BLOG ELEKTRO: SUB MATERI 2.13

PRACTICAL APPLICATIONS

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Soal pilihan ganda

5. Simulasi rangkaian

6. Download file

1. Tujuan [kembali]

Untuk menyelesaikan tugas elektronika yg diberi oleh Bapak Darwison, M.T.
mengetahui tentang pengisi daya baterai
mengetahui hubungan dioda dengan pengisi daya baterai

2. Alat dan bahan [kembali]

1. Resistor

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya.

2. Battery

Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik yang diperlukan

3. Dioda

Komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah.

4.Switch

Switch atau saklar adalah suatu komponen yang digunakan untuk memutus dan menyambungkan arus listrik.

5.Ground

Ground atau pembumian adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika

6. Induktor

Induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya.

3. Dasar teori [kembali]

A.Rectification

Pengisi daya baterai adalah peralatan rumah tangga biasa yang digunakan untuk mengisi daya baterai mulai dari baterai senter kecil hingga baterai heavy duty. Tampilan luar dan konstruksi internal Pengisi Daya Baterai Manual Sears 6>2 AMP disajikan pada Gambar 2.128 . Perhatikan pada Gambar 2.128b bahwa trafo (seperti pada kebanyakan pengisi daya) menempati sebagian besar ruang internal. Ruang udara tambahan dan lubang di casing ada untuk memastikan saluran keluar panas yang berkembang karena level arus yang dihasilkan. Secara khusus, perhatikan pada Gambar 2.128b pelat besar yang membawa arus dari konfigurasi penyearah (dioda) ke terminal positif baterai yang bertujuan untuk menyediakan heat sink (tempat panas didistribusikan ke udara sekitar) untuk konfigurasi dioda. Kalau tidak, dioda pada akhirnya akan meleleh dan hancur sendiri karena level arus yang dihasilkan.

Skema Gambar 2.129 mencakup semua komponen dasar pengisi daya. Perhatikan pertama bahwa 120 V dari outlet diterapkan langsung di primer transformator. Tegangan ac memiliki bentuk gelombang yang sama di primer dan sekunder. Satu-satunya perbedaan adalah nilai puncak dari bentuk gelombang. Saat arus pertama kali dialirkan ke baterai pada tingkat pengisian 6-A, permintaan arus, seperti yang ditunjukkan oleh meteran di bagian depan instrumen, dapat naik menjadi 7 A atau hampir 8 A. Namun, tingkat arus akan berkurang saat baterai mengisi hingga turun ke level 2 A atau 3 A. Dengan tingkat dc nilai puncak ditentukan dari sensitivitas vertikal sebagai Vdc = 0,636Vpuncak = 0,636(16,5 V) = 10,49 VA dc meter yang terhubung melintasi beban terdaftar 10,41 V, yang sangat dekat dengan level rata-rata teoretis (dc) 10,49 V. Untuk unit seperti ini yang tidak memiliki pematian otomatis

B. Konfigurasi pelindung

Dioda digunakan dalam berbagai cara untuk melindungi elemen dan sistem dari tegangan atau arus yang berlebihan, pembalikan polaritas, dan korslet, untuk beberapa nama. a. Pada Gambar 2.131a sakelar pada rangkaian RL sederhana telah ditutup, dan arus akan naik ke level yang ditentukan oleh tegangan yang diberikan dan resistor seri R seperti yang ditunjukkan pada plot. Masalah muncul ketika sakelar dibuka dengan cepat seperti pada Gambar 2.131b untuk memberi tahu rangkaian bahwa arus harus turun ke nol hampir secara instan. Induktor tidak akan mengizinkan perubahan seketika pada arus melalui koil

Resistor 100 seri dengan kapasitor diperkenalkan semata-mata untuk membatasi arus lonjakan yang akan dihasilkan ketika perubahan keadaan diperlukan. Seringkali, resistor tidak muncul karena resistansi internal koilnya dibentuk oleh banyak lilitan kawat halus. Kadang-kadang, Anda mungkin menemukan kapasitor melintasi sakelar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.132c

Dioda sering digunakan sebagai alat pelindung untuk situasi seperti di atas. Pada Gambar 2.133

figurasi. Ketika sakelar dibuka atau sumber tegangan dilepaskan dengan cepat, polaritas tegangan melintasi koil sedemikian rupa untuk menghidupkan dioda dan mengalir ke arah yang ditunjukkan. Induktor sekarang memiliki jalur konduksi melalui dioda daripada melalui suplai dan sakelar, sehingga menghemat keduanya. Karena arus yang mengalir melalui koil sekarang harus beralih langsung ke dioda, dioda harus dapat membawa tingkat arus yang sama dengan yang melewati koil sebelum sakelar dibuka

Dioda seri dengan terminal kolektor ditunjukan pada gambar 2. 134b.

Tindakan transistor normal mengharuskan kolektor menjadi lebih positif dari pada basis atau terminal emitor untuk membentuk arus kolektor ke arah yang ditunjukkan.Namun, jika muncul situasi di mana emitor atau terminal basis berada pada potensi yang lebih tinggi dari pada terminal kolektor, dioda akan mencegah konduksi ke arah yang berlawanan. Oleh karena itu, Dioda sering digunakan untuk mencegah tegangan antara dua titik melebihi 0,7 V atau untuk mencegah konduksi ke arah tertentu.

C. Asuransi Polaritas

Ada banyak sistem yang sangat sensitif terhadap polaritas tegangan. Misalnya, pada Gambar 2.137a, asumsikan untuk saat ini bahwa ada barang yang sangat mahal yang akan rusak oleh bias bila diterapkan secara tidak benar. Pada Gambar 2.137b yang benar bias diterapkan ditampilkan di sebelah kiri. Akibatnya, dioda dibias mundur, tetapi sistem berfungsi dengan baik. Namun, jika polaritas yang salah diterapkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.137c , dioda akan mengalir dan tidak lebih dari 0,7 V

D. Pencadangan bertenaga baterai

Dalam banyak situasi, sistem harus memiliki sumber daya cadangan untuk memastikan bahwa sistem akan tetap beroperasi jika terjadi kehilangan daya. Hal ini terutama berlaku untuk sistem keamanan dan sistem penerangan yang harus menyala saat listrik padam. Hal ini juga penting ketika sistem seperti komputer atau radio terputus dari sumber konversi daya ac-to-dc ke mode portabel untuk bepergian

E. Detektor polaritas

Melalui penggunaan LED dengan warna berbeda, jaringan sederhana dari Gambar 2.140 dapat digunakan untuk memeriksa polaritas pada setiap titik di jaringan dc. Ketika polaritas seperti yang ditunjukkan D1 akan berjalan bersama dengan LED1, dan cahaya hijau akan dihasilkan. D2 dan LED2 akan bias kembali untuk polaritas lebih. Namun, jika polaritas pada input dibalik, D2 dan LED2 akan mengalir, dan lampu merah menyala

F. Mengatur level referensi tegangan

Dioda dan Zener dapat digunakan untuk mengatur level referensi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.142. Melalui penggunaan dua dioda dan satu dioda Zener, menyediakan tiga tingkat tegangan yang berbeda.

G. Menetapkan level tegangan yang tidak sensitif terhadap arus beban

Sebagai contoh yang dengan jelas menunjukkan perbedaan antara resistor dan dioda dalam jaringan pembagi tegangan terdapat pada Gambar 2.143a, di mana beban membutuhkan sekitar 6V untuk beroperasi dengan baik, tetapi hanya baterai 9V yang tersedia. Asumsikan sementara bahwa kondisi operasi sedemikian rupa sehingga resistansi internal beban adalah 1 kohm.

Dengan menggunakan aturan pembagian tegangan, kita dapat dengan mudah menentukan resistansi seri, yang seharusnya 470ohm seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.143. B. Hasilnya adalah tegangan untuk dengan beban 6,1V.. Namun, jika kondisi pengoperasian beban berubah dan resistansi internal beban sekarang hanya 600 V,tegangan beban akan turun menjadi sekitar,9 V dan sistem tidak akan berfungsi dengan baik.

Sensitivitas terhadap resistansi beban ini dapat dihilangkan dengan menghubungkan empat dioda secara seri melintasi beban seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.143c. Ketika keempat dioda terhubung, tegangan beban sekitar 6.2V, terlepas dari impedansi beban kepekaan terhadap perubahan karakteristik beban menghilang.

H. Regulator AC dan generator gelombang persegi

Dua Zener back-to-back juga dapat digunakan sebagai regulator ac seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.144a. Untuk sinyal sinusoidal vi sirkuit akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.144b yaitu vi = 10 V. Wilayah operasi untuk setiap dioda ditunjukkan pada gambar di samping. Perhatikan bahwa Z1 berada di wilayah impedansi rendah, sedangkan impedansi Z2 cukup besar, sesuai dengan representasi rangkaian terbuka. Hasilnya vo = vi ketika vi = 10 V.

Input dan outputnya akan terus menduplikasi satu sama lain hingga v i mencapai 20 V. Kemudian

Z2 akan "menyala" (sebagai dioda Zener), sedangkan Z1 akan berada di daerah konduksi dengan

tingkat resistansi cukup kecil dibandingkan dengan resistor seri 5kohm

4. Soal Pilihan Ganda [kembali]

1. Pakailah pendekatan kedua untuk memperoleh arus diode pada gambar berikut :

A. 1.86 mA D. 1.8 mA

B. 1.76 mA E. 1.2 mA

C. 2.15 mA

Penyelesaian :

Analisa pendekatan kedua mempertimbangkan tegangan jatuh diode sebesar 0,7V.

Pada rangkaian terlihat bahwa diode dalam keadaan forward bias.

2. Komponen yang memiliki karakteristik meneruskan arus menjadi searah dan menghambat arus yang arahnya berlawanan sehingga arus yang mengalir menjadi arus yang searah atau DC dan memiliki dua sifat yaitu forward bias dan reverse bias adalah?

A. Resistor D. Ground

B. Diode E. Induktor

C. Baterai

3. Sebuah dioda zener memiliki

A. Satu persimpangan pn

B. Dua persimpangan pn

C. Tiga persimpangan pn

D. Empat persimpangan pn

E. Tidak satupun di atas

5. Simulasi rangkaian [kembali]