Rangkaian pengganda tegangan adalah sebuah sirkuit elektronik yang mengubah daya listrik AC bertegangan rendah menjadi tegangan DC yang lebih tinggi dengan menggunakan kondensator dan diode yang dirangkai menjadi jaringan tertentu. Rangkaian pengganda tegangan digunakan untuk meningkatkan tegangan keluaran puncak menjadi 2, 3, 4, atau lebih dari tegangan puncak yang dikoreksi sambil mempertahankan tegangan puncak transformator yang relatif rendah.
Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik.
2. Amperemeter
Amperemeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar arus listrik yang ada di suatu rangkaian listrik.
3. Switch
Switch atau saklar adalah suatu komponen yang digunakan untuk memutus dan menyambungkan arus listrik.
B. bahan
resistor
Berfungsi sebagai pembagi, pembatas, dan pengatur arus dalam suatu rangkaian, Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. Nilai resistansi dan arus saling berbanding terbalik, sehingga semakin besar nilai resistansi maka nilai arus yang melalui sebuah komponen semakin kecil. Cara menghitung nilai resistansi resistor berdasarkan kode gelang warna:
Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
Masukkan jumlah nol dari warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan (10^n), merupakan nilai toleransi dari resistor.
Baterai
Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik yang diperlukan.
Dioda
Komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah.
Switch
Switch atau saklar adalah suatu komponen yang digunakan untuk memutus dan menyambungkan arus listrik.
Ground
Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi.
Induktor
Induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya.
Pengisi
daya baterai adalah perangkat rumah tangga yang umum digunakan untuk mengisi
daya baterai, mulai dari baterai senter kecil hingga baterai berkapasitas
besar. Pada Gambar 2.128 menampilkan tampilan luar dan konstruksi internal dari
Pengisi Daya Baterai Manual Sears 6>2 Amp. Pada Gambar 2.128b, terlihat
bahwa transformator (seperti pada kebanyakan pengisi daya) memenuhi sebagian
besar ruang internal. Terdapat juga ruang udara tambahan dan lubang di casing
untuk memastikan keluarnya panas yang dihasilkan karena arus yang tinggi.
Secara khusus, perhatikan pelat besar pada Gambar 2.128b yang menghubungkan
arus dari konfigurasi penyearah (dioda) ke terminal positif baterai. Pelat ini
berfungsi sebagai heat sink untuk mendistribusikan panas ke udara sekitar.
Tanpa adanya heat sink, dioda dapat meleleh dan rusak karena tingginya arus
yang dihasilkan.
Skema Gambar 2.129 menggambarkan komponen dasar pengisi daya.
Perhatikan bahwa tegangan 120 V dari sumber listrik langsung diterapkan
pada primer transformator. Pada Gambar 2.129, bentuk gelombang tegangan AC tampak untuk
level pengisian daya 6 A. Perlu diperhatikan bahwa bentuk gelombang AC
pada primer dan sekunder memiliki kesamaan, hanya beda pada nilai
puncaknya. Ketika arus pertama kali mengalir ke baterai pada tingkat
pengisian 6 A, permintaan arus dapat naik hingga 7 A atau hampir 8 A,
seperti yang terlihat pada meteran di bagian depan instrumen. Namun,
seiring baterai mengisi dan turun ke level 2 A atau 3 A, tingkat arus
akan berkurang. Nilai puncak tegangan DC (Vdc) dihitung dengan sensitivitas
vertikal: Vdc = 0,636 × Vpuncak = 0,636 × 16,5 V = 10,49 V. Meter DC
yang terhubung ke beban menunjukkan 10,41 V, mendekati nilai rata-rata
teoretis (10,49 V).
Penting untuk melepaskan pengisi daya saat baterai mencapai
level terisi penuh, terutama pada unit yang tidak memiliki pematian
otomatis. Jika tidak, baterai dapat mengalami overcharging dan rusak.
Baterai yang berada pada level 50% dapat memakan waktu hingga 10 jam
untuk diisi ulang, jadi harap tidak mengharapkannya dapat beroperasi
selama 10 menit.
Selain itu, jika baterai dalam kondisi sangat buruk dengan
voltase lebih rendah dari normal, arus pengisian awal mungkin terlalu
tinggi untuk desain. Pemutus arus akan membuka dan menghentikan proses
pengisian untuk melindungi dari situasi seperti ini. Pastikan untuk
mematuhi petunjuk yang disertakan bersama pengisi daya dengan cermat.
KONFIGURASI PELINDUNG
Dioda digunakan dalam berbagai cara untuk melindungi elemen dan
sistem dari tegangan atau arus yang berlebihan, pembalikan polaritas, busur
api, dan korslet, untuk beberapa nama. 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 yang dirangkai seri dengan kapasitor diperkenalkan hanya untuk membatasi arus lonjakan yang terjadi ketika diperlukan perubahan keadaan. Seringkali resistansi internal kumparan terdiri dari banyak lilitan kawat tipis, sehingga tidak ada resistor yang terlihat. Mungkin ada kapasitor di saklar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.132c. Dioda sering digunakan sebagai perangkat proteksi dalam situasi seperti yang dijelaskan di atas.Gambar 2.133 menunjukkan diagram ketika saklar dibuka atau sumber tegangan segera dilepas, maka polaritas tegangan pada kumparan akan menyalakan dioda dan mengalir ke arah yang ditentukan. Induktor memiliki jalur konduksi yang melewati catu daya dan dioda, bukan melalui sakelar, sehingga menghemat keduanya.Arus yang mengalir melalui kumparan harus dialihkan langsung ke dioda, sehingga dioda harus mampu menghantarkan arus yang sama besarnya dengan yang mengalir melalui kumparan sebelum saklar dibuka.
Dalam gambar 2.134, kita melihat dioda seri dengan terminal kolektor. Dalam tindakan normal transistor, kolektor harus lebih positif daripada basis atau terminal emitor
agar arus kolektor terbentuk sesuai dengan arah yang diinginkan. Namun,
jika situasi mengharuskan emitor atau terminal basis berada pada
potensi yang lebih tinggi daripada terminal kolektor, dioda akan menghentikan konduksi ke arah yang berlawanan. Oleh karena itu, dioda sering digunakan untuk mencegah tegangan melebihi 0,7 V antara dua titik atau untuk menghentikan konduksi ke arah tertentu
ASURANSI POLARITAS
Terdapat banyak sistem yang sangat sensitif terhadap polaritas tegangan. Sebagai contoh, pada Gambar 2.137a, kita asumsikan bahwa ada barang yang sangat berharga yang dapat rusak jika bias diterapkan secara tidak benar. Pada Gambar 2.137b, polaritas yang benar diterapkan dan ditampilkan di sebelah kiri. Akibatnya, dioda dibias mundur, tetapi sistem tetap berfungsi dengan baik. Namun, jika polaritas yang salah diterapkan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.137c, dioda akan mengalir dan tegangannya tidak akan melebihi 0,7 V
PENCADANGAN BERTENAGA BATERAI
Dalam berbagai situasi, sistem harus memiliki cadangan sumber daya agar tetap berfungsi ketika terjadi pemadaman listrik. Khususnya, hal ini berlaku untuk sistem keamanan dan penerangan yang harus tetap menyala saat listrik matiPenting juga ketika sistem seperti komputer atau radio terputus dari sumber daya AC-to-DC saat berpindah ke mode portabel untuk perjalanan
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
DISPLAYS
Penggunaan bola lampu listrik pada rambu pintu keluar memiliki beberapa masalah, seperti masa pakai yang terbatas, sensitivitas terhadap panas dan api, serta daya tahan saat terjadi kecelakaan besar. Untuk mengatasi masalah ini, LED sering digunakan karena memiliki masa pakai yang lebih lama, daya tahan yang lebih tinggi, serta kebutuhan tegangan dan daya yang lebih rendah. Pada gambar 2.141, sistem kontrol digunakan untuk menentukan kapan lampu EXIT harus menyala. Jika salah satu LED dalam rangkaian mati, seluruh bagian akan mati. Namun, ini dapat diperbaiki dengan menempatkan LED paralel di antara setiap dua titik. Meskipun arus melalui LED akan berkurang, dua LED dengan arus yang lebih rendah dapat menghasilkan pendaran yang sama dengan satu LED dengan arus dua kali lipat. Meskipun tegangan yang diterapkan adalah arus bolak-balik, LED tetap akan memberikan cahaya yang stabil untuk tanda tersebut.
MENGATUR LEVEL REFERENSI TEGANGAN
Melalui penggunaan dioda Zener, kita dapat mengatur level referensi tegangan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.142. Dalam hal ini, dua dioda biasa dan satu dioda Zener digunakan untuk menyediakan tiga tingkat tegangan yang berbeda
MENETEAPKAN LEVEL TEGANGAN YANG TIDAK SENSITIF TERHADAP ARUS BEBAN
Sebagai contoh yang menyoroti perbedaan antara resistor dan dioda dalam jaringan pembagi tegangan, kita lihat Gambar 2.143a. Pada situasi ini, beban memerlukan tegangan sekitar 6V agar beroperasi dengan baik, tetapi hanya tersedia baterai 9V. Mari kita asumsikan bahwa resistansi internal beban adalah 1 kohm.
Dengan menerapkan aturan pembagian tegangan, kita dapat dengan mudah menentukan resistansi seri yang seharusnya adalah 470 ohm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.143b. Hasilnya adalah tegangan pada beban sekitar 6.1V. Namun, jika kondisi operasi beban berubah dan resistansi internal beban sekarang hanya 600 ohm, tegangan beban akan turun menjadi sekitar 5.9V, dan sistem mungkin tidak berfungsi dengan baik.
Untuk mengatasi sensitivitas terhadap perubahan resistansi beban, kita dapat menghubungkan empat dioda secara seri, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.143c. Ketika keempat dioda terhubung, tegangan pada beban akan tetap sekitar 6.2V, terlepas dari impedansi beban dan perubahan karakteristiknya.
REGULATOR AC DAN GENERATOR GELOMBANG PERSEGI
Dalam gambar 2.144a dan 2.144b, dua Zener yang saling membelakangi digunakan sebagai pengatur AC. Pada saat vi = 10V, daerah operasi Z1 berada di wilayah impedansi rendah, sementara Z2 berada di wilayah impedansi yang cukup besar. Hal ini menghasilkan vo = vi. Namun, saat vi mencapai 20V, Z2 akan menjadi dioda Zener, sementara Z1 akan menjadi korsleting. Output dari sinyal input vi yang diberikan pada gambar 2.144a adalah bentuk gelombang yang tidak murni sinusoidal, dengan nilai root mean square (rms) lebih rendah daripada sinyal puncak 22V. Jaringan ini efektif membatasi nilai rms tegangan yang tersedia. Jaringan ini juga dapat digunakan sebagai generator gelombang persegi sederhana, dengan meningkatkan sinyal vi menjadi puncak 50V menggunakan Zener 10V, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.145, menghasilkan bentuk gelombang output yang sesuai.
3. Menyiapkan komponen listrik yang diperlukan dalam rangkaian
4. Merangkai komponen komponen tersebut dalam satu bentuk rangkaian tertentu 5. Menjalankan rangkaian tersebut
b)Rangkaian Simulasi
1. Rangkaian 2.131
Prinsip Kerja:
tegangan tidak akan mengalir ke rangkaian ketika switch terbuka sehingga tidak ada tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian.
2. Rangkaian 2.132
Prinsip Kerja:
tegangan akan mengalir ke rangkaian ketika switch tertutup dan akan diumpankan ke resistor lalu diumpankan ke induktor dan akan terbaca tegangan pada voltmeter dan arus pada amperemeter.
3. Rangkaian 2.133
Prinsip Kerja:
ketika switch tertutup maka tegangan dan arus akan mengalir pada rangkaian lalu diumpankan ke resistor, lalu diumpankan ke relay, ketika tegangan mencapai 12 atau mendekati 12 volt maka relay akan aktif, dan tegangan pada rangkaian akan mengalir ke rangkaian sebelah.
4. Rangkaian 2.135
Prinsip Kerja:
Ketika ada tegangan yg mengalir pada rangkaian maka dia akan diumpankan ke resistor lalu diumpankan ke resistor 2 dan kapasitor 1 secara paralel, lalu diumpankan juga ke relay. pada kapasitor akan disimpan tegangan ketika dimatikan sumber tegangan. ketika tegangan mencapai 12 atau mendekati 12 volt maka relay akan aktif, dan tegangan pada rangkaian akan mengalir ke rangkaian sebelah.
5. Rangkaian 2.137
Prinsip Kerja:
Ketika tegangan mengalir dan switch tertutup maka akan diumpankan ke resistor dan kapasitor berfungsi untuk menyimpan sebagian tegangan ketika switch terbuka.
6. Rangkaian 2.139
Prinsip Kerja:
ketika ada tegangan yang mengalir maka dioda berfungsi untuk mengarahkan arah aliran arus ke sebelah sehingga menuju ke relay. ketika tegangan mencapai 12 atau mendekati 12 volt maka relay akan aktif, dan tegangan pada rangkaian akan mengalir ke rangkaian sebelah.
7. Rangkaian 2.140
Prinsip Kerja:
ketika tegangan mengalir pada rangkaian, dioda akan mengarahkan aliran arus ke transistor di kaki base lalu akan mengalir ke kaki emitor, untuk kaki collektor akan mengalir ke kaki base lalu ke kaki emitor.
8. Rangkaian 2.141
Prinsip Kerja:
Ketika tegangan mengalir ke transistor maka dia akan menuju ke kaki emitor, dan kaki collektor ke kaki base lalu ke kaki emitor. dioda berfungsi mengarahkan tegangan ke kaki collektor.
9. Rangkaian 2.142
Prinsip Kerja:
Tegangan diumpankan ke resistor lalu aliran arus diarahkan menggunakan dioda.
10. Rangkaian 2.143
Prinsip Kerja:
tegangan akan diarahkan oleh dioda lalu diumpankan ke resistor lalu ke ground.
11. Rangkaian 2.144
Prinsip Kerja:
tegangan diumpankan ke resistor lalu diarahkan oleh dioda .
Tidak ada komentar:
Posting Komentar