Informasi analog dapat dikirimkan dengan menggunakan pulsa-pulsa tegangan atau pulsa-pulsa arus. Dengan modulasi pulsa, pembawa informasi
terdiri dari pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang. Salah satu teknik modulasi yang sering digunakan adalah teknik modulasi durasi atu lebar dari waktu tunda
positif ataupun waktu tunda negatif pulsa-pulsa persegi tersebut. Untuk membangkitkan sinyal PWM adalah dengan menggunakan fungsi
timercounter yang dibandingkan nilainya dengan sebuah register tertentu.
2.5 Motor Arus Searah
Motor DC dapat berfungsi sebagai motor apabila didalam motor listrik tersebut terjadi proses konversi dari energy listrik menjadi energy mekanik. Motor DC itu
sendiri memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energy mekanik. Pada motor dc kumparan
medan disebut stator bagian yang tidakberputar dan kumparan jangkar disebut rotor bagian yang berputar.
Gambar 2.9 Bagian – Bagian Motor DC
1.Badan Mesin
Badan mesin ini berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan kutub magnet, sehingga harus terbuat dari bahan ferromagnetik.Fungsi
lainnnya adalah untuk meletakkan alat-alat tertentu dan mengelilingi bagian-
Universitas Sumatera Utara
bagian dari mesin, sehingga harus terbuat dari bahan yang benar-benar kuat, seperti dari besi tuang dan plat campuran baja.
2.Inti kutub magnet dan belitan penguat magnet Inti kutub magnet dan belitan penguat magnet ini berfungsi untuk mengalirkan
arus listrik agar dapat terjadi proses elektromagnetik. Adapun aliran fluks magnet dari kutub utara melalui celah udara yang melewati badan mesin.
3.Sikat-sikat Sikat-sikat ini berfungsi sebagai jembatan bagi aliran arus jangkar dengan bebas,
dan juga memegang peranan penting untuk terjadinya proses komutasi.
4.Komutator Komutator ini berfungsi sebagai penyearah mekanik yang akan dipakai bersama-
sama dengan sikat. Sikat-sikat ditempatkan sedemikian rupa sehingga komutasi terjadi pada saat sisi kumparan berbeda.
5.Jangkar Jangkar dibuat dari bahan ferromagnetic dengan maksud agar kumparan jangkar
terletak dalam daerah yang induksi magnetiknya besar, agar ggl induksi yang dihasilkan dapat bertambah besar.
6.Belitan jangkar Belitan jangkar merupakan bagian yang terpenting pada mesin arus searah,
berfungsi untuk tempat timbulnya tenaga putar motor.
2.5.1 Prinsip Kerja motor DC Sebatang konduktor yang dialiri listrik dan ditempatkan di dalam suatu magnet
akan mengalami gaya yang sebanding dengan arus dan kekuatan medan magnetnya. Gaya yang ditimbulkan dapat dirumuskan sebagai berikut:
F = B . I .L …………..……….. 2.5
Universitas Sumatera Utara
dalam hal ini, F = gaya medan magnet N
B = kerapatan fluks Magnet webwerm2 I = arus listrik yang mengalir ampere
L = panjang kawat penghantar meter Persamaan 2.5 merupakan prinsip dasar sebuah motor, dimana terjadinya proses
perubahan energi listrik I akan menimbulkan gaya mekanik F. Jika motor mempunyai jari-jari sebesar r, maka akan menimbulkan torsi sebesar :
T = F . r = B . I . L . r ………………………………………………2.6
Dalam hal ini, T = torsi
F = gaya mekanik newton
Secara sederhana dikatakan bahwa motor listrik bekerja dengan prinsip bahwa dua medan magnet dapat dibuat berinteraksi untuk menghasilkan gerakan. Tujuan
motor adalah untuk menghasilkan gaya yang menggerakkan torsi . Motor arus searah jarang digunakan pada aplikasi industry umum karena semua system utility
diperlengkapi dengan perkakas arus bolak-balik. Meskipun demikian , untuk aplikasi khusus, adalah menguntungkan jika mengubah arus bolak-balik menjadi
arus searah dengan menggunakan motor dc. Motor arus searah digunakan dimana control torsi dan kecepatan dengan rentang yang lebar diperlukan untuk
memenuhi kebutuhan aplikasi. Meskipun demikian, susunan sikat- komutator menimbulkan masalah pada pemeliharaan sikat dan bunga api listrik.
Penyearah mengubah daya ac yang masuk menjadi daya dc dan memberikan daya tersebut pada rngkaian inverter.Rangkaian inverter mengubah
daya dc kembali pada output ac frekuensi yang dapat diatur yang mengatur
Universitas Sumatera Utara
kecepatan motor.Inverter disusun dari saklar elektronis yang mengatur daya dc ON
dan OFF menghasilkan output daya ac yang dapat dikontrol pada frekuensi dan tegangan yang diinginkan. Regulator memodifikasi inverter karakteristik
penghubungan sehingga frekuensi output dapat dikontrol .Inputnya termasuk sensor yang mengukur variable control. Saat ini ada tiga jenis desain inverter
utama, yaitu inverter sumber arus, inverter tegangan variable, dan inverter lebar pulsa termodulasi inverter PWM. Inverter PWM meyempurnakan baik control
frekuensi maupun tegangan pada bagian output penggerak.Penyearah diode menyediakan tegangan dc konstan. Karena inverter menerima tegangan tertentu ,
maka amplitude bentuk tegangan output selalu konstan.Inverter mengatur lebar tegangan output sehingga hamper berbentuk sinus.
Makin baik bentuk gelombang , semakin sedikit penyaringan yang diperlukan .Inverter PWM adalah yang paling rumit dan paling mahal dari tiga
jenis penggerak kecepatan variable ac lainnya. Penggerak PWM ada dari satu sampai dengan 1000 hp.
2.6 Transistor sebagai Saklar Elektronik Transistor daya memiliki karakteristik kontrol untuk menyala dan mati. Transistor
digunakan sebagai elemen saklar, dioperasikan dalam wilayah saturasi, menghasilkan dalam drop tegangan kondisi-ON yang rendah. Kecepatan
pensaklaran transistor modern lebih tinggi daripada thyristor dan transistor tersebut sering dipakai dalam konverter DC-DC dan DC-AC, dengan diode
terhubung paralel terbalik untuk menghasilkan aliran arus dua arah. Meskipun begitu, tingkat tegangan dan arusnya lebih rendah daripada thyristor dan transistor
secara normal digunakan dalam aplikasi daya rendah sampai menengah. Untuk dapat memahami fungsi dasar Transistor sebagai saklar, maka dapat
diperhatikan sebuah rangkaian seperti yang tampak pada Gambar 2.10 di bawah ini. Jika tegangan input, v
i
, memiliki harga kurang dari tegangan yang diperlukan untuk membuat Dioda Emiter berprategangan maju, maka arus I
B
= 0, sehingga
Universitas Sumatera Utara
transistor akan jatuh pada Daerah Potong dan I
C
= 0. Karena I
C
= 0, maka tegangan yang melintas tahanan beban R
C
adalah nol dan tegangan output V
O
= Vcc
. Pada kondisi ini, seolah-olah Transistor seperti sebuah saklar yang terputus off.
Gambar 2.10 Rangkaian Transistor sebagai saklar
Jika tegangan input, v
i
, terus meningkat sehingga Dioda Emiter diberi prategangan maju, Transistor akan mulai masuk ke daerah aktif, sehingga:
B BE
i B
R V
v I
2.7
Sekali Transistor mulai aktif, belum diketahui apakah Transistor berada pada Daerah Aktif atau berada pada Daerah Saturasi. Dengan menggunakan aturan
tegangan Kirchoff KVL pada putaran Dioda Kolektor, akan didapat:
CE C
C CC
V R
I V
2.8 sehingga:
C CE
CC C
R V
V I
2.9
Universitas Sumatera Utara
Persamaan 2.9 adalah persamaan Garis Beban Transistor. Dalam bentuk grafik, garis ini diperlihatkan dalam Gambar 2.11.
Bersamaan dengan terus menaiknya arus Basis, I
B
, Transistor dapat beroperasi sepanjang Garis Beban. Hal ini terus terjadi, sehingga arus Basis, I
B
, mencapai harga arus yang terbesar, I
B 3
. Arus ini dikenal dengan arus saturasi dan jika Transistor beroperasi pada kondisi ini, maka dikatakan ia berada pada Daerah
Saturasi. Oleh karena itu, arus Kolektor adalah:
C CE
CC C
R sat
V V
sat I
2.10
Biasanya, harga V
CE
sat adalah 0.2 volt. Pada kondisi ini, Transistor bekerja seperti sebuah saklar yang terhubung on.
saturasi
Cut off VccRc
Vcc Vce
Ic
I
B3
I
B2
I
B1
Gambar 2.11 Garis Beban dan Titik Operasi Transistor
Pada umumnya transistor berfungsi sebagai suatu switching kontak on-off. Adapun kerja transistor yang berfungsi sebagai switching ini, selalu berada pada
daerah jenuh saturasi dan daerah cut off.
Universitas Sumatera Utara
2.7 LCD Liquid Crystal Display
