3.3.7. Rangkaian Catu Daya
Catu daya yang digunakan ada dua buah yaitu catu daya dengan sumber listrik AC dan baterai. Catu dengan sumber listrik AC digunakan sebagai catu daya utama.
Catu daya utama akan digunakan ketika listrik PLN tidak padam, sedangkan baterai untuk keadaan sebaliknya.
Rangkaian catu daya utama menggunakan transformator sebesar 1A dengan tegangan rms 12 V. Jenis transformator yang digunakan transformator CT, sehingga
pada rangkaian diperlukan dua buah dioda penyearah. Capasitor digunakan untuk memperhalus riak gelombang keluaran dari penyearah. Rangkaian catu daya utama
dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Skematik Catu Daya Utama.
Dioda penyearah yang dipasang merupakan dioda 1 ampere dan kapasitor yang dipasang sebesar 4700uF. Perhitungan nilai kapasitor yang dipasang diperlihatkan
pada persamaan di bawah ini.
dt dv
C I
× =
……………………………………………………3.3 Karena perubahan tegangan terhadap waktu selalu tetap, maka persamaan di
atas menjadi:
T V
C I
× =
……………………………………………………3.4
Keterangan mengenai persamaan di atas sebagai berikut: I = arus yang dibutuhkan beban
C = nilai kapasitor yang terpasang setelah penyearah V = tegangan ripple yang terjadi
T = periode dari tegangan ripple
Periode dari tegangan ripple nilainya sama dengan periode tegangan AC yang telah disearahkan. Periode tegangan ripple yang terjadi adalah sebesar 0,01s. Nilai ini
diambil dari rumus hubungan periode T dan frekuensi f, rumus ini dapat dilihat pada persamaan 3.5.
f 1
T = ……………………………………………………..…3.5
Nilai frekuensi yang diperoleh ialah sebesar 100 Hz. Nilai ini didapatkan dari penyearah gelombang penuh. Apabila diasumsikan bahwa modul menarik arus sebesar
0,5A dan tegangan ripple yang terjadi sebesar 1 Vpp, menurut persamaan 3.4 akan didapatkan nilai kapasitor sebesar 5000 µF . Berikut ini perhitungan mengenai nilai
kapasitor tersebut:
5000µF 1V
0,01s 0,5A
C 0,01s
1V C
0,5A T
V C
I
= ×
= ×
= ×
=
Kapasitor 5000 µF tidak terdapat di pasaran, oleh karena itu diperlukan penggantian komponen dengan mencari nilai pendekatannya. Nilai kapasitor yang
digunakan pada rangkaian sebesar 4700 µF . Rangkaian charger baterai dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9. Skematik Rangkaian Charger Baterai.
Arus pengisian pada baterai melewati resisistor R5, resistor ini digunakan untuk membatasi arus agar arus yang masuk ke baterai tidak terlalu besar. D2
digunakan sebagai proteksi ketika catu daya utama dimatikan, hal ini dimaksudkan untuk menghindari pencatuan opamp menggunakan baterai akibat dari kondisi NC
Normally Close relay terhubung pada Vout1. Pada rangkaian charger baterai, opamp LM324 digunakan sebagai komparator.
Output akan bernilai high jika tegangan pada baterai lebih dari tegangan referensi pada kaki input inverting
- V . Nilai tegangan referensi tersebut dibuat kira – kira bernilai
10 volt. Perhitungan tegangan referensi sebagai berikut: Vout1
R2 R1
R2 V
× +
=
−
……………………………………3.6
10V 12V
12k 10k
V =
× =
−
Ketika kondisi output LM324 high maka kapasitor akan terisi dan BC546 mengalami forward bias, akibatnya relay akan aktif. Ketika relay aktif dan posisi
COM berada pada NO Normally Open, maka pengisian baterai berhenti dan LED1
akan menyala. Apabila dalam proses pengisian baterai mengalami penurunan tegangan, maka output LM324 akan bernilai low dan transistor akan tetap aktif sampai isi
kapasitor habis. Ketika isi kapasitor habis maka baterai akan kembali diisi. Dioda D1 berfungsi untuk menjaga agar pengosongan kapasitor tidak menuju output opamp saat
low, tetapi menuju ke basis BC546.
Penentuan penggunaan catu daya menggunakan penyaklaran otomatis, sehingga ketika listrik padam maka catu daya yang digunakan otomatis menjadi
baterai. Rangkaian penyaklaran ini dapat diperlihatkan pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Skematik Penyaklaran Catu Daya.
Output akan menjadi tegangan yang terhubung ke modul.yaitu sebesar 5 volt. LM7805 diberi heat sink untuk menyerap panas akibat dari konsumsi beban. Untuk
menyalakan modul digunakan saklar tipe push on push off.
3.4. Perancangan Perangkat Lunak
Kategori