41
6 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah PT. Dipo Technology Unit Usaha Jasa Industri (Unit-UJI) Universitas Diponegoro, pada awalnya dilaksanakan oleh Laboratorium Fisika Atom dan Nuklir dengan produk-produk yang berbasis teknologi plasma. Dalam perjalanannya Unit-UJI ini menampung beberapa produk yang layak memasuki pasar dari beberapa jurusan di lingkungan Undip. Unit-UJI kini dipusatkan langsung dibawah koordinasi Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat dan berkantor di Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat. Unit-UJI ini diharapkan dapat berfungsi untuk tempat komersialisasi invensi-invensi dari Undip dengan produk yang telah mengalami pendewasaan teknologi. Sejalan dengan diperluasnya fungsi Unit-UJI, diberi nama “DIPO TECHNOLOGY”. Produk handalan dari Unit_UJI “DIPO TECHNOLOGY” adalah produk-produk yang berbasis teknologi plasma Pada perkembangannya DIPO TECHNOLOGY bukan hanya sekedar unit jasa industri (Unit UJI) saja namun sejak tahun 2008 DIPO TECHNOLOGY menjadi sebuah perusahaan (Perseroan Terbatas) khusus mengembangkan Teknologi Plasma. Pertengahan bulan Maret 2015 PT. DIPO TECHNOLOGY bersama dengan CPR Undip berhasil menyempurnakan memproduksi produk air purifier (penjernih udara dalam ruangan) kemudian diberi nama ZETA GREEN Pada bulan April 2016 PT. DIPO TECNOLOGY dan CPR berhasil membuat conveyor pencucian dengan keluaran plasma ozon 450 gram/jam implementasi plasma ozon untuk pencucian produk holtikultura, dengan pembiayaan dari Kemenristekdikti melalui Program Pengembangan Teknologi

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah PT. Dipo Technology

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sejarah PT. Dipo Technology

Unit Usaha Jasa Industri (Unit-UJI) Universitas Diponegoro, pada awalnya

dilaksanakan oleh Laboratorium Fisika Atom dan Nuklir dengan produk-produk

yang berbasis teknologi plasma. Dalam perjalanannya Unit-UJI ini menampung

beberapa produk yang layak memasuki pasar dari beberapa jurusan di lingkungan

Undip. Unit-UJI kini dipusatkan langsung dibawah koordinasi Lembaga

Pengabdian Kepada Masyarakat dan berkantor di Lembaga Pengabdian Kepada

Masyarakat. Unit-UJI ini diharapkan dapat berfungsi untuk tempat komersialisasi

invensi-invensi dari Undip dengan produk yang telah mengalami pendewasaan

teknologi. Sejalan dengan diperluasnya fungsi Unit-UJI, diberi nama “DIPO

TECHNOLOGY”. Produk handalan dari Unit_UJI “DIPO TECHNOLOGY”

adalah produk-produk yang berbasis teknologi plasma

Pada perkembangannya DIPO TECHNOLOGY bukan hanya sekedar unit

jasa industri (Unit –UJI) saja namun sejak tahun 2008 DIPO TECHNOLOGY

menjadi sebuah perusahaan (Perseroan Terbatas) khusus mengembangkan

Teknologi Plasma. Pertengahan bulan Maret 2015 PT. DIPO TECHNOLOGY

bersama dengan CPR Undip berhasil menyempurnakan memproduksi produk air

purifier (penjernih udara dalam ruangan) kemudian diberi nama ZETA GREEN

Pada bulan April 2016 PT. DIPO TECNOLOGY dan CPR berhasil

membuat conveyor pencucian dengan keluaran plasma ozon 450 gram/jam

implementasi plasma ozon untuk pencucian produk holtikultura, dengan

pembiayaan dari Kemenristekdikti melalui Program Pengembangan Teknologi

7

Industri (PPTI). Bulan Maret 2017 Kemenristekdikti melalui Universitas

Diponegoro mempercayakan kepada PT. DIPO TECHNOLOGY untuk mengelola

manajemen TEACHING INDUSTRY.

Saat ini PT. DIPO TECHNOLOGY sudah memiliki fasilitas alat-alat

produksi (workshop), laboratorium uji plasma ozon, laboratorium uji mikrobiologi,

bekerjasama dengan CPR (Center for Plasma Research) Universitas Diponegoro

Semarang.

PT. DIPO TECHNOLOGY juga telah dilengkapi : AKTA NOTARIS,

SIUP, TDP, SKT, NPWP.

Semua produk yang diproduksi oleh PT. DIPO TECHNOLOGY sudah

melewati uji laboratorium dan uji Laboratorium Mikrobiologi CPR (Center for

Plasma Research) Universitas Diponegoro Semarang yang dapat dipertanggung

jawabkan. Beberapa produk sudah dipublikasikan melalui Jurnal Ilmiah baik

Nasional maupun Internasional. Saat ini semua produk sudah memiliki paten, sudah

didaftarkan ke BSN untuk proses SNI. Teknologi plasma dikembangkan dan di uji

di berbagai lokasi sebagai penelitian lebih lanjut, berikut adalah portofolio

kegunaan produk plasma untuk sterilisasi dengan beberapa instansi, dapat dilihat

pada tabel 2.1

8

Tabel 2.1 Portofolio PT. DIPO Technology

Pemberi

Pekerjaan

Lokasi

Pekerjaan

Periode /

Waktu

Pekerjaan

Uraian

Pekerjaan

Kegunaan

Produk

RSND ( Rumah

Sakit Nasional

Diponegoro)

Semarang

Semarang Januari

2015

30 Unit

Zeta Green

Sterilisasi Ruang

Cath lab (ruang

operasi) IGD,

ruang rawat inap

pasien untuk

menghambat

pekembang

biakan

mikroorganisme,

mengembalikan

udara bersih

dalam ruangan.

RRumah Sakit

HHidayatulloh

Bantul, DIY

Kab.Bantul,

DIY

Oktober

2016

3 unit Zeta

Green

Sterilisasi Ruang

ruang rawat inap

pasien untuk

menghambat

pekembangbiaka

n

mikroorganisme,

mengembalikan

udara bersih

dalam ruangan.

Hotel Santika

Jakarta, Medan

Jakarta,

Medan

Januari

2015, 2016

5 unit Zeta

Green

Ruang koridor,

lobby,

menghambat

pekembang

biakan

mikroorganisme,

mengembalikan

udara bersih,

menghilangkan

bau penggap dan

apek.

PT. Wahana

Karya Inovasi

Tangerang

Alam Sutra

Tangerang

Maret 2015 2 unit Zeta

Green

Ruang merokok

dan ruang rapat

mereduksi asap

rokok dirubah

menjadi udara

bersih

Bank BTN,

Yayasan Budha

Shu CHI,

Lemhanas

Jakarta dan

Madiun

Maret,

April 2015

3 unit Zeta

Green

Ruang

penyimpanan

uang, Ruang

merokok dan

9

Jakarta, Dinas

Tenaga Kerja

kab. Madiun

ruang rapat

mereduksi asap

rokok dirubah

menjadi udara

bersih

Kantor

Perwakilan

Bank Indonesia

Provinsi

Sumatera Utara

Sumatera

Utara

16-Sep Pengadaan

2 (dua) unit

Plasma

Ozon

Generator

untuk

Kantor

Perwakilan

Bank

Indonesia

Provinsi

Sumatera

Utara

Sterilisasi

gudang

penyimpanan

pembibitan

bawang

Bank Indonesia

Kantor Wilayah

Jawa Tengah

dan Kelompok

Tani Mutiara

Organik

Kenteng RT

01 RW 08

Sumberejo,

Ngablak

Magelang

Jawa

Tengah

Mei 2017 Pengadaan

2 unit

Plasma

Ozon

Generator

untuk

pencucian

dan

sterilisasi

ruang

penyimpan

an cold

storage

Sterilisasi dari

mikroorganisme

pembusuk pada

komoditas

khususnya cabai

dan sayur dan

untuk

memperpanjang

masa simpan

produk pertanian

Tim ALG-

UNPAD

Universitas

Padjadjaran

Mei 2017 Pengadaan

Generator

Ozon

(Mesin

D’Ozone)

keluaran

150

gram/jam

Untuk praktek

dan penelitian,

sterilisasi

produk-produk

makanan yang

akan diteliti oleh

mahasiswa dan

dosen

Jurusan

Teknologi

Industri Pangan

FTIP-

Universitas

Padjadjaran

Universitas

Sebelas Maret

Universitas

Sebelas

Maret

Juli 2017 Pengadaan

Power DC

HV

Untuk praktek

dan penelitian,

sterilisasi

10

Output

20KV

Frek

15Khz

Daya 480

W

produk-produk

makanan yang

akan diteliti oleh

mahasiswa dan

dosen

ASPAKUSA –

Makmur

Boyolali-

Agribisnis

Komoditas

sayuran

Boyolali –

Jawa

Tengah

Oktober

2017

2 unit

generator

ozon

keluaran

150

gram/jam

dan 300

gram/jam

Sterilisasi dari

mikroorganisme

pembusuk pada

komoditas

khususnya cabai

dan sayur dan

untuk

memperpanjang

masa simpan

produk pertanian

GAPOKTAN

AGRO

AYUNINGTAN

I

Senden,

Selo,

Boyolali –

Jawa

Tengah

Nopember

2017

2 unit

generator

ozon

keluaran

150

Sterilisasi dari

mikroorganisme

pembusuk pada

komoditas

khususnya sayur

dan untuk

memperpanjang

masa simpan

produk pertanian

Asosiasi

Pembibitan

Bawang

Grobogan

Grobogan

Jawa

Tengah

Nopember

2017

2 unit

generator

ozon

keluaran

150

gram/jam

Sterilisasi dari

mikroorganisme

pembusuk pada

komoditas

bawang

Asosiasi

Pembibitan

Kentang

Banjarnegara

Banjarnegar

a

Desember

2017

2 unit

generator

ozon

keluaran

150

gram/jam

Sterilisasi

pembibitan

kentang dari

mikroorganisme

pembusuk pada

kentang

Rumah Kedelai

Dinas Pertanian

dan tanaman

panagn

Kabupaten

Grobogan

Grobogan Januari

2018

1 unit

generator

ozon

keluaran

150

gram/jam

Sterilisasi

kedelai konsumsi

dan pembibitan

kedelai

11

Dinas Pertanian

dan Tanaman

pangan

Kabupaten

Magelang

Kab.

Magelang

Januari

2018

14 Unit

genertaor

ozon

kelauaran

150 dan 50

gram / jam

Sterilisasi untuk

cabai digunakan

petani cabai di

kab.Magelang

2.2 Teknik Digital

Teknik digital adalah hasil teknologi yang mengubah sinyal menjadi sinyal

digital dengan urutan bilangan yang bernilai 0 dan 1(bilangan biner) yang terdapat

dalam sebuah piranti elektronika tertentu untuk proses informasi dan interface

mudah dan cepat. Bilangan yang dikenal sistem komputer digital berupa bilangan

biner. Ada bilangan desimal, oktal dan hexa, agar bisa di gunakan di sistem digital

memerlukan pengkorversian ke bilangan biner.

A. SISTEM DESIMAL DAN BINER

Dalam sistem bilangan desimal, nilai yang terdapat pada kolom ketiga pada

Tabel 2.2 , yaitu A, disebut satuan, kolom kedua yaitu B disebut puluhan, C disebut

ratusan, dan seterusnya. Kolom A, B, C menunjukkan kenaikan pada eksponen

dengan basis 10 yaitu 100 = 1, 101 = 10, 102 = 100. Dengan cara yang sama, setiap

kolom pada sistem bilangan biner, yaitu sistem bilangan dengan basis,

menunjukkan eksponen dengan basis 2, yaitu 20 = 1, 21 = 2, 22 = 4, dan seterusnya

(Pramono, 2001).

Tabel 2.2 Nilai bilangan desimal dan biner

Kolom

desimal

Kolom

biner

C B A C B A

102 = 100 10

1 = 10 10

0 = 1 2

2 = 4 2

1 = 2 2

0 = 1

(ratusan) (puluhan) (satuan) (empatan) (duaan) (satuan)

12

Setiap digit biner disebut bit, bit paling kanan disebut least significant bit (LSB)

dan bit paling kiri disebut most significant bit (MSB).

Bilangan decimal dapat dikonversikan ke bilangan biner, beriktu contoh pada

tabel 2.3

Tabel 2.3 Daftar Bilangan Desimal dan Bilangan Biner Ekivalensinya

Membedakan bilangan pada sistem yang berbeda digunakan subskrip. Sebagai

contoh 910 menyatakan bilangan sembilan pada sistem bilangan desimal, dan

011012 menunjukkan bilangan biner 01101. Subskrip tersebut sering diabaikan

jika sistem bilangan yang dipakai sudah jelas (Herlambang, 2001). Pengubahan

nilai decimal ke biner dapat dicontohkan pada tabel 2.4

Tabel 2.4 Contoh Pengubahan Bilangan Biner Menjadi Desimal

Konversi Desimal ke Biner

Cara untuk mengubah bilangan desimal ke biner adalah dengan pembagian.

Bilangan desimal yang akan diubah secara berturut-turut dibagi 2, dengan

Desimal Biner

C B A (4) (2) (1)

0 0 0 0 1 0 0 1

2 0 1 0

3 0 1 1

4 1 0 0

5 1 0 1

6 1 1 0

7 1 1 1

Biner Kolom biner Desimal

32 16 8 4 2 1

1110 - - 1 1 1 0 8 + 4 + 2 = 14 1011 - - 1 0 1 1 8 + 2 + 1 = 11

11001 - 1 1 0 0 1 16 + 8 + 1 = 25

10111 - 1 0 1 1 1 16 + 4 + 2 + 1 = 23

110010 1 1 0 0 1 0 32 + 16 + 2 = 50

13

memperhatikan sisa pembagiannya. Sisa pembagian akan bernilai 0 atau 1, yang

akan membentuk bilangan biner dengan sisa yang terakhir menunjukkan MSBnya

(Herlambang 2001).

Sebagai contoh, untuk mengubah 5210 menjadi bilangan biner, diperlukan

langkah-langkah berikut :

52/2 = 26 sisa 0, LSB

26/2 = 13 sisa 0

13/2 = 6 sisa 1

6/2 = 3 sisa 0

3/2 = 1 sisa 1

½ = 0 sisa 1, MSB

Sehingga bilangan desimal 5210 akan diubah menjadi bilangan biner 110100

(Herlambang, 2001).

2.3 Mikrokontroler ATMEGA16

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer lengkap dalam satu serpih

(chip). Mikrokontroler lebih dari sekedar sebuah mikroprosesor karena sudah

terdapat atau berisikan ROM (Read-Only Memory), RAM (Read-Write Memory),

beberapa Port masukan maupun keluaran, dan beberapa peripheral seperti

pencacah/pewaktu, ADC (Analog to Digital converter), DAC (Digital to Analog

converter) dan serial komunikasi.

Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler

AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instuction Set Compute) 8 bit

berdasarkan arsitektur Harvard. Secara umum mikrokontroler AVR dapat dapat

dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega dan

14

ATtiny. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,

peripheral, dan fiturnya (Amri, 2015).

Seperti mikroprosesor pada umumnya, secara internal mikrokontroler

ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and Logical Unit (ALU),

himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan pewaktu beserta

komponen kendali lainnya. Berbeda dengan mikroprosesor, mikrokontroler

menyediakan memori dalam serpih yang sama dengen prosesornya (in chip) (Amri,

2015).

2.3.1 Arsitektur ATMEGA16

Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori

program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan

program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent) (Amri, 2015).

Berikut adalah blok diagram IO pada sistem ATmega 16 pada gambar 2.1:

1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi

16Mhz.

2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan

SRAM 1Kbyte

3. Saluran I/O 32 buah, yaitu PORT A, PORT B, PORT C, PORT D

4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.

5. User interupsi internal dan eksternal

6. PORT antarmuka SPI dan Bandar USART sebagai komunikasi serial

7. Fitur Peripheral

Dua buah 8-bit timer/counter dengan prescaler terpisah dan mode

compare

15

Satu buah 16-bit timer/counter dengan prescaler terpisah, mode

compare, dan mode capture

Real time counter dengan osilator tersendiri

Empat kanal PWM dan Antarmuka komparator analog

8 kanal, 10 bit ADC

Byte-oriented Two-wire Serial Interface

Watchdog timer dengan osilator internal

Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega16

(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)

16

2.3.2 KONFIGURASI PENA (PIN) ATMEGA16

Konfigurasi pena (pin) mikrokontroler Atmega16 dengan kemasan 40-pena

dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar tersebut dapat terlihat ATMega16

memiliki 8 pena untuk masing-masing bandar A (Port A), bandar B (Port B), bandar

C (Port C), dan bandar D (Port D) (Amri,2015).

Gambar 2.2 Pinout IC ATMega 16

(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)

2.3.3 DESKRIPSI MIKROKONTROLER ATMEGA16

1. VCC (Power Supply) dan GND(Ground)

2. PORTA-PORTD (PA7..PA0)-(PD7...PD0)

Port port mempunyai peranan masing masing, salah satunya terdiri dari input

analog pada konverter A/D. Port port tersebut mempunyai I/O 8-bit dua arah, jika

A/D konverter tidak digunakan. Pin dapat menyediakan resistor internal pull-up

(yang dipilih untuk masing-masing bit). PORT A sampai PORT D output buffer

mempunyai karakteristik gerakan simetris dengan keduanya sink tinggi dan

17

kemampuan sumber. Ketika PORT digunakan sebagai input dan secara eksternal

ditarik rendah, pena–pena akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal

pull-up diaktifkan. PORT adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi

aktif, sekalipun waktu habis.

3. RESET (Reset input)

4. XTAL1 (Input Oscillator)

5. XTAL2 (Output Oscillator)

6. AVCC adalah pena penyedia tegangan untuk bandar A dan Konverter

A/D.

7. AREF adalah pena referensi analog untuk konverter A/D.

2.3.4 Memori Program

Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data dan

memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk

menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System

Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16

semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16

bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan

aplikasi seperti terlihat pada Gambar 2.3. Bootloader adalah program kecil yang

bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program aplikasi

ke dalam memori prosesor. (Amri, 2015).

18

Gambar 2.3 Peta Memori ATMega16

(Courtesy : https://www.microchip.com/wwwproducts/ATmega16)

2.3.5 Memori Data (SRAM)

Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register

umum, 64 buah register I/O dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose register

menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O

menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O

merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap

berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi

I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F digunakan

untuk SRAM internal (Amri, 2015).

2.3.6 Memori Data EEPROM

ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat

ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis

pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain

19

memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai

$1FF (Amri, 2015).

2.3.7 Perangkat Lunak Mikrokontroler ATMega16

Sebuah mikrokontroler tidak akan bekerja bila tidak diberikan program untuk

diisikan ke dalam mikrokontroler tersebut. Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini

akan digunakan perangkat lunak BASCOM AVR sebagai media penghubung

antara program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega16 yang

menggunakan bahasa Basic.

Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language

(assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung

compiler yang digunakan. Bahasa Assembler pada mikrokontroler AVR memiliki

kesamaan instruksi, sehingga jika telah menguasai pemrograman satu jenis

mikrokontroler AVR, maka akan dengan mudah untuk memprogram

mikrokontroler AVR jenis lain, tetapi bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari

daripada bahasa Basic, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan

waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa

Basic memiliki keunggulan dibandingkan bahasa assembly yaitu penyusunan

program akan lebih sederhana dan mudah pada proyek yang lebih besar. Bahasa

Basic hampir bisa melakukan semua operasi yang dapat dikerjakan oleh bahasa

mesin (Amri, 2015).

2.3.8 Digital to Analog Converter

Digital To Analog Converter (DAC) adalah perangkat yang digunakan untuk

mengkonversi sinyal masukan dalam bentuk digital menjadi sinyal keluaran dalam

bentuk analog (tegangan). Tegangan keluaran yang dihasilkan DAC sebanding

dengan nilai digital yang masuk ke dalam DAC. Sebuah DAC menerima informasi

20

digital dan mentransformasikannya ke dalam bentuk suatu tegangan analog.

Informasi digital adalah dalam bentuk angka biner dengan jumlah digit yang pasti

(Diosanto et al, 2017).

Konverter D/A dapat mengonversi sebuah bilangan digital ke dalam sebuah

tegangan analog dengan memberikan skala output analog berharga nol ketika

semua bit adalah nol dan sejumlah nilai maksimum ketika semua bit adalah satu.

Angka biner sebagai angka pecahan. Aplikasi DAC banyak digunakan sebagai

rangkaian pengendali (driver) yang membutuhkan input analog seperti motor AC

maupun DC, tingkat kecerahan pada lampu, pemanas (Heater) dan sebagainya.

Umumnya DAC digunakan untuk mengendalikan peralatan komputer. Pada

aplikasi modern hampir semua DAC berupa rangkaian terintegrasi (IC), yang

diperlihatkan sebagai kotak hitam memiliki karakteristik input dan output tertentu

(Diosanto et al, 2017).

Fungsi DAC (Digital to Analog Converter) adalah mengubah

(mengkonversi) sinyal digital menjadi sinyal analog. adalah perangkat atau

rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah suatu isyarat digital (kode-

kode biner) menjadi isyarat analog (tegangan analog) sesuai harga dari isyarat

digital tersebut. DAC dapat dibangun menggunakan penguat penjumlah inverting

dari sebuah operasional amplifier (Op-Amp) yang diberikan sinyal input berupa

data logika digital (0 dan 1). Blok diagram DAC ditunjukkan pada gambar 2.4, di

bawah ini:

21

Gambar 2.4 Blok Diagram DAC

Jenis DAC (Digital To Analog Converter) Binary-Weighted DAC (Digital

To Analog Converter) Suatu rangkaian Binary-weighted DAC dapat disusun dari

beberapa Resistor dan Operational Amplifier (Op-Amp) seperti gambar 2.5

(Diosanto et al, 2017).

Gambar 2.5 Rangkaian Binary-Weighted DAC

2.4 Transformator

Transformator merupakan suatu peralatan listrik (elektromagnetik statis) yang

berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian

listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan

(transformasi) tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan

prinsip induksi (elektromagnetik) dimana perbandingan tegangan antara sisi

primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan

berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya (Romu, 2015).

Transformator atau sering disingkat dengan istilah (Trafo) dapat mengubah

taraf suatu tegangan AC ( Alternating Curent ) ke taraf yang lain. Maksud dari

22

pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari

220VAC ke 12 VAC ( Voltage Alternating Curent ) ataupun menaikkan Tegangan

dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi

(Elektromagnet) dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik

(AC). Transformator memegang peranan yang sangat penting dalam

pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari

pembangkit listrik PLN ( Pembangkit Listrik Negara ) hingga ratusan kilo Volt

untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan

tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga

maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan tegangan AC 220Volt

(Romu, 2015).

2.4.1 Jenis Jenis Transformator

Ada beberapa jenis Trafo yang digunakan dalam sistem kelistrikan untuk

keperluan yang berbeda-beda. Keperluan-keperluan tersebut diantaranya seperti

trafo yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk keperluan

distribusi dan transmisi tenaga listrik. Perangkat yang dalam bahasa Inggris

disebut dengan Transformer ini dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa jenis,

diantaranya seperti pengklasifikasian berdasarkan level tegangan, berdasarkan

media atau bahan inti (core) trafo yang digunakan, berdasarkan pengaturan lilitan,

berdasarkan penggunaannya dan juga berdasarkan tempat penggunaannya.

23

Berikut ini adalah beberapa jenis Trafo :

1. Step Up

Gambar 2.6 Transformator Step-Up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder

lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik

tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai

penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang

digunakan dalam transmisi jarak jauh, juga terdapat dalam kelistrikan mobil

berupa coil yang akan menciptakan pematik petir sebagai pembakaran. Gambar

2.6 adalah gambar transformator Step-Up

2. Step-down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada

lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator

jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC. Dapat dilihat

pada gambar 2.7

24

Gambar 2.7 Transformator Step-Down

2.4.2 Cara Kerja Transformator

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau

menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen

pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan

kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk

memperkuat medan magnet yang dihasilkan (Romu, 2015). Gambar 2.8 adalah

bagian bagian transformator terdiri dari kumparan primer dan kumparan

sekunder.

Gambar 2.8 Bagian-Bagian Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika

Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan

arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah.

Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti

25

besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan

timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (Romu, 2015).

Gambar 2.9 Skema Transformator

kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet Pada

gambar 2.9 , ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan

primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan

berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan

berubah polaritasnya (Romu, 2015).

Gambar 2.10 Hubungan Antara Tegangan Primer, Jumlah Lilitan Primer,

Tegangan Sekunder, dan Jumlah Lilitan Sekunder

26

Pada gambar 2.10 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer,

tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan

2.1:

Vp/Vs = Np/Ns .............................................................................. (2.1)

Keterangan :

Vp = tegangan primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan

skunder transformator ada dua jenis yaitu :

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-

balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan

kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).

2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan

bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan

kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan

sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).

2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).

27

3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Vs ~ 1/Np

Sehingga dapat dituliskan:

Vs = Ns/Np x Vp ......................................................................................... (2.2)

2.5 Hukum Hukum Rangkaian

2.5.1 Hukum Ohm

Jika sebuah penghantar atau resistansi atau hantaran dilewati oleh sebuah

arus maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan muncul beda potensial,

atau Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan melintasi berbagai jenis bahan

pengantar adalah berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan

tersebut. Secara matematis :

V = I.R (Ramdhani, 2005).

2.5.2 Hubungan Seri Paralel

Secara umum digolongkan menjadi 2 :

1. Hubungan seri

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung, akibatnya arus yang lewat

akan sama besar.

2. Hubungan paralel

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya tegangan

diantaranya akan sama.

Resistor (R)

a. Hubungan seri

Pada gambar 2.11 hubungan seri resistor dihubungkan dengan tegangan, akan

mengalir arus dan terdapat R ekuivalen sebagai pengganti resistor seri.

28

Gambar 2.11 Rangkaian Hubungan Seri Resistor

KVL : ∑V = 0 (2.3) V1 + V2 + V3 − V = 0 V= V1 + V2 + V3 = iR1 + iR2 + iR3 V =

i(R1 + R2 + R3 ) V/i= R1 + R2 + R3

Rek = R1 + R2 + R3 (2.4)

Pembagi tegangan : V1 = iR1

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)

V2 = iR2

V3 = iR3

dimana:

i = V R + R

2 + R

1 3

sehingga :

R1

V1 =

V

R1 + R2

+ R3

V2 =

R2 V

R1 + R2

+ R3

V3 = R3

V

R1 + R2

+ R3

29

b. Hubungan Paralel

Pada gambar 2.12 hubungan seri resistor dihubungkan dengan tegangan, akan

mengalir arus dan terdapat R ekuivalen sebagai pengganti resistor paralel.

Gambar 2.12 Rangkaian Hubungan Paralel Resistor

(2.9)

(2.10)

Pembagi arus :

I1=V/R1

I2=V/R2

I3=V/R3

Dimana :

V=i.Rek

30

Sehingga :

I1=Rek/R1.i

I2=Rek/R2.i

I3=Rek/R3.i

2.6 Transistor

Transistor adalah saklar elektronik, komponen semikonduktor yang terdiri atas

sebuah bahan tpe p dan diapit oleh dua bahan type n (transistor NPN) atau terdiri

atas sebuah bahan type n dan diapit oleh dua bahan type p (PNP). Sehingga

transistor mempunyai tiga terminal yang berasal dari masing masing bahan tersebut.

Dibandingkan dengan FET, BJT dapat memberikan penguatan yang jauh lebi

besar dan tanggapan frekuensi yang lebih baik. Pada BJT baik pembawa muatan

mayoritas maupun pembawa muatan minoritas mempunyai peranan yang sama

pentingnya (Herman, 2007).

Gambar 2.13 Diagram BJT : a) Jenis n-p-n dan b) Jenis p-n-p

Terdapat dua jenis kontruksi dasar BJT, yaitu jenis n-p-n dan jenis p-n-p.

Transistor jenis n-p-n, BJT terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dengan

31

tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-

n. Karena alasan sejarah pembuatannya, bagian di tengah disebut “basis” (base),

salah satu bagian tipe-n (biasanya mempunyai dimensi yang kecil) disebut “emitor”

(emitter) dan yang lainya sebagai “kolektor” (collector). Secara skematik kedua

jenis transistor diperlihatkan pada gambar 2.13 (Herman, 2007).

Tanda panah pada gambar 2.13 menunjukkan kaki emitor dan titik dari

material tipe-p ke material tipe-n. Perhatikan bahwa untuk jenis n-p-n, transistor

terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku seperti diode. Setiap diode dapat

diberi panjar maju atau berpanjar mundur, sehingga transistor dapat memiliki empat

modus pengoperasian. Salah satu modus yang banyak digunakan disebut “modus

normal”, yaitu sambungan emitor-basis berpanjar maju dan sambungan kolektor-

basis berpanjar mundur. Modus ini juga sering disebut sebagai pengoperasian

transistor pada “daerah aktif” (Herman, 2007).

2.6.1 Kerja Transistor

Apabila pada terminal transistor tidak diberi tegangan bias dari luar, maka

semua arus akan nol atau tidak ada arus yang mengalir. Sebagaimana terjadi pada

persambungan diode, maka pada persambungan emitter dan basis serta pada

persambungan basis dan kolektor terdapat daerah pengosongan. Tegangan

penghalang (barrier potensial) pada masing masing persambungan dapat dilihat

pada gambar 2.14. penjelasan kerja berikut ini didasarkan pada transistor jenis PNP

(bila NPN maka semua potensialnya adalah sebaliknya) (Herman, 2007).

32

Gambar 2.14 Diagram Potensial Pada Transistor Tanpa Bias

2.6.2 Konfigurasi transistor

Secara umum terdapat tiga macam variasi rangkaian transistor yang dikenal

dengan istilah konfigurasi, yaitu konfigurasi basis bersama (common-base

configuration), konfigurasi emitor bersama (common-emitter configuration), dan

konfigurasi kolektor bersama (common-collector configuration). Istilah bersama

dalam masing masing konfigurasi menunjuk pada terminal yang dipakai bersama

untuk input dan output. Gambar 2.15 menunjukan tiga macam konfigurasi tersebut

(Herman, 2007).

33

Gambar 2.15 Konfigurasi Transistor; (a) Basis Bersama; (b) Emitor Bersama; (c)

Kolektor Bersama

Pada konfigurasi basis bersama (Common base) sinyal input dimasukan ke

emitor dan sinyal output diambil pada kolektor dengan basis sebagai gorundnya.

Faktor penguatan arus pada basis bersama disebut dengan ALPHA (α). Alpha dc

adalah perbandingan arus IC dengan arus IE pada titik kerja. Sendangkan alpha ac

atau disebut alpha saja merupakan perbandingan perubahan IC dengan IE pada

tegangan VCB tetap (Herman, 2007).

(2.11)

34

Pada konfigurasi emitor bersama (common emitter = CE) sinyal input diumpan

pada basis dan output diperoleh dari kolektor dengan emitor sebagai groundnya.

Faktor penguatan arus pada emitor bersama disebut dengan BETA(β). Seperti

halnya alfa, istilah beta juga terdapat βdc maupun βac. Definisi Beta adalah :

(2.12)

Istilah beta sering juga dikenal dengan HFE yang berasal dari parameter

hybrid untuk factor penguatan arus pada emitor bersama. Data untuk harga hfe

maupun beta ini lebih banyak dijupai dalam berbagai buku data disbandingkan

dengan alfa. Umumnya transistor mempunyai harga beta dari 50 hingga lebih dari

600 tergantung dari jenis transistornya.

Dalam perencanaan rangkaian transistor perlu diperhatikan bahwa harga

beta dipengaruhi oleh arus kolektor. Demikian pula variasi beta juga terjadi pada

pembuatan di pabrik. Dua tipe dan jenis transistor yang sama serta dibuat dalam

satu pabrik pada waktu yang sama, belum tentu mempunyai beta yang sama.

Hubungan antara alfa dan beta dapat dikembangkan melalui beberapa persamaan

berikut:

β = IC / IB ekuivalen dengan IB = IC / β

α = IC / IE ekuivalen dengan IE = IC / α

35

2.6.3 Kurva karekteristik Transistor

Seperti halnya diode semi konduktor, sebagai komponen non linier,

transistor bipolar mempunyai karakteristik yang dapat dilukiskan beberapa kurva,

kurva karakteristik transistor yang paling penting adalah karakteristik input dan

karakteristik output.

Gambar 2.16 sampai dengan gambar 2.18 adalah kurva karakterisrik input

untuk emitor bersama (CE) untuk transistor npn bahan silikon kurva ini

menunjukan hubungan antara arus input IB dengan input VBE untuk berbagai

tegangan variasi output VCE, hal ini VCE disebut sebagai parameter (Herman,

2007).

Gambar 2.16 Kurva Karakteristik Input Untuk CE

36

Gambar 2.17 Kurva Karakteristik Output CE

Gambar 2.18 Kurva Transfer CE Transistor Silikon

Berbagai tegangan sambung transistor saturasi, aktif, dan cutoff ditentukan

oleh bahan yang digunakan yaitu germanium dan silicon terdapat pada tabel 2.5

Tabel 2.5 Berbagai Tegangan Persambungan Transistor Npn

VCE

saturasi

VBE

Saturasi

VBE

Aktif

VBE

Cut-in

VBE

Cut-off

Silicon 0.2 0.8 0.7 0.5 0.0

Germanium 0.3 0.3 0.2 0.1 -0.1

37

2.7 Teori Dasar inverter

Inverter adalah rangkaian yang mengubah DC menjadi AC. Atau lebih

tepatnya inverter memindahkan tegangan dari sumber DC ke beban AC. Inverter

digunakan pada aplikasi seperti adjustable-speed AC motor drives, uninterruptible

power supplies (UPS), dan aplikasi ac yang dijalankan dari baterai (Ronggo, 2018)

Pada dasarnya inverter adalah alat yang membuat tegangan bolak-balik dari

tegangan searah dengan cara pembentukan gelombang tegangan. Namun

gelombang yang terbentuk dari inverter tidak berbentuk gelombang sinusoida,

melainkan gelombang persegi. Pembentukan tegangan AC tersebut dilakukan

dengan menggunakan dua buah pasang saklar. Gambar 2.19 adalah gambar yang

menerangkan prinsip kerja inverter dalam pembentukan gelombang tegangan

persegi (Ronggo, 2018).

Gambar 2.19 Prinsip Dasar Inverter

38

Prinsip kerja inverter dapat dijelaskan dengan menggunakan 4 sakelar seperti

ditunjukkan pada diatas. Bila sakelar S1 dan S2 dalam kondisi on maka akan

mengalir aliran arus DC ke beban R dari arah kiri ke kanan, jika yang hidup adalah

sakelar S3 dan S4 maka akan mengalir aliran arus DC ke beban R dari arah kanan

ke kiri. Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (pulse

width modulation – PWM) dalam proses conversi tegangan DC menjadi tegangan

AC (Ronggo, 2018). Pembentukkan gelombang saklar dapat dilihat dari gambar

2.20:

Gambar 2.20 Bentuk Gelombang Tegangan

Berikut adalah trasnformator ideal yang terdapat pada transformator gambar 2.21

hubungan antara tegangan, arus dan jumlah lilitan

Gambar 2.21 Transformator Ideal

Transformator stepup pada sisi primer terdapat kumparan lebih sedikit

dibandingkan dengan kumparan sekunder, hal ini dibuktikan dengan adanya jumlah

kumparan yang melilit di inti besi, berikut adalah trafo step up pada gambar 2.22

39

Gambar 2.22 Step Up Transformator

Transformator saat ini sudah banyak menggunakan inti ferit yang penggunaannya

jauh lebih ringkas, untuk menghasilkan tegangan ac maka menggunakan metode

switching atau biasanya disebut juga swithing mode power supply pada gambar

2.23 :

Gambar 2.23 Power Supply Step Down Switching

2.8 Pandangan umum tentang plasma

Lucutan gas merupakan kajian yang sudah cukup lama dalam fisika. Lucutan

dalam gas yang paling dikenal dalam alam adalah kilat (lightning). Gas yang sifat

dasarnya merupakan isolator, karena kondisi tertentu berubah menjadi konduktor.

40

Bagaimana terjadinya kilat dan diikuti dengan petir? Awan yang berada dekat

dengan permukaan bumi memiliki beda potensial yang sangat tinggi dengan

permukaan bumi. Karena radiasi kosmis terjadilah ionisasi pada gas diantara awan

dan bumi tersebut.

Gas yang terionisasi ini semakin banyak dan memungkinkan terjadinya

ionisasi berantai kerena elektron-elektron yang dihasilkan dalam ionisasi dipercepat

menuju awan dan dalam perjalanannya menumbuk atom dan molekul gas. Peristiwa

ini berlangsung terus dan pada satu keadaan tertentu terjadi guguran elektronik

(avalance electronics).

Udara (gas) di antara awan dan bumi menjadi penghantar berbentuk kanal

dan memancarkan cahaya putih. Lucutan elektrik (electrical discharge) telah terjadi

di alam, diikuti dengan suara petir merupakan suara tepukan antara udara yang

terpisahkan dalam waktu singkat oleh kanal lucutan antara awan dengan bumi

dan/atau antara awan dengan awan. Petir di alam ditunjukkan pada gambar 2.24

Gambar 2.24 Kilat Merupakan Lucutan Gas Yang Terbentuk Oleh Peristiwa Alam

(Courtesy: http://outdoors.webshots.com/photo/1054032381041113742wLgysV)

Dalam laboratorium lucutan elektrik dapat dilakukan dalam tabung berisi

gas. Apabila dua buah elektroda yang berupa plat sejajar diletakkan di dalam tabung

41

yang berisi gas dengan tekanan tertentu dan kedua elektroda dihubungkan dengan

sumber tegangan tinggi DC, maka akan terjadi lucutan listrik diantara elektroda-

elektrodanya. Gambar tabung lucutan gas dapat dilihat pada gambar 2.25. Elektron

dari katoda akan bergerak menuju anoda dan selama perjalanannya elektron-

elektron tersebut akan menumbuk molekul-molekul dan/atau atom-atom gas

diantara kedua elektroda.

Untuk terjadinya ionisasi berantai, tahapan pertama yang harus dilalui

adalah terjadinya ionisasi yang menghasilkan elektron. Elektron pertama ini

diyakini oleh para ilmuwan berasal dari ionisasi gas oleh radiasi sinar kosmis.

Elektron pertama ini dipercepat oleh beda potensial antara dua elektroda plat dalam

tabung lucutan tersebut. Dalam perjalannya elektron ini akan menumbuk dan

mengionisasi atom atau molekul gas lain, demikian seterusnya. Proses tumbukan

beruntun tersebut akan menghasilkan guguran elektronik dan dapat mengakibatkan

terjadinya ionisasi berantai (Nur, 2011).

Sumber Tegangan Tinggi

Gambar 2.25 Tabung Lucutan Gas

A

V

Anoda Katoda

42

Pada suatu nilai tegangan tertentu akan terlihat adanya pancaran (emisi)

cahaya pada katoda. Pancaran yang terjadi pada katoda akibat rekombinansi antara

ion gas dan elektron sekunder dan akibat panas bramstrahlung ion pada katoda.

Dalam gas sendiri terjadi perubahan yang menyebabkan gas berangsurangsur

menjadi penghantar, keadaan ini disebut dadal (breakdown). Setelah keadaan dadal

pijaran katoda yang disebabkan oleh tumbukan-tumbukan ion dan emisi elektron

sekunder akan menimbulkan kenaikan arus, kondisi ini disebut lucutan normal

(normal discharge). Pada keadaan ini proses ionisasi akan terjadi secara berantai

dan tidak lagi memerlukan penambahan tegangan dari luar untuk terjadinya

ionisasi. Setelah permukaan katoda seluruhnya berpijar, tegangan dan arus listrik

akan naik secara simultan dan keadaan ini disebut lucutan abnormal (abnormal

discharge). Apabila tegangan terus dinaikkan maka katoda akan semakin panas

yang disebabkan tumbukan ion berenergi tinggi dan proses ini menjadi dominan

untuk memproduksi elektron. Dalam hal ini tegangan lucutan menjadi menurun dan

arus listrik meningkat, kondisi ini disebut lucutan arc (arc discharge). Lucutan arc

tidak memerlukan lagi penambahan tegangan untuk mendukung lucutan, karena

pada katoda akan terpancar elektron-elektron sekunder terus-menerus yang

disebabkan proses thermionik (Nur, 2011).

2.9 Lucutan Penghalang Dielektrik (Dielectric Barrier Discharge)

Lucutan didefinisikan sebagai aliran arus listrik yang melalui gas dan proses-

proses ionisasi gas yang disebabkan oleh adanya medan listrik. Lucutan gas diawali

proses ionisasi gas dalam medan listrik yang kuat. Ionisasi gas menghasilkan ion

yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif. Masing-masing

43

muatan listrik tersebut bergerak menuju elektroda yang sesuai sehingga terjadi

aliran muatan listrik.

Lucutan plasma berpenghalang dielektrik berbentuk koaksial (Coaxial

Dielectric Barrier Discharge) merupakan sistem tertutup. Lucutan plasma ini

dihasilkan pada celah di antara dua elektroda yaitu elektroda kawat sebagai

elektroda aktif di bagian dalamnya dan elektroda terluar (elektroda pasif) yang

berupa lembaran aluminium dengan tabung gelas pyrex sebagai penghalang

(barrier). Bila kedua elektroda ini diberi tegangan listrik maka akan menghasilkan

medan listrik yang tidak homogen, muatan ruang (space-charge) akan timbul

sebelum terjadinya tembus total dan distribusi medan listrik yang terjadi akan

mempengaruhi nilai dari tegangan tembus. Sistem pembangkit lucutan plasma

penghalang dielektrik menggunakan gas sumber udara bebas pada tekanan atmosfer

sebagai gas masukan. Ozon diproduksi di dalam lucutan plasma penghalang

dielektrik dari gas di udara atau gas oksigen murni yang melewati celah diantara

dua elektroda (Nur, 2011).

Gambar 2.26 Bentuk Konfigurasi Elektroda Lucutan Plasma Penghalang

Dielektrik, (a) Geometri Elektroda Tampak Samping, (b) Geometri Elektroda

Tampak Depan.

44

Pada gambar 2.26 ditunjukkan konfigurasi elektroda dari lucutan plasma

penghalang dielektrik dan warna abu-abu menunjukkan bahan dielektrik, dengan

karakteristik sebagai berikut: lucutan plasma penghalang dielektrik dioperasikan

pada tekanan atmosfer diantara logam elektroda yang salah satunya dilindungi oleh

penghalang dielektrik. Pembangkit AC (alternating current) tegangan tinggi akan

menghasilkan lucutan di antara celah elektroda sehingga gas akan terionisasi.

Bahan gelas dan keramik yang berbeda pada umumnya digunakan sebagai material

penghalang. Lucutan biasanya terjadi dalam jumlah besar sepanjang daerah filamen

(100-200 μ m). Lucutan ini dibentuk dengan melipat gandakan elektron yang

bergerak dari elektroda aktif dan terakumulasi pada bahan dielektrik yang

melindungi elektroda pasif pada waktu yang bersamaan. Aliran muatan pada 10-

100 ns memungkinkan terjadinya perpindahan muatan selama waktu itu. Muatan

listrik negatif ini dikumpulkan pada permukaan elemen dari bahan dielektrik

sebagai muatan bebas (Nur, 2011).

45

2.10 Generator ozon teknologi plasma

Generator ozone adalah alat pembangkit plasma dan penghasil ozone, secara

garis besar generator ozon teknologi plasma dapat dilihat di gambar 2.27

Gambar 2.27 Alur Sistem Generator Ozon

Seiring dengan perkembangan teknologi berbasis tegangan tinggi (high

voltage), ozon dapat diproduksi pada tekanan udara atmosfer melalui proses lucutan

elektron (electron discharge) menggunakan instrumentasi generator ozon. Hingga

saat ini, pembentukan ozon dapat dilakukan dengan metoda radiasi sinar-UV,

lucutan elektron dan reaksi elektrolisis kimia (Ebbing dan Gammon, 2009).

Berdasarkan pada penelitian terdahulu menjelaskan bahwa produksi ozon yang

cukup besar dihasilkan melalui metode pelucutan elektron.

Pada generator ozon masih terdapat penggunaan manual dengan

menggunakan potensiometer untuk memvariasi output tegangan dan ozone yang

keluar. Terdapat power sebagai pembangkit tegangan tinggi 0-10KV dan pompa

POWER

HV

Panel

potensio

meter

Variasi

kosentrasi

Reaktor

DBD

Pompa

Udara

Ozone

(O3)

46

sebagai pendingin dan penghasil udara oksigen yang akan di pecah dan di

gabungkan dengan reactor DBD untuk menghasilkan ozon O3.