commit to user
3.2 Perencanaan Sistem
Perencanaan sistem secara garis besar dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Secara keseluruhan sistem dapat dibagi menjadi tiga bagian. Bagian
pertama adalah bagian input yang berupa pedal gas sebagai data level kecepatan mobil. Bagian kedua adalah bagian pengolah data yang berupa PWM Pulse Width
Modulation sebagai pengolah data dari input pedal gas, Mosfet sebagai
komponen switching tegangan. Ketiga adalah bagian putaran motor yang dihasilkan dari pulsa PWM.
3.3 Perancangan Rangkaian Kontrol Kecepatan
Kontrol kecepatan yang akan dirancang pada tugas akhir ini terdiri atas : Rangakaian pada pedal Gas, rangkaian PWM Pulse Width Modulation,
rangkaian MOSFET sebagai switching tegangan, dan rangkaian pembalik arus.
3.3.1 Rangakaian pada pedal Gas
Rangkaian pedal gas pada mobil listrik tediri dari potensiometer dan microswicth
. Penggunaan potensiometer sebagai pengatur lebar pulsa PWM yang
akan menentukan besarnya putaran motor. Microswitch sebagai pengaman dan
efisiensi energi seperti pada gambar 3.3 sebagai berikut :
Pedal gas
PWM MOSFET
Pembalik putaran
Motor
commit to user
b p
e Ga
Deng berfungsi m
pedal gas dit energi listrik
Limit
ambar 3.3 M
gan pemakai mengamankan
tekan setelah k pada saat k
t switch
Microswitch ian mikro sw
n sistem day h kunci kont
kendaraan m dan potensio
witch yang m ya karena da
tak di on kan menempuh jal
ometer pada menempel p
apat menerim n, sekaligus
lanan macet mekanis ga
ada mekanis ma daya list
juga dapat m dan penurun
s s gas dapat
trik apabila menghemat
nan.
commit to user
g s
Untu gas terkadan
switch sebag uk mengantis
ng bersama gai pembatas
Gambar sipasi kebias
an dengan s.
r 3.4 meka
saan pengem pengereman
anisme pemu mudi yang bi
n mekanis, j
utar potensio iasanya men
juga diguna
ometer
nekan pedal akan mikro
commit to user
3
g u
m
t a
d
3.3.2 Rang
Mod gelombang k
ubah untuk merupakan n
T
on
baca: high tegangan ke
adalah wakt dengan istila
Gam
gkaian PWM
dulasi lebar kotak yang
k mendapatk nilai rata-rat
adalah wak atau 1 ditu
eluaran bera tu satu siklu
ah “periode s mbar 3.5
m
M Pulse Wi
pulas PWM mana siklus
kan sebuah a dari gelom
ktu dimana t unjukkan pad
da pada pos s atau penju
satu gelomb T
tot
mekanisme p
Width Modula
M dicapaid s kerja duty
h tegangan mbang terseb
tegangan ke da gambar 2
sisi rendah umlahan anta
ang”.
tal
= T
on
+ T
o
pada pedal re
ation
diperoleh de y cycle
gelo keluaran y
but. eluaran bera
2.2 dan T
off
baca: low
ara T
on
deng
off
em
engan bantu ombang dap
yang berva
ada pada po
f
adalah wak atau 0. An
gan T
off
, bia
uan sebuah pat diubah-
riasi yang
osisi tinggi ktu dimana
nggap T
total
asa dikenal
commit to user
S
T s
s
D d
V
n S
Siklus kerja
Tegangan k sebagai berik
sehingga:
Dari rumus diubah-ubah
V
out
juga ak nilai maksim
Skema rangk atau duty cy
keluaran dap kut,
diatas dap h secara lang
kan 0. Apab mumnya.
kaian PWM ycle
sebuah g D =
pat bervaria
V
V
ou
pat ditarik k gsung denga
bila T
on
adala
Gambar 3. gelombang d
= asi dengan
V
out
= D x V
in
ut =
x V kesimpulan
an mengubah
ah T
total
mak
6 Rangka
di definisikan
duty-cycle
n
V
in
bahwa teg
h nilai T
on
.
ka V
out
adal
ian PWM n sebagai,
dan dapat
angan kelua
Apabila T
on
lah V
in
atau
dirumusan
aran dapat
n
adalah 0, katakanlah
commit to user
Dari rangkaian tersebut dapat dijelaskan : • Tegangan supplay yang digunakan oleh PWM sebesar 12 V masuk ke
dalam IC NE555 karena IC hanya mampu pada tegangan 5 – 15 V. • V
input
sebesar 12V tersebut kemudian masuk ke IC NE555, sehingga menghasilkan frekuensi tertentu yang nilainya dipengaruhi oleh nilai R
1
, dan C
1
yang di atur sesuai dengan putaran potensiometer. • Potensiometer dihubungkan dengan IC NE555 kaki nomor 6 dan 7 yang
berfungsi membangkitkan daur aktif dari minimum sampai dengan maksimum.
• Pulsa keluaran dari IC NE555 kaki no. 3 berbentuk seperti gigi gergaji. • Saat pulsa keluar dari IC NE555 akan di bias oleh transistor 9012 dan
9013 Sehingga tidak akan ada tegangan balik sehingga tidak akan merusak IC NE555.
• Output pulsa dari dari PWM kemudian masuk ke rangkaian MOSFET driver .
3.3.3 Rangkaian MOSFET Sebagai Switching Tegangan Driver
Rangkaian MOSFET disini berfungsi sebagai switching Tegangan Driver yang di kontrol oleh masukan sinyal dari PWM yang kemudian tegangan
yang diatur tersebut masuk ke motor sehingga dapat menimbulkan putaran pada motor.
commit to user
s R
y m
d G
Pada secara paral
Rangkaian D yang dipasan
masing-mas dengan kap
Gambar 3.8. a rangkaian D
lel, yang m Driver terdiri
ng secara pa ing modul
pasitas 500 .
Gambar 3.7 Driver, digu
mana masing i dari 5 mod
aralel bernila tersebut kem
A. Rangkai Rangkaian
unakan seban g-masing mo
dul, masing-m ai 100 A, sep
mudian di p ian PWM d
n MOSFET nyak 25 buah
osfet berkap masing mod
perti pada paralel sehi
dan DRIVE h Mosfet ya
pasitas 20 A dul terdiri dar
Gambar 3
ingga dipero ER dapat di
ang disusun A, 500 V.
ri 5 Mosfet 3.7. Dari
oleh driver ilihat pada
commit to user
commit to user
3
a p
a y
d s
d m
k d
m m
t m
p p
d
3.3.4 Rang
Untu arus, seperti
pembalikan arah arus ya
yang menga dengan term
secara mek dihubungkan
menuju term kecepatan PW
dengan pem menggunaka
mekanis sa terminal C k
motor peng penggerak y
penjelasan p dilihat pada
Gambar 3
gkaian Sakl
uk sistem m i diperlihatk
putaran mot ang mengali
alir dari term minal C pada
kanis meny n ke termin
minal S2 pad WM. Untuk
mbalikan arah an SM3 di
aklar memi ke terminal D
ggerak sehin yang langsu
penggunaan gambar seba
3.9 Pengat Menggun
lar Mekanis
maju mundu kan padaa g
tor penggera ir pada lilita
minal motor a SM3 kemu
ambungkan nal S1 pad
a motor pen k posisi mund
h arus. Arus ihubungkan
indahkan h D pada SM3
ngga arus ung dihubun
SM3 pada agai berikut
turan posisi nakan SM3
s Maju Mun
ur dengan m gambar dapa
ak jenis ini d an stator mo
A1 dengan udian mekan
C ke ter a motor pe
nggerak yang dur yang dip
yang menga dengan te
hubungan se 3 kemudian
mengalir m ngkan ke k
sistem maju :
maju dan po Saklar Mek
ndur SM3
menggunakan at dijelaskan
dapat dilakuk otor, untuk
n menggunak nis saklar m
rminal B p enggerak se
g langsung d perlihatkan p
alir dari term erminal A p
ecara meka dihubungka
menuju term kendali kece
u mundur d
osisi mundur kanis Maju M
n rangkaian n bahwa pri
kan dengan p arah maju b
kan SM3 dih emindahkan
pada SM3 ehingga arus
dihubungkan pada gambar
minal motor pada SM3
anis menya an ke termin
minal S1 pa epatan PWM
dan posisi n
r serta netral Mundur
n pembalik insip dasar
pembalikan berarti arus
hubungkan n hubungan
kemudian s mengalir
ke kendali r dilakukan
A1 dengan kemudian
ambungkan nal S2 pada
ada motor M. Berikut
netral dapat
l dengan
commit to user
Agar kendaraan dapat bergerak maju, mundur dan juga posisi netral digunakan alat saklar mekanis maju mundur SM3 yang memiliki enam
terminal yang diberi kode masing – masing terminal a, b, c, d. Terminal a dihubungkan ke terminal A kendali kecepatan melalui terminal A1 dan A2 pada
motor penggerak. Terminal c pada SM3 dihubungkan langsung dengan PWM. Untuk terminal b dan d memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk
membolak – balikkan input arah arus pada terminal S1 Dan S2 pada motor penggerak.
3.4 Membuat desain PCB Printed Circuit Board untuk rangkaian
kontrol kecepatan.
Untuk membuat desain PCB, bahan yang dipakai adalah: 1.
Gambar skema rangkaian PWM. 2.
1 lembar plat PCB fiber dengan ukuran 5x10 cm. 3.
Spidol marker, isolasi kertas.
3.5 Membuat jalur PCB pada rangkaian untuk rangkaian kontrol kecepatan
1. Memotong bahan sesuai dengan gambar kerja yang telah dibuat.
Alat yang dipakai: a.
Gergaji tangan b.
Mesin bor PCB c.
Penggaris d.
Larutan Ferichlorida 2.
Merangkai komponen sesuai dengan gambar skema rangkaian PWM .
commit to user
Gam mbar 3.10 Lay
Gambar 3 yout Rangka
.11 Jalur PC aian PWM
CB PWM
commit to user
3. Me
4. Fin
rap Gam
enyolder kak nshing Mem
i.
mbar 3.12 La
Gambar 3.1 ki-kaki komp
motong kaki- ayout Rangk
3 Jalur PCB
ponen
-kaki kompo kaian DRIVE
B DRIVER
onen yang t ER
terlalu panja
ang supaya
commit to user
3
K G
k k
3.6 Gamb
Gam
Gam
Keterangan
Gambar 3.1
Mulai kemudaian m
kecepatan un
bar Langkah
mbar a
mbar d Gambar
Gambar :
14.a :
pembuatan melubangi P
ntuk menem
h Pembuata
3.14a-f Ga
jalur rangk PCB sesuai d
mpatkan kaki
an Kontrol K
Gambar b
Gambar e ambar Kontr
aian kompo dengan yang
-kaki kompo
Kecepatan
b
e ruksi rangkai
nen kontrol ada pada sk
onen. Gam
Gam ian PWM
kecepatan kema rangka
mbar c
mbar f
pada PCB aian kontrol
commit to user
Gambar 3.14.b :
Mulai perakitan dimulai dari komponen paling kecil sampai bagian yang besar. Pemasangan komponen harus sesuai dengan yang ada pada skema
rangkaian kontrol kecepatan.
Gambar 3. 14.c :
Setelah perakitan komponen paling kecil kemudian dilanjutkan memasang komponen yang besar sesuai dengan skema rangkain kontrol kecepatan.
Gambar 3. 14.d :
Setelah melakukan perakitan komponen dari yang paling kecil sampai bagian yang besar kemudian dilanjutkan dengan langkah penyolderan kaki-kaki
komponen pada PCB.
Gambar 3. 14.e :
Melakukan penyolderan
kaki-kaki komponen pada PCB dengan hati-hati
dan tidak terlalu lama, karena jika terlalu lama dapat merusak komponen tersebut. Jika seluruh kaki komponen sudah di solder pada PCB kemudian memotong kaki-
kaki komponen supaya rapi.
Gambar 3. 14.f :
Merangkai MOSFET secara paralel pada PCB. Mosfet yang terpasang pada PCB di pasangkan pada heatsink yang berupa alumunium, yang mana
alumunium berfungsi sebagai pendingin.
commit to user
3.7 Sistem Operasi
Kategori