Konfigurasi Pin Atmega 328 Mikrokontroler Atmega 328

2.10. Sensor Arus ACS712

ACS712 merupakan sensor arus yang menggunakan prinsip hall-effect . Salah satu kelebihan sensor ini adalah, tegangan keluarannya selalu proposional terhadap arus AC dan DC. ACS712 memungkinkan digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan isolasi tanpa membutuhkan opto-isolator atau teknik isolasi mahal lainnya [15]. ACS712 memiliki delapan pin dengan tipe kemasan SO IC . Berikut merupakan deskripsi tiap pin dan typical circuit application ACS712 : Gambar 2.25. Typical circuit application ACS712 [15]. Tabel 2.7. Deskripsi pin ACS712 [15]. Karakterisitik tegangan keluaran ACS712 dengan arus puncak sebesar 5 A, memiliki eror keluaran sebesar 1,5 . Untuk mengurangi eror tersebut biasanya ditambahkan filter kapasitor di pin 6. Gambar 2.26. Karakteristik tegangan output [15]. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2.11. Mosfet [16] Mosfet merupakan salah satu komponen yang dapat digunakan untuk pensaklaran. Kemampuan pensaklaran diinginkan untuk mendekati ideal, namun pada praktiknya setiap komponen pensaklaran memiliki batas – batas, seperti kemampuan penanganan daya, kecepatan pensaklaran, hambatan saat on-state dan off-state . Kemampuan yang terbatas tersebut menyebabkan terdapat energi yang terbuang saat pergantian kondisi on off. Berikut merupakan karakteristik ids dan Vds mosfet : Gambar 2.27. Karakteristik Ids dan Vds [16]. 2.11.1.Struktur Mosfet Mosfet menggunakan struktur vertical untuk meningkatkan rating power . Dalam struktur vertical kaki source dan drain berada disisi berlawanan dari silicon wafer. Nilai Rds on dapat bervariasi antara puluhan miliohms. Besarnya Rds on sangat penting karena mempengaruhi total besar daya yang terbuang. Mosfet memiliki daya yang kecil dibandingkan dengan BJT dan memiliki kemampuan pensaklaran yang relative cepat. Internal body diode : Mosfet memiliki diode internal atau yang biasa disebut body diode yang menghubungkan kaki source dengan drain [16]. Internal capacitor : Terdapat tiga kapasitor internal yaitu Cds, Cgs, Cgd [16]. 2.11.2.Karakteristik Pensaklaran Mosfet [16] Mosfet dapat bekerja pada frekuensi tinggi, namun memiliki dua keterbatasan yaitu tingginya capasitansi input pada kaki gate , dan terdapat waktu penundaan. Tanggapan respon frekuensi mosfet dipengaruhi oleh pengisian dan pelepasan dari kapasitor masukan. Pada saat pensaklaran mosfet akan terdapat daya yang terbuang, dibutuhkan rangkaian PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI totempole dan optocoupler untuk mengendalikan pensaklaran karena mikrokontroler tidak bisa mengendalikan secara langsung. Gambar 2.28. Rangkaian driver mosfet [16]. Untuk merancang rangkaian driver mosfet bisa menggunakan transistor 2N2222A hfe 100- 300 [21] dan 2N2907A. Dapat ditambahkan rangkaian transistor sebagai saklar setelah rangkaian optocoupler . Untuk menghitung resistor pull-up menggunakan persamaan 2.34. 2.12. Optocoupler 4n35 Optocoupler biasa digunakan untuk merancang rangkaian isolated yang dipisahkan menggunakan cahaya . Optocoupler 4n35 memiliki satu kanal keluaran. Gambar 2.29. Karakteristik Ic dan If 4n35 [17]. ℎ = � � . � = � − � � . Gambar 2.29 menunjukan karakteristik perbandingan Ic dan If, dari keterangan tersebut digunakan untuk merancang keluaran optocoupler . Nilai If digunakan untuk merancang besarnya resistor yang membatasi arus pada LED. Nilai Ic digunakan untuk merancang Rc atau Re pada transistor. Gambar 2.30. Rangakaian optocoupler [17]. Mengacu pada gambar 2.30, untuk menghitung nilai tegangan output dapat menggunakan persamaan berikut :

2.13. Regulator 7805

Pengatur tegangan berfungsi untuk menyediakan tegangan keluaran dc tetap, yang tidak dipengaruhi oleh perubahan tegangan masukan. 7805 merupakan salah satu tipe regulator tetap yang memiliki tiga terminal yaitu Vin, ground , dan Vout. 7805 memiliki tegangan minimum masukan sebesar 7,3 V dan maksimal 20 V, keluaran 7805 secara teori sebesar 5 V namun typical aplikasinya sebesar 4,85 V [18]. Dalam aplikasinya rangkaian 7805 terdapat kapasitor input dan output yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan ripple , agar keluaran lebih stabil. Gambar 2.31. Rangkaian regulator 7805 [19]. � = �� − � � . 8 � = � ∗ � . Untuk menurunkan tegangan input 7805 diperlukan rangkaian eksternal menggunakan transistor dan diode zener. Besarnya arus zener dapat dihitung menggunakan persamaan 2.38 dan 2.39. BD139 bisa diguanakan sebagai transistor dengan Ic maksimal 1,4 A dan hfe 40 - 240 [20]. Gambar 2.32. Rangkaian regulator [20]. � = �� − �� � . �� = � − � . 29

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Model Sistem

Prinsip kerja dari charger 3 sel baterai Li-Po menggunakan flyback konverter sebagai berikut. Kontrol charger menggunakan metode balancing charger yang dikontrol dengan Pulse Width Modulation PWM oleh mikrokontroler atmega 328. Sehingga charger dapat mengkontrol pengisian tiap sel baterai. Charger juga dilengkapi dengan tampilan LCD 16x2 yang menampilkan kondisi baterai seperti tegangan tiap sel, dan tegangan baterai. Supply charger menggunakan flyback konverter, dengan input 220 Vac. Flyback konverter merupakan salah satu dari DC-DC converter yang menggunakan metode swithcing , dan output dapat lebih dari satu. Flyback konverter yang dibuat dirancang isolated , yaitu antara tegangan tinggi dan rendah tidak terhubung secara langsung, dan dipisahkan oleh trafo. Terdapat dua bagian penting dalam pemodelan sistem ini, yaitu konverter flyback sebagai supply dan kontrol charger menggunakan atmega 328. Berikut ini adalah gambar diagram blok dari pemodelan sistem. Gambar 3.1. Diagram blok sistem. Dalam perancangan alat ini akan dibuat model seperti gambar 3.2, dengan output berada di sebelah kiri, dan input di sebelah kanan. Untuk bagian tampilannya menggunakan LCD 16x2, dilengkapi dengan tiga tombol.