23
Dan untuk mengaktifkan mikrokontroler dibutuhkan tegangan sebesar 5 v yang disupplay oleh regulator 5 V. Ic regulator yang digunakan adalah 7805,
ic ini merupakan regulator tegangan linier yang keluarannya bernilai tetap. Spesifikasi ic ini, tegangan minimum 7 V, tegangan maksimum 25 V, arus
output dari ic ini dapat mencapai 1 A, sehingga sudah cukup untuk mensupplay mikrokontroler.Dan untuk rangkaian minimum yang dibutuhkan oleh
mikrokontroler ini bekerja dapat terlihat pada Gambar 2.8 dari gambar tersebut terlihat hubungan – hubungan antara pengendali serta hubungan – hubungan
dengan motor induksi 3 fasa. Untuk bekerja pada frekuensi tinggi seperti menghasilkan pulsa PWM
yang akan mengatur keluaran dari DC chopper, mikrokontroler harus diberi pembangkit pulsa osilator eksternal sebesar 11 Mhz yang diserikan dengan 2
buah kapasitor non polar sebesar 22pF dan terhubung ke negatif sumber DC. DC chopper yang digunakan adalah rangkaian transistor TIP 142, TIP
147 dengan rangkaian yang sama dengan rangkaian transistor H-Bridge. Ic ini mampu mengalirkan tegangan sebesar 100 V dan arus sebesar 10 A.
2.6 Prinsip Kerja Rangkaian Pengendali
Motor induksi 3 fasa rotor belitan dihubungkan ke sumber tegangan 3 fasa dan dijalankan, kemudian dibiarkan berputar mencapai putaran
nominal. Setelah motor induksi mencapai putaran nominal, maka motor di matikan dengan melepaskan hubungan terminal motor dari sumber jala – jala.
Kemudian sumber arus searah di supplay oleh relay ke kumparan stator melalui rangkaian penyearah tak terkendali yang kemudian DC chopper
Universitas Sumatera Utara
24
pertamamengatur besarnya tegangan berdasarkan besar PWM yang berasal dari alat pengendali mikrokontroler.
Pada saat motor di supplay arus searah dalam keadaan berputar, maka motor induksi tersebut berubah menjadi generator induksi dan
menghasilkan arus bolak balik pada kumparan rotor. Arus bolak balik 3 fasa dari rotor ini akan di searahkan menggunakan rangkaian penyearah tak
terkendali yang kemudian besarnya arus DC ini akan diatur besarnya melalui DC chopper kedua yang di pararelkan dengan tahanan yang besarnya telah
ditentukan. Kemudian rotary encoder akan mengukur kecepatan putar rotor,
yang akan menjadi referensi bagi mikrokontroler untuk mengurangi besar tegangan DC yang di alirkan kedalam kumparan stator secara bertahap hingga
mencapai 0V. Kemudian timer akan mengukur lama waktu ketika pengendali mulai bekerja hingga rotatry encoder menunjukkan bahwa rotor motor tidak
berputar lagi.
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 2.10 Rangkaian Kendali Pengereman Dinamik Motor Induksi 3 Fasa
2.7 Penyearah Penuh Satu Fasa
Penyearah merupakan alat untuk mengubah arus bolak balik menjadi denyutan arus searah. Jika tegangan bolak balik dikenakan pada
penyearah silikon,seperti pada Gambar 2.9, maka diode secara bergantian dibias maju dan terbalik selam setiap siklus tegangan yang dikenakan. Jika
diode dibias maju, yaitu selama setengah siklus positif,arus elektron mengalir dengan bebas [7].
Universitas Sumatera Utara
26
Gambar 2.11. Penyearah setengah gelombang; a rangkaian; b gelombang tegangan
masukan dan keluaran.
Selama setengah siklus berikutnya ketika diode dibias balik, diode tidak melakukan konduksi.Diode menghantarkan arus hanya selama setengah
siklus positif dari tegangan yang dikenakan,sehingga menghasilkan keluaran dc berdenyut dengan bentuk gelombang yang ditunjukkan dalam Gambar 2.9-b.
Penyearah yang menghasilkan arus keluaran tipe ini disebut penyearah setengah gelombang.
Untuk mendapatkan keluaran arus lebih rata, dapat digunakan dua buah diode dan transformator tap-tengah yang dihubungkan seperti pada
Gambar 2.10 untuk membentuk apa yang dikenal sebagai penyearah gelombang penuh.Dengan susunan yang demikian, setiap diodeakan
melakukan konduksi selama setengah siklus, sehingga bentuk gelombang arus keluarannya adalah seperti pada Gambar 2.10-b.
b a
Universitas Sumatera Utara
27
Gambar 2.12 Penyearah gelombang penuh dengan transformator tap-tengah; a rangkaian; b
gelombang tegangan masukan dan keluaran.
Hubungan penyearah lain yang biasa digunakan, yang disebut penyearah jembatan gelombang penuh,ditunjukkan dalam Gambar 2.11-a.
Rangkaian penyearah ini menghindarkan penggunaan transformator tap-tengah dan menghasilkan tegangan keluaran dua kali tegangan yang diperoleh dari
penyearah dara dua diode [7].
Gambar 2.13 a penyearah jembatan gelombang penuh satu fasa; b penyearah jembatan
gelombang penuh tiga fasa
a b
b a
Universitas Sumatera Utara
28
Untuk menyediakan arus searah yang besar yang kerap kali diperlukan dalam industri, biasanya digunakan penyearah tiga fasa. Diagram
hubungan penyearah gelombang penuh tipe-jembatan tiga fasa ditunjukkan dalam Gambar 2.11-b.
Keluaran yang berdenyut yang dihasilkan oleh penyearah, hanya sesuai untuk beberapa pemakaian.Tetapi dalam banyak hal, denyut tersebut
harus dikurangi dengan menggunakan rangkaian penapis filter.Rangkaian penapis ialah gabungan dari kumparan induktansi dan kapasitor yang dirangkai
sedemikian rupa sehingga energi yang berdenyut disimpan secara bergantian didalam kumparan dan kapasitor, sehingga arus yang mengalir dari penyearah
lebih rata.Dua rangkaian penapis khas ditunjukkan dalam Gambar 2.12.
Gambar 2.14 Rangkaian filter yang digunakan untuk mengurangi denyut keluaran penyearah.
Penyearah silikon banyak tersedia di pasaran dengan nilai arus mulai dari beberapa miliampere sampai beberapa ratus ampere dan dengan
nilai tegangannya sampai 1000 V atau lebih.Penyearah tersebut sangat efisien dan efisiensi penyearahannya sampai 99 persen. Oleh karena banyak kelebihan
dari penyearah semikonduktor seperti bentuk yang sederhana dan mampu
Universitas Sumatera Utara
29
menyalurkan daya yang besar maka penyearah silikon sangat luas digunakan sebagai catu daya industri untuk pengisian baterai, proses – proses
elektrokimia, pengatur kecepatan motor variabel, dan pemakaian lainnya yang dulunya menggunakan generator dc.
2.8 Mikrokontroler Atmega8
