5

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 MOTOR

2.1.1 Pengertian Motor

Motor listrik adalah sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi

listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya,

memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat

bahan, dll. Prinsip kerja pada motor listrik, yaitu tenaga listrik diubah menjadi tenaga

mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet

yang disebut sebagai elektro magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa: kutub-kutub

dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan

tarik menarik. Maka kita dapat memeperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah

magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu

kedudukan yang tetap. Tri Sutrisno, Himawan., Borian, Pinto.: Kursi Roda Elektris.

2012.

2.1.2 Jenis-Jenis Motor

A. Motor AC

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya

secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian

dasar listrik: "stator" dan "rotor". Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor

merupakan komponen listrik yang berputar.

6

B. Motor DC

Motor arus searah (Direct Current), menggunakan arus langsung yang tidak

langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus

dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk

kisaran kecepatan yang luas.

Secara umum motor DC dibagi atas 2 macam, yaitu :

1. Brushed Motor

Motor DC dengan sikat yang berfungsi sebagai pengubah arus pada kumparan

sedemikian rupa sehingga arah putaran motor akan selalu sama

Gambar 2.1 Konstruksi Motor Brushed

Sumber: http://www.orientalmotor.com/technology/articles/AC-brushless-brushed-

motors.html . Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

7

2. Brushless Motor

Motor DC tanpa sikat (brush) menggunakan bahan semikonduktor untuk

merubah maupun membalik arah putarannya untuk menggerakkan motor, serta

tingkat kebisingan motor jenis ini rendah karena putarannya halus. Tri Sutrisno,

Himawan., Borian, Pinto.: Kursi Roda Elektris. 2012.

BLDC motor atau dapat disebut juga dengan BLAC motor merupakan motor

listrik synchronous AC 3 fasa. Perbedaan pemberian nama ini terjadi karena BLDC

memiliki BEMF berbentuk trapezoid sedangkan BLAC memiliki BEMF berbentuk

sinusoidal. Walaupun demikian keduanya memiliki struktur yang sama dan dapat

dikendalikan dengan metode six-step maupun metode PWM. Dibandingkan dengan

motor DC jenis lainnya, BLDC memiliki biaya perawatan yang lebih rendah dan

kecepatan yang lebih tinggi akibat tidak digunakannya brush. Dibandingkan dengan

motor induksi, BLDC memiliki efisiensi yang lebih tinggi karena rotor dan torsi awal

yang, karena rotor terbuat dari magnet permanen. Walaupun memiliki kelebihan

dibandingkan dengan motor jenis lain, metode pengendalian motor BLDC jauh lebih

rumit untuk kecepatan dan torsi yang konsta, karena tidak adanya brush yang

menunjang proses komutasi dan harga untuk motor BLDC jauh lebih mahal.

Secara umum motor BLDC terdiri dari dua bagian, yakni, rotor, bagian yang

bergerak, yang terbuat dari permanen magnet dan stator, bagian yang tidak bergerak,

yang terbuat dari kumparan 3 fasa. Walaupun merupakan motor listrik synchronous

AC 3 fasa, motor ini tetap disebut dengan BLDC karena pada implementasinya

BLDC menggunakan sumber DC sebagai sumber energi utama yang kemudian

diubah menjadi tegangan AC dengan menggunakan inverter 3 fasa. Tujuan dari

8

pemberian tegangan AC 3 fasa pada stator BLDC adalah menciptakan medan magnet

putar stator untuk menarik magnet rotor.

Oleh karena tidak adanya brush pada motor BLDC, untuk menentukan timing

komutasi yang tepat pada motor ini sehingga didapatkan torsi dan kecepatan yang

konstan, diperlukan 3 buah sensor Hall dan atau encoder. Pada sensor Hall, timing

komutasi ditentukan dengan cara mendeteksi medan magnet rotor dengan

menggunakan 3 buah sensor hall untuk mendapatkan 6 kombinasi timing yang

berbeda, sedangkan pada encoder, timing ditentukan dengan cara menghitung jumlah

pole(kutub) yang ada pada encoder.

Pada umumnya encoder lebih banyak digunakan pada motor BLDC komersial

karena encoder cenderung mampu menentukan timing komutasi lebih presisi

dibandingkan dengan menggunakan sensor hall. Hal ini terjadi karena pada encoder,

kode komutasi telah ditetapkan secara fixed berdasarkan banyak pole dari motor dan

kode inilah yang digunakan untuk menentukan timing komutasi. Namun karena kode

komutasi encoder ditetapkan secara fixed berdasarkan banyak pole motor, suatu

encoder untuk suatu motor tidak dapat digunakan untuk motor dengan jumlah pole

yang berbeda. Hal ini berbeda dengan sensor hall. Apabila terjadi perubahan pole

rotor pada motor, posisi sensor hall dapat diubah dengan mudah. Hanya saja

kelemahan dari sensor hall adalah posisi sensor hall tidak tepat akan terjadi

kesalahan dalam penentuan timing komutasi atau bahkan tidak didapatkan 6

kombinasi timing yang berbeda.

Beberapa keuntungan brushless DC motor dengan motor DC dibandingkan

dengan motor DC biasa, adalah:

1. Lebih tahan lama, karena tidak memerlukan perawatan terhadap sikatnya.

9

2. Memiliki tingkat efisiensi yang tinggi.

3. Torsi awal yang tinggi.

4. Kecepatan yang tinggi, tergantung pada kekuatan medan magnet yang

dihasilkan oleh arus yang dibangkitkan dari kendali penggeraknya.

Walaupun brushless DC motor memiliki banyak kelebihan dibandingkan

dengan motor DC biasa, pengendalian brushless DC motor lebih rumit untuk

mengatur kecepatan dan torsi motor. Harga brushless DC motor juga cukup mahal

jika dibandingkan dengan motor DC biasa. Dharmawan, Abe. Pengendali Motor DC

Brushless dengan Metode PWM Sinusoidal Menggunakan ATMega 16. 2009.

Gambar 2.2 Konstruksi Motor Brushless dengan Sensor Hall

Sumber: http://www.orientalmotor.com/technology/articles/AC-brushless-brushed-

motors.html. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

10

Cara Kerja Motor BLDC

Motor BLDC ini dapat bekerja ketika stator yang terbuat dari kumparan

diberikan arus 3 fasa. Akibat arus yang melewati kumparan pada stator timbul medan

magnet(B):

Dimana N merupakan jumlah lilitan, i merupakan arus, l merupakan panjang lilitan

dan µ merupakan permeabilitas bahan.

Karena arus yang diberikan berupa arus AC fasa, nilai medan magnet dan polarisasi

setiap kumparan akan berubah – ubah setiap saat. Akibat yang ditimbulkan dari

adanya perubahan polarisasi tersebut dan besar medan magnet tiap kumparan adalah

terjadinya medan putar magnet dengan kecepatan Ns :

Dimana f merupakan frekuensi tegangan input dinyatakan dalam Hz per satuan detik,

p merupakan jumlah kutub (pole) pada rotor dan 120 didapat dalam 1 putaran (360)

per 3 fasa motor. Ketika motor berputar permanent magnet pada rotor bergerak

melewati kumparan stator dan menginduksi potensial listrik dalam kumparan

tersebut, maka terjadinya Bemf. Bemf berbanding lurus dengan kecepatan motor dan

ditentukan dalam KV. http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00857a.pdf

.Journal of AN857 Microchip Corp. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

11

Dimana RPM (Revolutions per Minute) dan KV menyatakan kecepatan motor

konstan diukur dalam RPM per volt.

Gambar 2.3 Wiring diagram BLDC

Sumber: http://circuitelec.blogspot.com/2009/07/brushless-dc-motors-theory-

and-driver.html. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

Berdasarkan gambar 2.3, medan putar magnet stator timbul akibat adanya perubahan

polaritas pada stator U, V, dan W. Perubahan polaritas ini terjadi akibat adanya arus

yang mengalir pada stator.

12

Gambar 2.4 Tegangan stator BLDC Motor

Sumber: http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/20248993-R030970.pdf . Diakses pada

tanggal 13 maret 2013.

Berdasarkan gambar 2.4, ketika stator U diberikan tegangan negative maka

akan timbul medan magnet dengan polaritas negative sedangkan V dan W yang

diberikan tegangan positif akan memiliki polaritas positif. Akibat adanya perbedaan

polaritas antara medan magnet kumparan stator dan magnet rotor, sisi positif magnet

rotor akan berputar mendekati medan magnet stator U, sedangkan sisi negatifnya

akan berputar mengikuti medan magnet stator V dan W. Akibat tegangan yang

digunakan berupa tegangan AC sinusoidal, medan magnet stator U, V, dan W akan

berubah – ubah polaritasnya dan besarnya mengikuti perubahan tegangan sinusoidal

AC. Ketika U dan V memiliki medan magnet negative akibat mendapatkan tegangan

negative dan W memiliki medan magnet positif akibat tegangan positif, magnet

permanen rotor akan berputar menuju ke polaritas yang bersesuaian yakni bagian

negative akan berputar menuju medan magnet stator W dan sebaliknya bagian positif

akan berputar menuju medan magnet stator U dan V. Selanjutnya ketika V memiliki

medan magnet negative dan U serta W memiliki medan magnet positif, bagian positif

magnet permanen akan berputar menuju V dan bagian negative akan menuju U dari

13

kumparan W. Karena tegangan AC sinusoidal yang digunakan berlangsung secara

kontinu, proses perubahan polaritas tegangan pada stator ini akan terjadi secara terus

menerus sehingga menciptakan medan putar magnet stator dan magnet permanen

rotor akan berputar mengikuti medan putar magnet stator ini. Hal inilah yang

menyebabkan rotor pada BLDC dapat berputar. Dharmawan, Abe. Pengendali Motor

DC Brushless dengan Metode PWM Sinusoidal Menggunakan ATMega 16. 2009.

Secara umum brushless Motor dibagi menjadi 2, yaitu Sensored dan Sensorles;

• Sensored, brushless motor jenis ini dilengkapi dengan encoder dan atau hall

effect sensor yang berfungsi sebagai detektor pada medan magnet, hall effect

sensor akan menghasilkan sebuah tegangan yang proporsional dengan kekuatan

medan magnet yang diterima oleh sensor tersebut. Motor jenis ini memiliki

tingkat efisiensi yang tinggi dan lebih halus pergerakannya dibanding dengan

motor brushless sensorless.

• Sensorless, brushless motor jenis ini tidak dilengkapi dengan encoder dan atau

hall effect sensor, sehingga untuk mengetahui pergerakan dari motor jenis ini

bias dilakukan dengan cara mendeteksi dari BEMF dan zero-crossing.

2.2 Hall Sensor

14

Hall sensor atau hall-effect sensor merupakan sensor yang digunakan untuk

mendeteksi medan magnet. Hall-effect sensor akan menghasilkan sebuah tegangan

yang proporsional dengan kekuatan medan magnet yang diterima oleh sensor

tersebut.

Pada umumnya sensor ketiga sensor hall terpisah sebesar 120 derajat satu

dengan yang lainnya walaupun pada kondisi khusus tidak. Kondisi khusus pada

motor bldc yang memiliki pole dalam jumlah banyak (diatas 6 pole). Kelebihan dari

sensor hall ini adalah peletakan dari sensor hall tidak perlu terlalu presisi dengan

rotor selain itu untuk motor dengan pole yang berbeda cukup dengan menggeser

letak sensor hall tidak tepat satu dengan lainnya, misalkan pada motor 2 pole tidak

benar – benar 120 derajat satu dengan lainnya, kesalahan dalam penentuan timing

perubahan komutasi dapat terjadi, bahkan ada kemungkinan tidak didapatkannya 6

kombinasi yang berbeda. Apabila posisi salah satu atau ketidag sensor hall tidak

berbeda terlalu jauh dengan letak sensor hall yang seharusnya, misalkan seharusnya

120 derajat, posisi dalam implementasi 118 derajat, perbedaan itu dapat

dikompensasi dalam algoritma pengendalian atau bahkan dapat diabaikan.

Dengan menggunakan tiga sensor hall akan didapatkan 6 kombinasi yang

berbeda. Keenam kombinasi ini menunjukan timing perubahan komutasi. Ketika dari

ketiga sensor hall didapatkan kombinasi tertentu, sinyal PWM pada suatu step harus

diubah sesuai dengan kombinasi yang didapatkan.

15

Gambar 2.5 Sensor hall dan Perubahan Sinyal PWM

Sumber: http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00857a.pdf .Journal of

AN857 Microchip Corp. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

Pada gambar 2.5 ketika hall sensor menunjukkan kombinasi tertentu maka

sinyal PWM akan berubah mengikuti kombinasi yang telah ditentukan, misalkan

kombinasi sensor hall menunjukkan 101, maka PWM A dan B akan menyala

sedangkan C akan floating, kombinasi 001, PWM A dan C menyala sedangkan B

floating, dan seterusnya. Kondisi floating hanya terdapat pada metode PWM six-step.

16

2.3 Back EMF dan Zero Crossing

Pendeteksian dengan menggunakan back EMF(BEMF) dan zero crossing

dapat disebut dengan pendeteksian sensorless karena pendeteksian ini dilakukan

dengan cara mendeteksi tegangan yang timbul akibat induksi magnet rotor pada salah

satu kumparan stator yang mengalami kondisi floating. Kondisi floating merupakan

kondisi dimana suatu fasa tidak terdapat arus yang mengalir (tidak aktif) dan terjadi

tiap 60 derajat.

Gambar 2.6 Back EMF dan Zero Crossing pada Fasa Floating

2.4 Encoder

Encoder sering dijumpai pada implementasi motor komersial. Hal ini terjadi

karena encoder mampu memberikan timming komutasi yang lebih tepat

dibandingkan dengan sensor hall dan lebih mudah diimplementasikan. Hanya saja

encoder memiliki kelemahan yakni suatu encoder tidak dapat digunakan untuk motor

dengan jumlah pole yang berbeda dan letak suatu kode komutasi pada encoder harus

17

dipresisikan dengan letak pole motor. Hal ini terjadi karena kode komutasi pada

suatu encoder hanya dikondisikan untuk satu jenis motor dengan jumlah pole tertentu

dan apabila letak dari kode komutasi encoder tidak sesuai dengan pole motor, maka

akan terjadi kesalahan dalam penentuan timming komutasi. Untuk menentukan

timming perubahan komutasi dengan encoder dapat dilakukan dengan cara membaca

kode komutasi pada disk code dengan menggunakan sensor optik. Dharmawan, Abe.

Pengendali Motor DC Brushless dengan Metode PWM Sinusoidal Menggunakan ATMega

16. 2009.

2.5 Microcontroller AVR

Atmel AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam

bidang elektronika dan instrumentasi. Mikrokontroler AVR ini memiliki arsitektur

RISC (Reduce Intruction Set Computing) 8-bit, di mana semua instruksi dikemas

dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock.

Nama AVR sendiri berasal dari “Alf (Egil Bogen) and Vegard (Wollan)’s

RISC processor” dimana Alf Egin Bogen dan Vegard Wollan adalah 2 penemu

berkebangsaan Norwegia yang menemukan mikrokontroller AVR yang kemudian

diproduksi oleh Atmel.

AVR adalah sebuah mikrokontroller yang dibuat dengan menggunakan

arsitektur Harvard dimana data dan program disimpan secara terpisah sehingga

sangat baik untuk sebuah sistem terbenam di lapangan karena terlindungi dari

interferensi yang dapat merusak isi program. Salah satu mikrokontroler keluarga

AVR yang dipergunakan pada penelitian ini yaitu Atmega2560 yang terdapat pada

Arduino jenis Mega2560.

18

ATMega2560 memiliki fitur cukup lengkap, mulai dari kapasitas memori

program dan memori data yang cukup besar, interupsi, timer/counter, PWM,

USART, TWI, analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC internal jenis

SAR(Successive Aproximation Register).

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega 2560

Sumber: http://arduino.cc/en/Hacking/PinMapping2560. Diakses pada tanggal 13

maret 2013.

19

Beberapa fitur pada ATMega2560 antara lain :

a. TIMER/COUNTER

Umumnya arduino memiliki crystal sebesar 16MHz yang mampu

membangkitkan clock timer sebesar 250kHz. Pada mode 8-bit PWM

menghasilkan 510 clock cycle dan mode 8-bit PWM cepat(Fast PWM Mode)

menghasilkan 256 clock. ATMega2560 memiliki 5 modul timer timer 0, timer 1,

timer 2, timer 3, timer4, dan timer 5 yang terdiri dari 2 buah timer/counter 8-bit

dan 4 buah timer/counter 16-bit. Kelima modul timer/counter ini dapat diatur

dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu

sama lain. Selain itu semua timer/counter juga dapat difungsikan sebagai sumber

interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu untuk

mengatur mode dan cara kerjanya. Tetapi ada 2 Register yang digunakan secara

bersama-sama yaitu register TIMSK dan register TIFR.

Modul timer/counter yang dimiliki ATMega2560 yaitu :

→ Timer/Counter 0 merupakan modul timer/counter 8-bit yang dapat berfungsi

sebagai pencacah tunggal, pembangkit PWM 8-bit, pembangkit frekuensi,

pencacah event eksternal, pembangkit interupsi overflow dan pembangkit

interupsi output compare match.

Mode kerja timer/couter 0 dapat ditentukan dengan mengatur register

TCCR0, TCNT0 dan OCR0 serta TIMSK0 dan TIFR0.

→ Timer/Counter 1 merupakan modul timer/counter 16-bit yang dapat berfungsi

sebagai pencacah tunggal, pembangkit PWM 16-bit, pembangkit frekuensi,

pencacah event eksternal, dan pembangkit interupsi yang terdiri dari 4

20

sumber pemicu yaitu 1 interupsi overflow, 2 interupsi output compare match

dan 1 interupsi input capture.

Mode kerja timer/couter 0 dapat ditentukan dengan mengatur register

TCCR1A, TCCR1B, TCNT1H, TCNT1L, OCR1AH, OCR1AL, OCR1BH,

OCR1BL serta TIMSK dan TIFR.

Pada dasarnya timer/counter 1 juga memiliki 4 mode kerja seperti halnya

pada timer/counter 0 yaitu mode normal, mode Phase Correct PWM (PCP),

mode Clear Timer on Compare Match (CTC) dan mode fast PWM. Prinsip

dan cara kerjanya sama seperti yang telah dijelaskan pada timer/counter 0.

Perbedaannya adalah bahwa timer/counter 1 memiliki ukuran register yang

lebih besar yaitu 2 byte sehingga dalam satu mode dapat memiliki beberapa

pilihan ukuran data misalnya, 8-bit, 9-bit, 10-bit.

→ Timer/Counter 2 merupakan modul timer/counter 8-bit yang dapat berfungsi

sebagai pencacah tunggal, pembangkit PWM 8-bit, pembangkit frekuensi,

pencacah event eksternal, pembangkit interupsi overflow dan pembangkit

interupsi output compare match.

Mode kerja timer/counter 2 sama persis dengan mode kerja timer/counter 0,

hanya saja pada timer/counter 2 memiliki satu fitur tambahan yaitu

asynchronous mode. Perbedaan antara synchronous dan asynchronous hanya

terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode synchronous seperti yang

digunakan pada timer/counter 0 dan timer/counter 1 memiliki sumber clock

yang berasal dari Kristal melalui pin XTAL1 dan XTAL2 maka pada mode

asynchronous memiliki sumber clock eksternal yang terhubung melalui pin

TOSC1 dan TOSC2.

21

→ Timer/Counter 3, 4, dan 5 merupakan modul timer/counter 16-bit yang dapat

berfungsi sebagai pencacah tunggal, pembangkit PWM 16-bit, pembangkit

frekuensi, pencacah event eksternal, pembangkit interupsi dengan

membandingkan output.

b. ANALOG TO DIGITAL CONVERTER

Mikrokontroler ATMega2560 memiliki fasilitas ADC yang sudah built-in

dalam chip. Fitur ADC internal inilah yang menjadi salah satu kelebihan

ATMega2560 bila dibandingkan beberapa jenis mikrokontroler lain.

ATMega2560 memiliki ADC 10-bit dengan 16 channel input, mendukung 14

macam penguat berbeda. ADC ini bekerja dengan tehnik successive approximation.

Rangkaian internal ADC ini memiliki catu daya tersendiri yaitu pin AVCC.

Tegangan AVCC harus sama dengan VCC ±0.3V. Tri Sutrisno, Himawan., Borian,

Pinto.: Kursi Roda Elektris. 2012.

2.6 Arduino DFRobot Mega2560

Arduino jenis ini merupakan papan mikrokontroler yang berbasis ATMega

2560. Terdapat 54 pin input/output digital (yang 14 diantaranya dapat digunakan

sebagai output PWM), 16 input analog, sebuah crystal osilator 16MHz, sebuah

koneksi USB, sebuah jack power, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol reset.

Modul ini dengan mudah digunakan dan dihubungkan melalui kabel USB ke

komputer dengan adaptor ataupun baterai.

22

Gambar 2.8 Modul Arduino DFRobot Mega2560

Sumber: http://kedairobot.com/arduino/157-dfrobot-mega2560-v20-arduino-mega-

2560-r2-compatible.html. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

2.7 Modul Pengendali Kecepatan (ESC)

ESC (Electronic Speed Control) adalah modul pengendali kecepatan

elektronik motor. Sesuai dengan namanya esc berfungsi sebagai pengendali

kecepatan putaran motor. Sinyal yang diberikan oleh modul pengendali kecepatan

pada umumnya berupa sinyal PWM. Penjelasan untuk sinyal PWM pada 2.6.

23

Gambar 2.9 Combo Set Modul Pengendali Kecepatan

Sumber: http://www.hype-rc.de/eng/shop/product/81060020/combo-justock-js2-10-

5t.html. Diakses pada tanggal 13 maret 2013.

2.8 Liquid Crystal Display (LCD)

Gambar 2.10 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai

24

bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun layar

komputer. Aplikasi LCD yang digunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah

karakter 16X2. Keluaran dari putaran motor dan frequensi oleh LCD. Tri Sutrisno,

Himawan., Borian, Pinto.: Kursi Roda Elektris. 2012.

2.9 Pulse Widht Modulation (PWM)

PWM atau Pulse Widht Modulation adalah salah satu jenis modulasi.

Modulasi pada PWM dilakukan dengan cara merubah lebar pulsa dari suatu pulsa

data. Total 1 periode (T) pulsa dalam PWM adalah tetap, dan data PWM pada

umumnya menggunakan perbandingan pulsa positif (Ton) terhadap total pulsa.

Dengan kata lain, sinyal PWM mempunyai gelombang frekuensi yang tetap namun

Duty-Cycle yang bervariasi antara 0%-100%.

Gambar 2.11 Contoh Sinyal PWM

25

Dapat dilihat pada gambar 2.9 karena hanya ada 2 kondisi amplitude sinyal

PWM (Low & High), maka dapat dikatakan bahwa sinyal yang terdapat pada PWM

adalah sinyal yang informasinya terletak pada lebar pulsa.

Proses pembangkitan sinyal PWM dilakukan dengan cara membandingkan

sinyal sinusoidal dengan sinyal segitiga yang membentuk sinyal kotak. Ada beberapa

alasan untuk memilih PWM:

1. Dalam pembangkitan PWM hanya butuh 1 bit dari mikrokontroller

(bila dibandingkan dengan DAC konvensional butuh 8bit, bahkan mencapai

10bit).

2. Pada hakikatnya sinyal PWM merupakan sinyal yang ON dan OFF,

driver-nya dapat dibangun dengan rangkaian BJT sedangkan DAC

dibutuhkan rangkaian driver lebih kompleks.

3. PWM lebih sering dipakai dalam dunia industry.

2.9.1 Pembangkit sinyal PWM dengan Comparator

Dasar pembangkit sinyal PWM adalah dengan membandingkan tegangan

inverting V(+) dengan tegangan non-inverting V(-) dengan menggunakan rangkaian

komparator. Rangkaian komparator ditunjukan pada gambar 2.10

26

Gambar 2.12 Blok Diagram pembangkit sinyal PWM

Prinsip kerja pada rangkaian comparator diatas adalah bila tegangan V(+) lebih besar

dari pada tegangan V(-) maka keluaran pembanding akan mendekati Vdd.

Sebaliknya, apabila tegangan V(-) lebih besar dari pada tegangan V(+) maka

tegangan keluaran pembanding akan mendakati Vss.

Bila diberikan input pada pin inverting berupa gelombang sinus dengan

frekuensi tertentu, sedangkan pada input non-inverting berupa gelombang segitiga

dengan frekuensi yang lebih tinggi maka akan dihasilkan sinyal gelombang PWM.

2.9.2 Pembangkitan sinyal PWM dengan Microcontroller

Dengan hanya ada 2 kondisi sinyal pada PWM (Low & High) sedang

informasi PWM terletak pada perubahan lebar pulsanya, maka sinyal ini dapat

dibangkitkan dengan bantuan mikrokontroler, yaitu dengan bantuan modul DFRobot

mega2560, dengan membuat suatu program yang menghasilkan sinyal seperti sinyal

PWM. M.B., Slamet. Pengembangan Perangat Pelatihan Pembangkit Sinusoidal

Metode PWM dan Modulasi 8-PSK Berbasis Mikrokontroller ATMega16 Mode

Ideal (1 Sinus untuk 3 bit). 2009.