Gambar 2.2 Module I-V curve 12Vdc[2]
2.1.3 Open Circuit Voltage Voc
Open Circuit Voltage Voc, adalah kapasitas tegangan maksimum yang dapat dicapai pada saat tidak adanya arus current[2]. Pada kurva I-V, Voc adalah 21 volt. Daya
pada saat Voc adalah 0 watt. Voc solar cell panel dapat diukur dilapangan dalam berbagai macam keadaan. Saat membeli modul, sangat direkomendasikan untuk menguji voltase
untuk mengetahui apakah cocok dengan sepisifikasi pabrik. Open Circuit Voltage Voc dapat diukur pada pagi hari dan sore hari.
2.1.4 Short Circuit Current Isc
Short Circuit Current Isc, adalah maksimum output arus dari solar cell panel yang dapat dikeluarkan output di bawah kondisi dengan tidak ada resistansi atau short
circuit[2]. Pada kurva I-V diatas menunjukkan perkiraan arus 2,65 Ampere. Daya pada Isc adalah 0 watt.
Short circuit current dapat diukur hanya pada saat membuat koneksi langsung terminal positif dan negatif dari modul solar cell panel.
2.1.5 Label Spesifikasi Solar Cell Panel
Semua nilai pada kurva I-V digunakan untuk menciptakan label yang spesifik untuk setiap modul solar cell panel[2]. Semua model ditera di bawah standar kondisi tes. Label
Spesifikasi dapat ditemukan di bagian belakang dari module solar cell panel: Max. Power : 5.5 volt
Size : 118 x 63mm
Output : 5.5 volt ~ 0.8 watt
Convert ratio : 15 - 18
2.1.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Solar Cells Panel
Lima hal utama yang mempengaruhi unjuk kerja performansi dari modul solar cells panel[2]:
1. Bahan pembuat solar cells panel
2. Resistansi beban 3. Intensitas cahaya matahari
4. Suhu temperatur solar cells panel 5. Bayangan shading.
2.1.7 Resistansi Beban
Tegangan baterai adalah tegangan operasi dari solar cell panel module, apabila baterai dihubungkan langsung dengan solar cell panel modul[2]. Sebagai contoh,
umumnya baterai 12 Volt, voltase tegangan baterai biasanya antara 11.5 sampai 15 Volts. Untuk dapat mengisi baterai, solar cell panel harus beroperasi pada voltase yang lebih
tinggi daripada voltase baterai. Effisiensi paling tinggi adalah saat solar cell panel beroperasi dekat pada maximum
power point. Pada contoh di atas, tegangan baterai harus mendekati tegangan Vmp.Apabila PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
tegangan baterai menurun di bawah Vmp, ataupun meningkat di atas Vmp, maka effisiensi akan berkurang.
2.1.8 Intensitas Cahaya Matahari
Semakin besar intensitas cahaya matahari secara proposional akan menghasilkan arus yang besar[2]. Seperti gambar 2.4, tingkatan cahaya matahari menurun, bentuk dari
kurva I-V menunjukkan hal yang sama, tetapi bergerak ke bawah yang mengindikasikan menurunnya arus dan daya. Voltase tidak berubah oleh bermacam-macam intensitas
cahaya matahari.
2.1.9 Suhu solar cell panel
Sebagaimana suhu solar cell panel meningkat diatas standar suhu normal 25 derajat Celcius, efisiensi solar cell panel modul dan tegangan akan berkurang[2]. Gambar 2.4
mengilustrasikan bahwa, sebagaimana, suhu sel meningkat diatas 25 derajat Celcius suhu solar cell panel module, bukan suhu udara, bentuk kurva I-V tetap sama, tetapi bergeser
ke kiri sesuai dengan kenaikan suhu solar cell panel, suhu solar cell panel akan menghasilkan tegangan dan daya yang lebih kecil. Panas dalam kasus ini adalah hambatan
listrik untuk aliran elektron. Untuk itu aliran udara di sekeliling solar cell panel module sangat penting untuk
menghilangkan panas yang menyebabkan suhu solar cell panel yang tinggi.
Gambar 2.3 I-V Curve terhadap suhu[2] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.1.10 Shading Teduh Bayangan
Solar cell panel, terdiri dari beberapa silikon yang diserikan untuk menghasilkan daya yang diinginkan[2]. Satu silikon menghasilkan 0.46 Volt. Untuk membentuk solar
cell panel 12 Volt, 32 silikon diserikan, hasilnya adalah
32 46
. 72
. 14
v
. Shading adalah dimana salah satu atau lebih sel silikon dari solar cell panel tertutup
dari sinar matahari. Shading akan mengurangkan pengeluaran daya dari solar cell panel. Beberapa jenis solar cell panel module sangat terpengaruh oleh shading dibandingkan
yang lain. Tabel 2.1 menunjukkan efek yang sangat ekstrim pengaruh shading pada satu sel dari modul panel surya single crystalline yang tidak memiliki internal bypass diodes.
Untuk mengatasi hal tersebut solar cell panel dipasang bypass diode. Bypass diode untuk arus mengalir ke satu arah, mencegah arus ke silikon yang kena bayangan
.Tabel 2.1 Efek shading pada satu sel panel surya [2] Persentase dari bayangan pada satu sel
Pesenttase dari loss solar panel module
25 55
50 50
75 66
100 75
3 sel terkena bayangan 93
data diambil dari buku Photovoltaics Design and Installation Manual Hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan adalah agar solar cell panel tidak
terhalang shading. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.4 I-V Curve terhadap Shading[2] 2.2 Astable Multivibrator
Rangkaian astable multivibrator atau disebut freerunning multivibrator adalah mutivibrator yang tidak mempunyai stable state yang permanen. Setiap transistor secara
bergantian saturasi dan cut off.
Gambar 2.5 Rangkaian Astable multivibrator[3]
Rumus untuk perhitungan pada rangkaian astable multivobrator adalah
sebagai berikut. C
R R
t
2 1
1
692 .
2.1 C
R t
2 2
692 .
2.2 t1 dan t2 untuk menentukan saat osilator chager dan discharge time.
2 1
t t
T 2.3
Rumus di atas untu menentukan Osilator charge time.
T F
1
2.4 Rumus di atas untuk menentukan Osilator frekuensi equation.
Duty cycle
2 1
2 1
2R R
R R
2.5
Rumus di atas untuk menentukan Osilator duty Cycle.
2.3 Battery Handphone
Baterai adalah suatu proses kimia listrik, dimana pada saat pengisiancascharge energi listrik diubah menjadi kimia dan saat pengeluarandischarge energi kimia diubah
menjadi energi listrik.
Gambar 2.6 Baterai Handphone[4] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.4 Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung switching, stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai
fungsi lainnya[5]. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya BJT atau tegangan inputnya FET, memungkinkan pengaliran listrik yang
sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor through-hole dibandingkan dengan pita ukur sentimeter Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus
yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern.
Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier penguat. Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam
rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic
gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
Gambar 2.7 Macam – macam transistor[6]
Cara kerja transistor Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor BJT atau transistor bipolar dan field-
effect transistor FET, yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas
pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerahlapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan
ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. FET juga dinamakan transistor unipolar hanya menggunakan
satu jenis pembawa muatan elektron atau hole, tergantung dari tipe FET. Dalam FET, PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong
arah arus listrik utama. Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.
2.5 DC to DC converter step up
konverter dc ke dc dapat dipakai untuk menaikkan tegangan dc keluaran dari tegangan dc masukan[7]. Susunan penaik tegangan ditunjukkan oleh gambar 2.8. Pada saat
saklar SW diaktifkan selama t1, arus induktor meningkat dan energi tersimpan di dalam induktor L. Jika saklar SW dibuka untuk waktu t2, energi yang tersimpan di dalam
induktor akan ditransfer ke beban melalui D1, dan arus induktor mengecil. Dengan menganggap aliran arus kontinyu, maka bentuk gelombang arus induktor dapat
digambarkan seperti pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 DC to DC converter step up[7] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Rumus untuk perhitungan tegangan output pada rangkaian DC to DC converter adalah sebagai berikut.
k Vs
t t
Vs t
L Vs
Vo 1
1 2
1 1
2
2.6
2.6 Led
LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini[8]. LED saat ini sudah
banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu- rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu
emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara speaker, hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem
sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam
warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi
Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk
temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa lektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkan emisi
cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Gambar 2.9 Light emitting diode[8] PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.7 USB port
Masalah pertama yang dibakukan adalah kabel penghubung yang dipakai. Selama ini kabel penghubung dunia audio tidak banyak ragamnya dan sehingga peralatan -
perlatan audio bisa dengan mudah dihubungkan jadi satu, tidak seperti konektor dan kabel computer[9].
Konektor USB hanya ada 2 macam, yakni konektor type A dan konektor type B seperti terlihat dalam Gambar 1. Konektor type A dipakai untuk menghubungkan kabel
USB ke terminal USB yang ada pada bagian belakang komputer produksi berapa tahun terakhir ini. Konektor type B dipakai untuk menghubungkan kabel USB ke terminal USB
yang ada pada peralatan, untuk peralatan USB yang sederhana, misalnya mouse, biasanya tidak pakai konektor B, untuk menghemat biaya kabel langsung dihubungkan ke bagian
dalam mouse.
Gambar 2.10 USB port[9] Untuk kasus ini yang type A yang akan digunakan sebagai soket untuk charger
baterai. Dengan menggunakan pin 1 dan 4 seperti yang terlihat pada gambar 2.10. Karena sesuai dengan yang dibutuhkan pada proses pengisian baterai. Dalam proses pengisian atau
charging hanya dibutuhkan pin 1 dan pin 4 yang menyalurkan tegangan +5v pada pin 1 dan ground yang disalurkan melalui pin 4.
2.8 Soket charger baterai
Soket ini yang akan digunakan untuk menyalurkan tegangan dari charger menuju baterai handphone yang akan di-charge. Soket ini akan melalui port usb di ujung satunya
dan ujung satunya menuju ke soket handphone. Soket yang digunakan akan bermacam –
macam karena charger yang dibuat, diharapkan bisa berfungsi secara universal dan bisa digunakan untuk segala macam jenis dan merk handphone.
Kategori