Gambar 2.8. Rangkaian transistor sebagai saklar
2.5. Modul dimmer lampu
Dimmer adalah alat yang digunakan untuk mengubah kecerahan cahaya. Dengan mengurangi atau meningkatkan tegangan RMS berarti memungkinkan lampu
untuk memvariasikan intensitas cahaya keluaran. Fungsi dimmer disini adalah untuk melakukan pengaturan intensitas keluaran cahaya lampu sesuai dengan keinginan
penggunanya. Sebagai contoh, jika tegangan yang diberikan hanya setengah dari masing-masing siklus AC, maka lampu akan meredup dibanding dengan yang
mendapatkan tegangan masing-masing secara penuh dari siklus AC. Tegangan jala-jala PLN yang mengalir dalam satu siklus memiliki frekuensi
sebesar 50 Hertz. Bergantian bolak-balik berubah arah pada saat melewati titik nol dan membentuk gelombang sinusoidal. Dengan menarik garis yang ada pada titik nol
inilah yang disebut titik zero crossing, dimana tidak terdapat arus yang mengalir pada titik ini. Inilah titik di mana dimmer secara elektronik disinkronkan untuk
menghidupkan daya ON atau OFF dengan cara memotong gelombang pada titik nol.
Gambar 2.9. Sinyal AC normal dan sinyal AC setelah di dimmer
Ada 2 cara untuk memotong tegangan listrik: yatu
leading-edge dimmer
dan
trailing-edge dimmer. Leading-edge dimmer
dilakukan dengan cara pemotongan gelombang sinus di bagian awal, sedangkan
trailing-edge
dimmer memotong di bagian akhir gelombang sinus. Keseluruhan rangkaian itu dilengkapi dengan TRIAC
dan DIAC.
Gambar 2.10. Sinyal leading-edge dimmer
Gambar 2.11. Sinyal trailing-edge dimmer
Pada perancangan ini akan digunakan pemotongan tegangan menggunakan metode
leading edge dimmer
dengan menggunakan MOC 3020 dan triac BT136. MOC 3020 dikendalikan oleh mikrokontroler dan berfungsi sebagai driver TRIAC.
Dengan terdeteksinya pulsa dari rangkaian zero crossing detektor maka mikrokontroler akan mengaktifkan MOC 3020 dengan waktu tunda yang sudah
ditentukan pengguna. Selanjutnya MOC 3020 sebagai driver dari triac akan memicu kaki gate sehingga menyebabkan lampu dapat menyala.
MOC 3020 merupakan sensor optocoupler, yang berfungsi sebagai pemisah antara rangkaian power dengan rangkaian kontrol. Optocoupler merupakan salah satu
jenis komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu onoff-nya. Optocoupler terdiri dari dua bagian yaitu
transmitter
dan
receiver
. Bagian pemancar atau
transmitter
dibangun dari sebuah LED infra merah untuk mendapatkan ketahanan yang lebih baik daripada menggunakan LED biasa.
Sensor ini bisa digunakan sebagai isolator dari rangkaian tegangan rendah kerangkaian tegangan tinggi. Selain itu juga bisa dipakai sebagai pendeteksi adanya
penghalang antara transmitter dan receiver dengan memberi ruang uji di bagian tengah antara LED dengan photo transistor.
Gambar 2.12. IC MOC3020
Triac merupakan komponen 3 elektroda: MT1, MT2, dan gate. Biasanya triac digunakan pada rangkaian pengendali, penyakelaran, dan rangkian pemicutrigger.
Oleh karena aplikasi triac yang demikian luas maka komponen triac biasanya mempunyai dimensi yang besar dan mampu diaplikasikan pada tegangan 100V
sampai 600V dengan arus beban dari 0.5A sampai 40A. Pada rangkaian ini akan digunakan Triac BT136.
Gambar 2.13. Struktur triac dan simbol triac
Jika terminal MT1 dan MT2 diberi tegangan jala-jala PLN dan gate dalam kondisi mengambang maka tidak ada arus yang dilewatkan oleh triac kondisi idle
sampai pada tegangan „break over‟ triac tercapai. Kondisi ini dinamakan kondisi „OFF‟ triac. Apabila gate diberi arus positif atau negatif maka tegangan „break over‟
ini akan turun. Semakin besar nilai arus yang masuk ke gate maka semakin rendah pula
tegangan „break over‟nya. Kondisi ini dinamakan sebagai kondisi „ON‟ triac. Apabila triac sudah „ON‟ maka triac akan dalam kondisi „ON‟ selama tegangan pada MT1
dan MT2 di atas nol volt. Apabila tegangan pada MT1 dan MT2 sudah mencapai nol
volt maka kondisi kerja triac akan berubah dari „ON‟ ke „OFF‟. Apabila triac sudah menjadi „OFF‟ kembali, triac akan selamanya „OFF‟ sampai ada arus trigger ke gate
dan tegangan MT1 dan MT2 melebihi tegangan „break over‟nya.
Gambar 2.14. Grafik karakteristik tegangan-arus triac
2.6. Modul catu daya
