Rancang Bangun Charger Hanphone Tenaga Induksi
RANCANG BANGUN CHARGER HANPHONE TENAGA INDUKSI
TUGAS AKHIR
AFIF YUM’NAA. T
122408040
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2015
i
RANCANG BANGUN CHARGER HANPHONE TENAGA INDUKSI
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli
Madya
AFIF YUM’NAA. T
122408040
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2015
ii
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Rancang Bangun Charger Hanphone Tenaga
Induksi
: TugasAkhir
: AfifYum’naa T
: 122408040
: Diploma III ( D-III) Fisika
: Fisika
: MatematikadanIlmuPengetahuanAlam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 11Juli2015
DisetujuiOleh
Prodi D-3 Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si
NIP. 19741207200122001
Dr. KurniaBrahmana, M.si
NIP. 196009301986011001
i
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN CHARGER HANPHONE TENAGA
INDUKSI
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
AFIF YUM’NAA. T
122408040
ii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan terimakasih kepada Tuhan Yang Maha Esa at
as segala rahmat dan keberkahan yang telah dilimpahkanNya kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul RANCANG BANGUN CHARG
ER HANPHONE TENAGA INDUKSI.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus di penuhi untuk meny
elesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmupeng
etahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Doa, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan
kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Teristimewa buat kedua orang tua penulis tercinta, atas perhatian dan dukunga
nnya serta doanya selama ini.
2. Bapak Dr. Sutarman. Msc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Peng
etahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
3. Ibu Dr.Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D –
III Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Drs. Ferdinand Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi
Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
5. Bapak Drs. KurniaBrahmana, M.Si, Selaku pembimbing, yang telah membim
bing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh Staf pengajar pegawai Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas M
atematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
7. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaika
n Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
8. Temanteman dari stambuk 2012 yang telah banyak membantu dalam penul
isan Tugas akhir ini terutama kepada FajarSyuhada.
iii
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih
terdapat banyak kekurangan dan kelemahan. Untuk itu penulis mengharapkan
kritik dan saran dari semua pihak guna penyempurnaan laporan di masa yang akan
datang.
Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan
mahasiswa dan pembaca sekalian demi menambah pengetahuan bagi pembaca.
Medan,Juli 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
viii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................
1.1. Latar Belakang ...............................................................................
1.2. Rumusan Masalah ..........................................................................
1.3. Tujuan Penulisan ............................................................................
1.4. Batasan Masalah ............................................................................
1.5. MetodologiPenulisan .....................................................................
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................
1
1
2
3
3
3
4
BAB II LANDASAN TEORI ...........................................................................
2.1. Sejarah Pengiriman Daya Listrik Tanpa Kabel .............................
2.2. Definisi Pengiriman Daya Listrik Tanpa Kabel.............................
2.3. Prinsip Induksi Elektrimaknetik ....................................................
2.4. Resonansi Elektromaknetik ...........................................................
2.5. Penyebab Terjadinya GGL Induksi ...............................................
2.6. Faktor Besarnya GGL ....................................................................
2.7. Kumparan Pemancar dan Kumparan Penerima .............................
2.8. Antena Wireless Charger ...............................................................
2.9. Prinsip Resonansi (Tunning Circuit) .............................................
2.10. Prinsip Couple Reconance ...........................................................
2.11. Penyimpanan Energi (Bateray) ....................................................
2.12. Sistem Secara Umum Transfer Energy Tanpa Kabel ..................
2.13. Perancangan Transmitter .............................................................
2.14. Perancangan Receiver .................................................................
2.15. Pengujian dan Pengambilan Data ................................................
5
5
6
6
8
8
12
12
14
15
16
17
19
21
24
26
BAB III PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
3.1. Diagram Blok Sistem .....................................................................
3.2. Perancangan Pemancar ( Transmitter ) ..........................................
3.3. Perancangan Penerima ( Receiver ) ...............................................
3.4. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8 ..........................................
32
32
33
34
36
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN.............................................................
4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8 ........................
4.2. Pengujian Rangkaian Power Suplay ..............................................
4.3. Pengujian Rangkaian Transmitter ..................................................
4.4. Pengujian Rangkaian Receiver ......................................................
37
37
38
38
39
v
BAB V PENUTUP ............................................................................................. 40
5.1. Kesimpulan ................................................................................... 40
5.2. Saran ............................................................................................. 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.Data PengujianTransmitter (Pemancar)
Tabel 4.2.Data Pengujian Receiver
Halaman
38
39
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 2.14
Gambar 2.15
Gambar 2.16
Gambar 3.1
Gambar3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Halaman
Antena
14
Design dari system
19
Diagram WPT
20
Rangkaianroyer oscillator
22
Transmitter dengankawattembaga 2 turn
23
Transmitter dengan copper tube
23
Sistem WPT
24
Rangkaianpenerima
26
Rangkaianpercobaanpengukurantanpabeban
27
Rangkaianpercobaanpengukurandenganbeban
27
Prosedurpengambilandata
28
Diagram percobaanTeganganKeluaranTetap
29
Pengambilan Data PercobaanTeganganKeluaranTetap
29
ContohPengambilan DataPercobaanJarakTetap (10cm)
30
ContohPengambilan Data PercobaanJarakTetap (20cm)
30
ContohPengambilan DataPercobaanJarakTetap (30cm)
31
Diagram Blok Sistem
32
RangkaianPemancar (Transmitter)
33
RangkaianPenerima (Receiver)
34
RangkaianMikrokontroller ATmega8
36
viii
TUGAS AKHIR
AFIF YUM’NAA. T
122408040
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2015
i
RANCANG BANGUN CHARGER HANPHONE TENAGA INDUKSI
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperoleh Ahli
Madya
AFIF YUM’NAA. T
122408040
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN
2015
ii
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Rancang Bangun Charger Hanphone Tenaga
Induksi
: TugasAkhir
: AfifYum’naa T
: 122408040
: Diploma III ( D-III) Fisika
: Fisika
: MatematikadanIlmuPengetahuanAlam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, 11Juli2015
DisetujuiOleh
Prodi D-3 Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si
NIP. 19741207200122001
Dr. KurniaBrahmana, M.si
NIP. 196009301986011001
i
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN CHARGER HANPHONE TENAGA
INDUKSI
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
AFIF YUM’NAA. T
122408040
ii
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan terimakasih kepada Tuhan Yang Maha Esa at
as segala rahmat dan keberkahan yang telah dilimpahkanNya kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul RANCANG BANGUN CHARG
ER HANPHONE TENAGA INDUKSI.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus di penuhi untuk meny
elesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmupeng
etahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Doa, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan
kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Teristimewa buat kedua orang tua penulis tercinta, atas perhatian dan dukunga
nnya serta doanya selama ini.
2. Bapak Dr. Sutarman. Msc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Peng
etahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
3. Ibu Dr.Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D –
III Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Drs. Ferdinand Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi
Fisika Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
5. Bapak Drs. KurniaBrahmana, M.Si, Selaku pembimbing, yang telah membim
bing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh Staf pengajar pegawai Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas M
atematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
7. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaika
n Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
8. Temanteman dari stambuk 2012 yang telah banyak membantu dalam penul
isan Tugas akhir ini terutama kepada FajarSyuhada.
iii
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih
terdapat banyak kekurangan dan kelemahan. Untuk itu penulis mengharapkan
kritik dan saran dari semua pihak guna penyempurnaan laporan di masa yang akan
datang.
Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan
mahasiswa dan pembaca sekalian demi menambah pengetahuan bagi pembaca.
Medan,Juli 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
viii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................
1.1. Latar Belakang ...............................................................................
1.2. Rumusan Masalah ..........................................................................
1.3. Tujuan Penulisan ............................................................................
1.4. Batasan Masalah ............................................................................
1.5. MetodologiPenulisan .....................................................................
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................
1
1
2
3
3
3
4
BAB II LANDASAN TEORI ...........................................................................
2.1. Sejarah Pengiriman Daya Listrik Tanpa Kabel .............................
2.2. Definisi Pengiriman Daya Listrik Tanpa Kabel.............................
2.3. Prinsip Induksi Elektrimaknetik ....................................................
2.4. Resonansi Elektromaknetik ...........................................................
2.5. Penyebab Terjadinya GGL Induksi ...............................................
2.6. Faktor Besarnya GGL ....................................................................
2.7. Kumparan Pemancar dan Kumparan Penerima .............................
2.8. Antena Wireless Charger ...............................................................
2.9. Prinsip Resonansi (Tunning Circuit) .............................................
2.10. Prinsip Couple Reconance ...........................................................
2.11. Penyimpanan Energi (Bateray) ....................................................
2.12. Sistem Secara Umum Transfer Energy Tanpa Kabel ..................
2.13. Perancangan Transmitter .............................................................
2.14. Perancangan Receiver .................................................................
2.15. Pengujian dan Pengambilan Data ................................................
5
5
6
6
8
8
12
12
14
15
16
17
19
21
24
26
BAB III PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
3.1. Diagram Blok Sistem .....................................................................
3.2. Perancangan Pemancar ( Transmitter ) ..........................................
3.3. Perancangan Penerima ( Receiver ) ...............................................
3.4. Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8 ..........................................
32
32
33
34
36
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN.............................................................
4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8 ........................
4.2. Pengujian Rangkaian Power Suplay ..............................................
4.3. Pengujian Rangkaian Transmitter ..................................................
4.4. Pengujian Rangkaian Receiver ......................................................
37
37
38
38
39
v
BAB V PENUTUP ............................................................................................. 40
5.1. Kesimpulan ................................................................................... 40
5.2. Saran ............................................................................................. 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.Data PengujianTransmitter (Pemancar)
Tabel 4.2.Data Pengujian Receiver
Halaman
38
39
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 2.14
Gambar 2.15
Gambar 2.16
Gambar 3.1
Gambar3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Halaman
Antena
14
Design dari system
19
Diagram WPT
20
Rangkaianroyer oscillator
22
Transmitter dengankawattembaga 2 turn
23
Transmitter dengan copper tube
23
Sistem WPT
24
Rangkaianpenerima
26
Rangkaianpercobaanpengukurantanpabeban
27
Rangkaianpercobaanpengukurandenganbeban
27
Prosedurpengambilandata
28
Diagram percobaanTeganganKeluaranTetap
29
Pengambilan Data PercobaanTeganganKeluaranTetap
29
ContohPengambilan DataPercobaanJarakTetap (10cm)
30
ContohPengambilan Data PercobaanJarakTetap (20cm)
30
ContohPengambilan DataPercobaanJarakTetap (30cm)
31
Diagram Blok Sistem
32
RangkaianPemancar (Transmitter)
33
RangkaianPenerima (Receiver)
34
RangkaianMikrokontroller ATmega8
36
viii