LAPORAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

OLEH :

Bintang Cendikia (02)

Fuad Zein (06)

Handika Dwi Cahyono (07)

M. Habib Aydan (13)

Putu Era Grostis (16)

POLITEKNIK NEGERI MALANG

Jurusan Teknik Elektro

Program study Teknik Elektronika

Tahun 2013

I. Tujuan :

1. Mahasiswa dapat membuat desain rangkaian lampu jalan dengan sensor LDR 220V

2. Mahasiswa dapat memahami cara kerja rangkaian lampu jalan dengan sensor LDR

220V.

II. Dasar Teori :

1. TRIAC

TRIAC mempunyai kontruksi sama dengan DIAC, hanya saja pada terdapat

terminal pengontrol (terminal gate). Sedangkan untuk terminal lainnya dinamakan main

terminal 1 dan main terminal 2 (disingkat mt1 dan mt2). Seperti halnya pada DIAC,

maka TRIAC pun dapat mengaliri arus bolak-balik, tidak seperti SCR yang hanya

mengalirkan arus searah (dari terminal anoda ke terminal katoda). Lambang TRIAC di

dalam skema elektronika, memiliki tiga kaki, dua diantaranya terminal MT1 (T1) dan

MT2 (T2) dan lainnya terminal Gate (G).

Gambar 1. Lambang TRIAC skema Elektronika

Triac setara dengan dua SCR yang dihubungkan paralel. Artinya TRIAC dapat

menjadi saklar keduanya secara langsung. TRIAC digolongkan menurut kemampuan

pengontakan. TRIAC tidak mempunyai kemampuan kuasa yang sangat tinggi untuk jenis

SCR.

2. OPTOISOLATOR

Optoisolator merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas LED infra

merah dan sebuah photo triac yang digunakan sebagai pengendali triac. Optoisolator

biasanya digunakan sebagai antar muka (interface) antara rangkaian pengendali dengan

rangkaian daya (triac) dan juga sebagai pengaman rangkaian kendali, karena antara LED

infra merah dan photo triac tidak terhubung secara elektrik, sehingga bila terjadi

kerusakan pada rangkaian daya (triac) maka rangkaian pengendali tidak ikut rusak.

Optoisolator biasanya terdiri dari dua macam yaitu optoisolator yang terintegrasi dengan

rangkaian zero crossing detector dan optoisolator yang tidak memiliki rangkaian zero

cossing detector. Optoisolator yang terintegrasi dengan zero crossing detector biasanya

menggunakan triac sebagai solid state relay (SSR), sedangkan pada optoisolator yang

tidak terintegrai dengan zero crossing detector biasanya menggunakan triac untuk

mengendalikan tegangan. Simbol dari optoisolator ini terlihat seperti pada gambar

berikut.

Hal-hal yang diperlukan dalam menggunakan optoisolator adalah besarnya arus

pada diode infra merah untuk membuat photo triac terkunci (latch), juga besarnya arus

maksimum yang mampu dilewati photo triac untuk mengalirkan arus gate pada triac

daya. Kemampuan Optoisolator tipe MOC302x dan MOC304x dalam mengisolasi

tegangan antara rangkaian kontrol dan rangkaian daya, arus driver maksimum yang boleh

diberikan ke komponen Optoisolator MOC302x dan MOC304x dan tegangan

maksismum yang dapat di kontrol menggunakan Optoisolator tersebut dapat dilihat pada

tabel berikut.

Tabel Karakteristik Optoisolator tipe MOC302x dan MOC304x :

3. KONFIGURASI TRANSISTOR DARLINGTON

Konfigurasi Transistor Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari

sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri).

Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang tinggi,

karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih lanjut oleh

transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah penggunaan ruang

yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan bentuk

konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari rangkaian transistor

Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau hFE.

Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor tunggal yang

mempunyai penguatan yang tinggi. Penguatan total dari rangkaian ini merupakan

hasil kali dari penguatan masing-masing transistor yang dipakai:

Penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali atau lebih. Dari

luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan 3 buah kutub: B

(basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan listriknya, voltase base-

emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum merupakan jumlah dari

kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti nampak dalam rumus berikut:

4. SENSOR LDR

Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) adalah salah satu jenis resistor

yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan

penerimaan cahaya. Besarnya nilai hambatan pada Sensor Cahaya LDR (Light

Dependent Resistor) tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR

itu sendiri. LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang

peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari cadmium sulfida yaitu merupakan

bahan semikonduktor yang resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya

(sinar) yang mengenainya. Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya

mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai resistansi yang turun

menjadi sekitar 150 Ω. Seperti halnya resistor konvensional, pemasangan LDR dalam

suatu rangkaian sama persis seperti pemasangan resistor biasa. Simbol LDR dapat

dilihat seperti pada gambar berikut.

Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) Resistansi Sensor

Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah seiring den-gan perubahan

intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadaan

gelap resistansi LDR seki-tar 10MΩ dan dalam keadaan terang sebe-sar 1KΩ atau

kurang. LDR terbuat dari ba-han semikonduktor seperti kadmium sul-fida. Dengan

bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak mua-tan yang

dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah men-galami

penurunan.

III. Alat dan Bahan

1. Protoboard2. Power Supply3. Lampu 4. Kabel (jumper)5. Kabel AC6. Multimeter7. Komponen :

a. LDR

b. Resistor : 330R, 360R, 1K, 20K

c. TRIAC

d. MOC 3022

e. Transistor : BC109, S2019

IV. Prosedur Kerja

1. Kumpulkan alat dan bahan

2. Rangkai komponen-komponen seperti gambar desain rangkaian dengan menancapkan ke

protoboard

3. Hubungkan rangkaian pada sumber DC

4. Untuk sumber AC cari kontak yang HOT melalui testpen.

5. Hubungkan lampu pada rangkaian dan tancapkan kabel AC ke sumber AC

6. Amati hasil percobaan.

V. Hasil Desain Rangkain

VI. Analisis Data

Bagian DC

Rangkaian DC pada skematik diatas digunakan sebagai rangkaian sensor. Rangkaian sensor terdiri dari beberapa komponen :

a. LDRSebagai sensor cahaya. Pada keadaan terang memiliki resistansi sebesar ±5ΩK, sedangkan saat keadaan gelap memiliki resistansi ±20ΩK

b. Resistor 20KDigunakan sebagai pembentuk logika masukan pada transistor. Saat keadaan terang masukan pada transistor ±2,5V dan ketika gelap masukan pada transistor ±6V. Hal tersebut membuat transistor akan aktif pada keadaan gelap.

LDRres20K+ LDR

×12V=logika transistor

Keadaan Gelap: Keadaan Terang:

20K20K+20K

×12V=6V5K

20K+5K×12V=2,5V

c. Transistor (Darington)Dua transistor disusun secara Darington diharapkan dapat membentuk transistor dengan penguatan yang lebih besar, karena penguatan transistor pertama dikalikan dengan transisitor kedua. Sehingga dapat menghasilkan keluaran berupa ON OFF.

d. LEDSebagai indikator Aktif MCO3022.

e. Resistor 1KSebagai pengaman MCO3022.

Bagian Kopling

Bagian ini hanya terdiri oleh MCO3022, sebagai pengisolasi rangkaian kontrol (rangkaian DC) dengan rangkaian daya (rangkaian AC). MCO3022 bekerja dengan LED inframerah menyala untuk mengaktifkan DIAC.

Bagian AC

Rangkaian AC digunakan sebagai tempat beban yaitu Lampu AC. Terdiri dari beberapa komponen dasar, yaitu:

a. TRIAC Sebagai saklar Dwiarah untuk mengalirkan arus bolak-balik kekedua arah saat dipicu.

b. LampuSebagai beban