara delta–delta dan salah satunya rusak dan harus diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan Transformator hubungan zig – zag Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil-

Gambar 9. Hubungan Bintang-zigzag (Yzn5) Gambar 9 menunjukkan belitan primer 20 KV terhubung dalam bintang L1, L2 dan L3 tanpa netral N dan belitan sekunder 400 V merupakan hubungan Zig-zag dimana hubungan dari enam belitan sekunder saling menyilang satu dengan lainnya. Saat beban terhubung dgn phasa U dan N arus sekunder I2 mengalir melalui belitan phasa phasa U dan phasa S. Bentuk vektor tegangan Zig-zag garis tegangan bukan garis lurus,tetapi bergeser dengan sudut 60°.

1.

Daya pada Sistem 3 Fase Daya sistem 3 fase Pada Beban yang Seimbang Jumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3 fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap-tiap fasenya sama.

Gambar 4.Hubungan Bintang dan Segitiga yang seimbang. Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besarnya daya perfasa adalah : Pfase = Vfase.Ifase.cos θ sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat dituliskan dengan : PT = 3.Vf.If.cos θ Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73Vfase maka tegangan perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = If, maka daya total (PTotal) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah : PT = 3.VL/1,73.IL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan fasanya, VL = Vfasa, dan besaran arusnya Iline = 1,73Ifase, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total (Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah : PT = 3.IL/1,73.VL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus yang mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang. 2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbang Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak

1. 2.

sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban. Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu : Ketidakseimbangan pada beban. Ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya). Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan beban dengan sumber listrik yang seimbang.

Gambar 5.Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase. Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliri arus listrik. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase dapat diketahui dengan indikasi naiknya arus pada salahsatu fase dengan tidak wajar, arus pada tiap fase mempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan.

Dioda Lengkap SEJARAH Walaupun diode kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum diode termionik, diode termionik dan diode kristal dikembangkan secara terpisah pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari diode termionik ditemukan oleh Frederick Guthrie pada tahun 1873Sedangkan prinsip kerja diode kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand Braun Pada waktu penemuan, peranti seperti ini dikenal sebagai penyearah (rectifier). Pada tahun 1919, William Henry Eccles memperkenalkan istilah diode yang berasal dari di berarti dua, dan ode (dari ὅδος) berarti “jalur” PENGERTIAN

Dioda adalah semikonduktor yang terdiri dari persambungan (junction) P-N. Sifat dioda yaitu dapat menghantarkan arus pada tegangan maju dan menghambat arus pada tegangan balik. Simbol Dioda :

Bentuk Fisik Dioda :

Fungsi Dioda :

1. 2. 3. 4.

Penyearah, contoh : dioda bridge Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener Pengaman /sekering Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu. 5. Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac 6. Pengganda tegangan. 7. Sebagai indikator, yaitu LED (light emiting diode) 8. Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier 9. Sebagai sensor cahaya, yaitu dioda photo 10. Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), yaitu dioda varactor Jenis Dioda : 1. Dioda standar Dioda jenis ini ada dua macam yaitu silikon dan germanium. Dioda silikon mempunyai tegangan maju 0.6V sedangkan dioda germanium 0.3V. Dioda jenis ini mempunyai beberapa batasan tertentu tergantung spesifikasi. Batasan batasan itu seperti batasan tegangan reverse, frekuensi, arus, dan suhu. Tegangan maju dari dioda akan turun 0.025V setiap kenaikan 1 derajat dari suhu normal. Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut: o Penyearah sinyal AC o Pemotong level o Sensor suhu o Penurun tegangan o Pengaman polaritas terbalik pada dc input Contoh dioda jenis ini adalah 1N400x (1A), 1N5392 (1.5A), dan 1N4148 (500mA). 2. LED (light emiting diode) Dioda jenis ini mempunyai lapisan fosfor yang bisa memancarkan cahaya saat diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut dipastikan umur led tidak lama. Jenis led ditentukan oleh cahaya yang dipancarkan. Seperti led merah, hijau, biru, kuning, oranye, infra merah dan laser diode. Selain sebagai indikator beberapa LED mempunyai fungsi khusus seperti LED inframerah yang dipakai untuk transmisi pada sistem remote control dan opto sensor juga

laser diode yang dipakai untuk optical pick-up pada sistem CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward). 3. Dioda Zener Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan. Selain itu dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level tertentu untuk keamanan rangkaian. Karena kemampuan arusnya yang kecil maka pada penggunaan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus besar diperlukan sebuah buffer arus. Dioda zener dibias mundur (reverse). 4. Dioda photo Dioda photo merupakan jenis komponen peka cahaya. Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang mauk dengan intensitas tertentu. aplikasi dioda photo banyak pada sistem sensor cahaya (optical). Contoh:pada optocoupler dan optical pick-up pada sistem CD. Dioda photo dibias maju (forward). 5. Dioda varactor Kelebihan dari dioda ini adalah mampu menghasilkan nilai kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya. Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi tinggi mengalami kemajuan pesat, seperti pada radio dan televisi. Contoh sistem penalaan dengan dioda ini adalah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscilator. Dioda varactor dibias reverse PRINSIP KERJA Cara kerja dioda, inilah pokok bahasan yang akan saya sampaikan di kesempatan ini. Sekedar Untuk mengingatkan kembali, dioda adalah komponen elektro yang memiliki dua saluran aktif, anoda dan katoda, dimana arus listrik dapat mengalir di dalamnya dan biasanya digunakan karena sifatnya yang memungkinkan arus mengalir hanya satu arah. Nah setelah mengetahui pengertian dioda, maka sekarang perlu juga anda ketahui cara kerja dioda. Dioda dapat digunakan dalam beberapa alat. Sebagai contoh, sebuah perangkat elektronika yang menggunakan baterai sering menggunakan dioda yang fungsinya untuk melindungi perangkat tersebut jika anda memasukkan baterai di bagian belakang perangkatnya. Dengan begitu dioda dapat memblok arus jika anda salah atau terbalik memasangkan baterai. Disinilah dioda dapat melindungi perangkat elektronik yang sensitif terhadap arus listrik.

Seperti yang terlihat di dalam gambar di atas, dapat saya jelaskan sebagai berikut : Ketika dioda dihubungkan ke baterai seperti yang ditunjukkan di dalam gambar di atas, elektron dari sisi n dan lubang dari sisi p, dipaksa menuju pusat oleh medan listrik yang dipasok oleh baterai. Elektron-elektron dan lubang-lubang yang bergabung tersebut menyebabkan arus listrik dapat melewati dioda. Ketika dioda diatur dengan cara ini, maka cara kerja dioda seperti ini bisa dikatakan sebagai dioda dengan arus yang menyimpang atau bias. Fungsi arus satu arah pada dioda tidak selamanya berfungsi dengan baik. Biasanya untuk dioda silikon, memerlukan tegangan 0.6V atau bahkan lebih besar lagi, jika tidak, dioda tidak akan berfungsi dengan baik. Fungsi ini berguna dalam membentuk sebuah saklar tegangan yang sensitif. Ketika dioda dihubungkan dengan baterai seperti yang ditunjukkan, lubang di sisi n dipaksa bergerak ke kiri sedangkan elektron di sisi p, dipaksa bergerak ke kanan. Hal ini akan membentuk zona kosong di sekitar persimpangan p dan n, sehingga menjadi bebas dan menciptakan daerah deplesi. Ini daerah penurunan arus hingga menjadi isolator dan mencegah arus listrik mengalir melalui dioda. Cara Kerja seperti ini disebut dioda dengan arus terbalik. seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Demikianlah uraian singkat mengenai cara kerja dioda. Di artikel-artikel berikutnya saya akan terus menyampaikan artikel-artikel yang berhubungan dengan elektronika. ursday, June 27, 2013 MAKALAH ELEKTRO TENTANG DIODA I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dioda pada umumnya merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah (rectifier) untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Dioda menjadi sangat penting karena hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah (DC). Kata dioda berasal dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda digunakan untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif.

B. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui pengertian, prinsip kerja dan karakteristik dioda secara umum.

II. ISI A. Pengertian Dioda

Dioda merupakan komponen semikonduktor yang paling sederhana. Kata dioda berasal dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus/tegangan dalam satu arah saja, dimana dioda merupakan jenis vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda (terminal). Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus atau tegangan searah (DC). Dioda jenis vacuum tube pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming (18491945) pada tahun 1904. Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa muatan. Apabila kutub P pada dioda (anoda) dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas pada sisi N (katoda) akan berpindah mengisi hole sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber, maka elektron akan berpindah ke arah terminal positif sumber. Didalam dioda tidak akan terjadi perpindahan elektron.

Gbr. 1 Simbol Dioda

Gbr. 2 Kontruksi Dioda

Gbr. 3 Fisik Dioda Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N) disebut Katoda. Lambang dioda seperti anak panah yang arahnya dari sisi P ke sisi N. Karenanya ini mengingatkan kita pada arus konvensional dimana arus mudah mengalir dari sisi P ke sisi N.

B. Prinsip Kerja Dioda Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Dioda semikonduktor hanya dapat melewatkan arus pada satu arah saja, yaitu pada saat dioda memperoleh catu arah/bias maju (forward bias). Karena di dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu. Pada kondisi ini dioda dikatakan bahwa dioda dalam keadaan konduksi atau menghantar dan mempunyai tahanan dalam dioda relative kecil. Sedangkan bila dioda diberi catu arah/bias mundur (Reverse bias) maka dioda tidak bekerja dan pada kondisi ini dioda mempunyai tahanan dalam yang tinggi sehingga arus sulit mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC, maka yang mangalir hanya satu arah saja sehingga arus output dioda berupa arus DC. Dari kondisi tersebut maka dioda hanya digunakan pada beberapa pemakaian saja antara lain sebagai penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagai berikut ini yaitu : 1) Dioda Diberi Tegangan Nol

Gbr. 4 Dioda Diberi Tegangan Nol Ketika dioda diberi tegangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang (Space Charge). Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate. 2) Dioda Diberi Tegangan Negatif (Reverse Bias)

Gbr. 5 Dioda Diberi Tegangan Negatif

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir. 3) Dioda Diberi Tegangan Positif (Forward Bias)

Gbr. 6 Dioda Diberi Tegangan Positif Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir. Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.

C. Karakteristik Dioda Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas.

Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier). Dioda terbagi atas beberapa jenis antara lain : Dioda germanium Dioda silikon Dioda selenium Dioda zener Dioda cahaya (LED) Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N. Karakteristik dasar dioda dikenal dengan karakteristik V-I. Karakterisik ini penting untuk dipahami agar tidak terjadi kesalahan dalam aplikasi dioda. Dalam karakteristik ini dapat diketahui keadaan-keadaan yang terjadi pada dioda ketika mendapat tegangan bias maju dan tegangan bias mundur.

Gbr. 7 Karakteristik dioda ( karakteristik V-I )

Jika kedua terminal dioda disambungkan ke sumber tegangan dimana tegangan anoda lebih positif dibandingkan dengan tegangan katoda, maka dioda dikatakan dalam keadaan bias maju. Sebaliknya, bila tegangan anoda lebih negatif dari katoda, dioda dikatakan dalam keadaan bias mundur.

Seperti pada postingan sebelumnya yang telah dijelaskan mengenai pengertian dioda. Pada kesempatan kali ini kami akan menulas tentang jenis-jenis dioda beserta fungsinya. Ada berbagai jenis dioda yang dibuat sesuai dengan fungsinya tanpa meninggalkan karakteristik serta spesifikasinya, seperti dioda penyearah (rectifier), dioda Emisi Cahaya (LED), dioda Zenner, dioda photo (Photo-Dioda) dan Dioda Varactor. 1. DIODA PENYEARAH (RECTIFIER) Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan Silikon yang berfungsi sebagai penyearah tegangan / arus dari arus bolak-balik (ac) ke arus searah (dc) atau mengubah arus ac menjadi dc. Secara umum dioda ini disimbolnya.

Kaki-kaki dioda yaitu kaki katoda ditandai dengan garis pada ujungnya

Gambar 1. dioda penyearah

2. DIODA ZENER Dioda Zener merupakan dioda junction P dan N yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode yang bekerja pada daerah reverse (kuadran III). Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 sampai 200 volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt. Fenomena tegangan breakdown dioda ini menginspirasi pembuatan komponen elektronika kerabat dioda yang bernama Zener. Tidak ada perbedaan struktur dasar dari Zener dengan dioda. Dengan memberi jumlah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan N, ternyata tegangan breakdown dioda bisa makin cepat tercapai. Jika pada dioda biasanya baru terjadi breakdown pada tegangan ratusan volt, pada Zener bisa terjadi pada angka puluhan dan satuan volt. Di datasheet ada Zener yang memiliki tegangan Vz sebesar 2 volt, 5.6 volt dan sebagainya. Fungsi dari komponen ini biasanya dipakai untuk pengamanan rangkaian setelah tegangan Zener.

Gambar 2. dioda zener

Perhatikan rangkaian berikut, input tegangan akan yang masuk ke rangkaian lain dan beban akan dibatasi oleh dioda zener. Jika input tegangan dibawah 5.6V, dioda tidak menghantarkan arus sehingga arus akan mengalir ke rangkaian lain dan beban. Jika input tegangan mencapai 5,6 V atau lebih maka dioda zener akan terjadi brekadown dan arus akan mengalir melalui dioda, bukan ke rangkaian atau beban. 3. DIODA EMISI CAHAYA ( LIGHT EMITTING DIODE ) Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan singkatan LED merupakan Solid State Lamp yang merupakan piranti elektronik gabungan antara elektronik dengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga “Optoelectronic”. Sedangkan elektrodaelektrodanya sama seperti dioda lainnya, yaitu anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga kategori umum penggunaan LED, yaitu : - Sebagai lampu indikator, - Untuk transmisi sinyal cahaya yang dimodulasikan dalam suatu jarak tertentu, - Sebagai penggandeng rangkaian elektronik yang terisolir secara total. Simbol, bangun fisiknya dan konstruksinya diperlihatkan pada gambar berikut. Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan LED adalah bahan Galium Arsenida (GaAs) atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau juga Galium Phospida (GaP), bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda-beda. Bahan GaAs memancarkan cahaya infra-merah, Bahan GaAsP memancarkan cahaya merah atau kuning, sedangkan bahan GaP memancarkan cahaya merah atau hijau. Seperti halnya piranti elektronik lainnya , LED mempunyai nilai besaran terbatas dimana tegangan majunya dibedakan atas jenis warna

TABEL LED DAN TEGANGANYA

Warna Merah Orange Kuning Hijau

Tegangan Maju 1.8 volt 2.0 volt 2.1 volt 2.2 volt

Gambar 3. dioda LED Sedangkan besar arus maju suatu LED standard adalah sekitar 20 mA. Karena dapat mengeluarkan cahaya, maka pengujian LED ini mudah, cukup dengan menggabungkan dengan sumber tegangan dc kecil saja atau dengan ohmmeter dengan polaritas yang sesuai dengan elektrodanya. LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi sehingga menghasilkan warna sebagai berikut: * Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah * Gallium Aluminium Phosphide – hijau * Gallium Arsenide/Phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning * Gallium Nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru * Gallium Phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau * Zinc Selenide (ZnSe) – biru * Indium Gallium Nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru * Indium Gallium Aluminium Phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau * Silicon Carbide (SiC) – biru * Diamond (C) – ultraviolet

* Silicon (Si) – biru (dalam pengembangan) * Sapphire (Al2O3) – biru LED biru dan putih LED biru pertama kali dan bisa dikomersialkan menggunakan substrat galium nitrida. LED ini ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih. 4. DIODA CAHAYA ( PHOTO-DIODE) Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya. Dalam keadaan gelap, arus yang mengalir sekitar 10 A untuk dioda cahaya dengan bahan dasar germanium dan 1A untuk bahan silikon. Kuat cahaya dan temperature keliling dapat menaikkan arus bocor tersebut karena dapat mengubah nilai resistansinya dimana semakin kuat cahaya yang menyinari semakin kecil nilai resistansi dioda cahaya tersebut. Penggunaan dioda cahaya diantaranya adalah sebagai sensor dalam pembacaan pita data berlubang (Punch Tape), dimana pita berlubang tersebut terletak diantara sumber cahaya dan dioda cahaya. Jika setiap lubang pita itu melewati antara tadi, maka cahaya yang memasuki lubang tersebut akan diterima oleh dioda cahaya dan diubah dalam bentuk signal listrik. Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.

Gambar 4. dioda foto. 5. DIODA VARACTOR

Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. Bahan dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silikon dimana dioda ini sifat kapasitansinya tergantung pada tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik, kapasitasnya akan turun. Dioda varikap banyak digunakan pada pesawat penerima radio dan televisi di bagian pengaturan suara (Audio).

Gambar 5. dioda varactor 6. DIODA SCHOTTKY (SCR) DIODA SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Sebagai pengendalinya adalah gate(G).SCR sering disebut Therystor. SCR sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.

Gambar 6. dioda schottky. Pada gambar diatas terlihat SCR dengan anoda pada kaki yang berulir, Gerbang gate pada kaki yang pendek, sedangkan katoda pada kaki yang panjang.