Aplikasi Rangkaian Lampu Rumah 

Menggunakan Touchpad "Sensor Sentuh"

(Gambar 4.1 hlm 119)


 

1. Tujuan[Kembali]

  1. Mengetahui komponen rangkaian  lampu rumah menggunakan sensor sentuh
  2. Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikannya menggunakan software proteus 

2. Alat dan Bahan[Kembali]

  • Alat
        1. Generator (DC)
Features

    1) 50kW GCU

  • HYBRID PACK2 (650V 800A and 1200V 400A)
  • Generation voltage: 300V band
  • Continuous 50kW, maximum 100kW generation
  • 2) 60kW GCU
  • HYBRID PACK2(1200V 400A) IGBT
  • Generation voltage: 700V band
  • Continuous 60kW, maximum 100kW generation
  • 3) 120kW GCU
  • PRIME PACK2(1200V 900A) IGBT
  • Generation voltage: 600V band
  • Continuous 120kW, maximum 200kW generation

  • Bahan
 1. Touchpad (Sensor Sentuh)


2. LED
        3. Resistor
                                                                    

        Features

  • Carbon Film Resistor
  • 4-band Resistor
  • Resistor value varies based on  selected parameter
  • Power rating varies based on selected parameter
        4. Transistor


        5. Capasitor (Ceramic 10N)











 Features
1. Compact size; diameter 25% less than Type KH.
2. Operating temperature range guaranteed up to 125
degrees (UL: 85 deg.).
3. Dielectric strength:
AC2000V (for lead spacing F=5mm)
AC2600V (for lead spacing F=7.5mm)
4. Class X1/Y2 capacitors certified by
UL/CSA/VDE/BSI/SEMKO/DEMKO/FIMKO/NEMKO/ESTI/
NSW.
5. Coated with flame-retardant epoxy resin
(conforming to UL94V-0 standard).
Please contact us when a halogen-free product*
is necessary.
* Cl=900ppm max., Br=900ppm max. and
Cl+Br=1500ppm max.
6. Taping available for automatic insertion.

        6. Kabel
General Reference Standards 
  • DIN VDE 0295, IEC 60228, BS 6360
  • DIN EN 50290‐2‐22, DIN VDE 0207‐363‐4‐1 
  • IEC 60227‐5, EN 50525‐2‐51, VDE 0281‐13
  • DIN VDE 0482‐332‐1‐2, DIN EN 60332‐1‐2, IEC 60332‐1‐2 
  • RoHS, REACH & CE Directives

3. Dasar Teori[Kembali]

    1. Generator DC


Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi.Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor. Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday : 

trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html
Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah : 
  • harus ada konduktor ( hantaran kawat ) 
  • harus ada medan magnetik
  • harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.
Komutator berfungsi sebagai saklar, yaitu untuk menghubung singkatkan kumparan jangkar. Komutator berupa cincin belah yang dipasang pada ujung kumparan jangkar.Bila kumparan jangkar berputar, maka cincin belah ikut berputar. Karena kumparan berada dalam medan magnet, akan timbul tegangan bolak balik sinusoidal. Bila kumparan telah berputar setengah putaran, sikat akan menutup celah cincin sehingga tegangan menjadi nol. Karena cincin berputar terus, maka celah akan terbuka lagi dan timbul tegangan lagi. Bila perioda tegangan sama dengan perioda perputaran cincin, tegangan yang timbul adalah tegangan arus searah gelombang penuh.

trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html

    2. Touchpad (Sensor Sentuh)



Seperti namanya, Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

Pengertian SENSOR SENTUH dan jenis-jenisnya (KAPASITIF DAN RESISTIF)

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat. Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, 


     3. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube. LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. 

Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :


Bahan SemikonduktorWavelengthWarna
Gallium Arsenide (GaAs)850-940nmInfra Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)630-660nmMerah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)605-620nmJingga
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)585-595nmKuning
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)550-570nmHijau
Silicon Carbide (SiC)
430-505nmBiru
Gallium Indium Nitride (GaInN)

    4. Resistor

Features

  • Carbon Film Resistor
  • 4-band Resistor
  • Resistor value varies based on  selected parameter
  • Power rating varies based on selected parameter

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhuderau listrik (noise), dan induktansiResistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

Sebagian besar resistor yang kamu lihat akan memiliki empat pita berwarna . Begini cara mereka membacanya :
1. Dua pita pertama menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.




    





    5. Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.


    6. Capasitor (Ceramic 10N)


 

Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang berdekatan satu sama lain tapi tidak sampai bersentuhan. Benda ini dapat menyimpan tenaga listrik dan dapat menyalurkannya kembali, kegunaannya dapat kamu temukan seperti pada lampu flash pada camera, juga banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yang kamu pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik. Berikut ini adalah beberapa rumus tentang kapasitor dengan rangkaian paralel, rangkaian seri dan rangkaian kapasitor seri dan paralel yang satuan hitungnya adalah farad (F).

Berikut ini Contoh dari Rumus Kapasitor

Rumus Kapasitor

Penjelasan:

Q = Muatan yang satuannya Coulumb
C = Kapasitas yang satuannya Farad
V = Tegangan yang satuannya Volt
(1 Coulumb = 6,3*1018 elektron)
Rumus Kapasitor Keping Sejajar
Yang dimaksud dengan Kapasitor Keping Sejajar ini adalah sebuah Kapasitor yang terdiri dari 2 buah keping konduktor yg mempunyai luas yang sama dan dipasang secara sejajar. Untuk Rumus Mencari Kapasitor Keping Sejajar bisa kalian lihat dibawah ini :
rumus kapasitor keping sejajar lengkap
Rumus Kapasitor Keping Sejajar diatas dipakai jika antara Keping itu berisi Udara, namun jika antara kepingnya itu diisi oleh medium dielektrik lain seperti keramik, porselen dan miki yang memiliki Koefiensi Dielektrikum K, maka Rumusnya berganti seperti dibawah ini :
rumus keping sejajar kapasitor
Rumus Kapasitas Kapasitor Bentuk Bola
Selain Kedua Rumus tersebut, terdapat satu rumus lagi yang sering digunakan untuk mencari dan menghitung Kapasitor, yakni Rumus Kapasitas Kapasitor dalam bentuk bola. Dan untuk Besarnya Kapasitas Kapasitor dalam bentuk bola tersebut bisa kalian lihat rumusnya dibawah ini :

 rumus kapasitas kapasitor bentuk bola

Jenis-Jenis Kapasitor Beserta Penjelasannya

Kapasitor Variabel adalah Kapasitor yang nilai Kapasitansinya dapat diatur atau berubah-ubah. Secara fisik, Kapasitor Variabel ini terdiri dari 2 jenis yaitu :

Kapasitor Variabel (Variable Capasitor)

4. Percobaan[Kembali]

1) Prosedur Percobaan

  • Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
  • Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
  • Resistor 1,2,3, dan 4 diberi hambatan 220 ohm.
  • Sedangkan arus yang digunakan yaitu berupa generator DC yang diberi tegangan 5V.
  • Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.
  • Tekan atau jalankan sensor sentuh.
  • Jika rangkaian benar, maka led akan hidup.
  • Jika sensor itu tidak ditekan, maka lednya akan mati dan tidak menyala.
2) Rangkaian Simulasi










Prinsip Kerja

Pada rangkaian diatas, Generator DC berperan sebagai pemberi arus utama. Jika sensor sentuh ditekan atau dijalankan maka arus akan bergerak dan mampu menghidupkan lampu LED. Sedangkan jika sensor sentuh tidak ditekan maka arus tidak akan berjalan dan tidak akan mampu menghidupkan lampu LED. Efek dari sensor sentuh akan diteruskan ke transistor krmudian ke resistor dan capasitor kemudian barulah ke lampu LED.

5. Video[Kembali]




6. Download File[Kembali]

Download Simulasi Proteusklik disini

Download Gambar Rangkaianklik disini

Download Videoklik disini

Download HTMLklik disini

Download Datasheet Touch Sensorklik disini

Download Datasheet LEDklik disini

Download Datasheet Resistorklik disini

Download Datasheet Transistor (2N3704)klik disini

Download Datasheet Capacitor (Ceramic 10N)klik disini


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATAKULIAH ELEKTRONIKA 2020 OLEH Lara Adrosa Marjuita 2010951014 Dosen Pengampu Dr. Darwison, MT Referensi a. Darwi...