LAPORAN TUGAS

POWER SUPPLYMATA KULIAH ELEKTRONIKA DASAR

OLEH

KELOMPOK VI

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDANT.A. 2010/2011

POWER SUPPLY (ADAPTOR)

ETI SELAWATIFERNITA SYLVERINA

JULIANTY HUTAGALUNG

VIKAR D. MENDROFA

MERANCANG ADAPTOR

Dalam rancangan adaptor ini terlebih dahulu, kami menggambarkan rangkaian adaptor dengan menggunakan 4 dioda yang menghasilkan output signal satu gelombang penuh dan menggunakan 1 transistor.

Dengan catatan:

- R1 220 ohm- R2 820 ohm- R3 330 ohm- D1,D2,D3.D4 1N4002- LED 3 Volt- FUSE 1 Ampere- C1 1000 mikro farad/16 volt- C2 470 mikrofarad/16 volt- Q B560- Trafo P 110V/220V

S 3V s.d 12 V

Dari rangkaian di atas, kami dapat mudah membeli atau menyiapkan komponen-komponen yang diperlukan dalam merakit sebuah power supply. Selain menyiapkan komponen, maka kami menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan selama merakit, yaitu:

- Multitester- Solder- Penyedot- Timah- Kabel pelangi- Kabel kasar- Stecker- Bor

- PCB- pelarut- Obeng bunga- Spidol permanent- Baut/mur- Tang pemotong- Tespen- Gergaji besi- Kertas pasir- Pemanas Kristal- Fitting output- Saklar geser- Saklar putar- Skring- Gunting- Lem alteco

Dengan alat dan bahan serta komponen di atas kami sediakan maka kami melanjutkannya pada tahap selanjutnya.

MERAKIT

Sebelum kami masuk dalam tahap merakit, kami mengelempokkan alat,bahan dan komponen mana yang mudah untuk dikerjakan terlebih dahulu. Merakit yang termudah terlebih dahulu yaitu kami merakit kabel pada steker, setelah itu mengambarkan sketsa rangkaian pada papan PCB dengan menggunakan spidol permanent size F.kemudian melubangi papan PCB dengan menggunakan Bor 12 Volt pada titik yang telah ditandai. Selesai di lubangi maka kami melanjutkannya ke tahap pelarutan PCB untuk melarutkan sisa timah yang tidak dipakai dalam rangkaian.

Setelah PCB dilarutkan dengan baik, diletakkan dalam ember yang berisikan air biasa (PAM) sambil menggosok PCB pada bagian spidol yang masih tercetak pada PCB dengan menggunakan kertas pasir yang halus. Kemudian diangkat dari ember dan dikeringkan selama beberapa menit setelah itu dibersihkan dengan kain/tissue yang bersih. Hal diataslah yang merupakan pekerjaan mudah dalam merakit.

Kami memulai menyusun komponen pada PCB dan menyesuaikannya pada gambar sket yang telah kami buat atau rangkai terlebih dahulu. Langkah-langkah dalam merakitnya dan perhatikan gambar bawah ini adalah

1. Terlebih dahulu menghubungkan kabel solder pada listrik (PLN). Sambil menunggu, melakukan hal lain.

2. Menghubungkan 0V sebagai negative pada papan dan 12V sebagai positif pada papan.3. Masukkan kaki-kaki diode pada papan PCB yang telah diberi kode positif atau negative, dan

menyesuaikannya seperti pada rangkaian.4. Memasukkan kaki-kaki kapasitor pada papan sesuai dengan kode C1 dan kode C2 (lihat

keterangan diatas dan rangkaian)5. Kemudian meletakkan kaki-kaki resistor pada lubang yang telah diberi kode R1 dan kode R2

(lihat gambar dan rangkaian)6. Menentukan kode transistor dengan menggunakan multimeter, kemudian memasukkannya

pada lubang papan yang telah kita beri kode B (basis), E (emitor), dan C (collector). 7. Menghubungkan output sesuai dengan kodenya masing-masing.8. Memanaskan timah dengan menggunakan solder,serta merekatkannya pada kaki-kaki

komponen dan menempel keras pada tembaga papan PCB.9. Setelah itu, memotong sisa-sisa kaki dari komponen yang tidak dipakai.

Tampak balik gambar diatas yaitu:

AC

+D3 & +D4-D3 & -D4

+D1 & +D2

-D1 & -D2

-C1

+C1

R1

R2

Basis Q Emitor Q

Collector Q

-C1

+C2

Output

-

+

Gambar di atas merupakan rangkaian kami yang telah jadi. Setelah papan disusun oleh beberapa komponen berdasarkan rangkaian yang telah disusun maka kami melanjutkan dengan menghubungkan trafo 500 mA pada PCB. Dimana yang harga 0 Volt sebagai negative yang dihubung ke papan dan 12 Volt sebagai postif dan dihubung ke papan yang telah diberi kode dengan menggunakan kabel pelangi dengan panjang beberapa cm. (lihat gambar)

Output -

Q

C1D4

D3

0 Volt

Output +

C2R1

R2 D2 D1 12 volt

0 V3 V 4.5 V 6 V

7.5 V

9 V

12 V

Trafo 500 mA Non- CT

Setelah menghubungkan trafo dengan papan, maka kami melanjutkannya dengan menghubungkan trafo ke listrik PLN namun dalam hubungan itu kami menggunakan fuse untuk melindungi komponen dari berbagai kesalahan.

Gambar pemasangan fuse dari listrik AC ke trafo.

Kemudian kami menghubungkan trafo pada saklar putar dengan menggunakan kabel pelangi seperti gambar di bawah ini.

Dari fuse ke 0 V pada Trafo

Dari listrik PLN ke fuse

Dari fuse ke 0 V pada Trafo

Dari listrik PLN ke 220 V pada Trafo

Dari 3V pada trafo

Dari 4.5 V pada trafo

Dari 6 V pada trafo

Dari 7.5 V pada trafo

Dari 9 V pada trafo

Dari 12 V pada trafo

Dari 12 V pada trafo dihubung ke PCB sebagai +

Gambar saklar tampak dari depan

Kemudian kami menghubungkan saklar on/off sebagai pengaman dari adanya sentuh langsung dari pengguna atau pemakai. Pada pemakaian saklar ini kita harus mengetahui posisi on/off dengan menggunakan multimeter. Jika kita menghubungkan multimeter pada saklar dan hasilnya bergerak artinya on. Untuk off, melawan arah posisi on. Untuk mengaktifkan komponen ini, maka kami menghubungkan kabel pelangi dari 0 V (out trafo) pada salah satu kaki saklar. Kemudian pada kaki saklar lain dihubungkan ke PCB yang berkode 0 Volt.

Setelah yang di atas dilakukan, kami melanjutkan pada pemasangan diode LED. Pada pemakaian LED kita harus menentukan muatan dari kakinya dengan menggunakan multitester. Jika probe merah dari multitester dihubungkan pada salah satu kaki LED kemudian menyala berarti positif (+) dan probe hitam multimeter pada kaki yang lain bermuatan negative (-). LED ini bertegangan maks. 3 Volt sedangkan pada rangkaian, kami menghubungkannya pada 12 Volt tapi menghubungkan resistor yang berhambatan 330 ohm yang dihubung pada kaki positif LED. Sedangkan kaki yang lain dihubungkan pada 0 Volt (out trafo). Setelah itu, menghubungkan kabel dari PCB out ke fitting output dengan menghubungkan muatan positif pada fitting output yang berwarna merah dan negative pada warna hitam.

Gambar rangkaian LED dan Output.

Saklar putar

Output positifOutput negatif

Negative (-)

Resistor

Positif (+)

LED

Setelah kami siap merangkainya, maka kami membuat dan mengatur posisinya pada casing yang telah disiapkan. Jika tempatnya kurang maka kami menyesuaikan pada casing dengan cara melubangi casing tersebut.

Gambar rangkaian complete yang tampak dari samping

Tampak dari depan

Setelah merakit, kami mencoba adaptor kami dengan menghubungkan jala-jala adaptor ke listrik PLN dan melakukan pengukuran dengan multimeter.

MENGUKUR INPUT DAN OUTPUT

Setelah rangkaian selesai maka kami melakukan pengukuran dengan menggunakan multimeter. Dan data yang kami peroleh adalah

Input Primero 0 Volt : hasil pengukuran 0 Volt

% kesalahan = 0%o 220 Volt : hasil pengukuran 200 Volt

% kesalahan = 9% Input Skunder

o 3 Volt :hasil pengukuran 3 Volt%kesalahan = 0%

o 4.5 Volt :hasil pengukuran 4.6 Volt% kesalahan = 2.2%

o 6 Volt :hasil pengukuran 6.4 Volt%kesalahan = 6.6%

o 7.5 Volt :hasil pengukuran 8 Volt%kesalahan = 6.6%

o 9 Volt :hasil pengukuran 9.6 Volt%kesalahan = 6.6%

o 12 Volt :hasil pengukuran 12 Volt%kesalahan = 0%

Output o 0 Volt :hasil pengukuran 0 Volt

% kesalahan = 0%o 3 Volt :hasil pengukuran 1 Volt

% kesalahan = 66.67%o 4.5 Volt :hasil pengukuran 2.6 Volt

% kesalahan = 42.2%o 6Volt :hasil pengukuran 4 Volt

% kesalahan = 33.3%o 7.5 Volt :hasil pengukuran 5.6 Volt

% kesalahan = 25.3%o 9 Volt : hasil pengukuran 7.8 Volt

% kesalahan = 13.3%o 12 Volt :hasil pengukuran 12 Volt

% kesalahan = 0%

Diatas adalah hasil pengukuran kami dan melakukannya berulang-ulang.

MENGANALISIS HASIL UKUR

Setelah kami melakukan pengukuran, kami menganalisis hasil ukur serta meninjau hal-hal yang lain yang bisa mengakibatkan hasil pengukuran kami tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dan

kami mencoba mencari dan menimbulkan praduga-praduga penyebab kesalahan itu terjadi.

Pertama , kami menduga ini terjadi dikarenakan terjadinya kesalahan rangkaian yang telah kami buat. Setelah kami mengoreksinya, berdasarkan pengetahuan dan sumber yang didapatkan kami menyimpulkan tidak ada kesalahan dalam rangkaian.

Kedua, kami menduga ini terjadinya hubung singkat pada rangkaian. Kami mengoreksi rangkaian, dan hasil dugaan kami salah. Untuk lebih amannya, kami mencairkan Kristal dengan alat pemanasnya setiap pada ujung-ujung penyambungan. Setelah kami menyelesaikan hal itu, kami mencoba mengukur kembali, namun hasilnya tetap tidak sesuai dengan yang diharapkan.

Ketiga, kami menduga ini terjadi dikarenakan komponen-komponen dalam rangkaian. Dan kami mengukur komponen-komponen tersebut dengan menggunakan multimeter (yang bisa diukur dengan alat ini). Berdasarkan hasil pengukuran, besar teori sama dengan hasil pengukuran kami.

PERBAIKAN

Setelah kami melakukan analisa hasil ukur, kami mengadakan perbandingan dengan teman-teman kelompok yang lain. Ternyata semua kelompok mengalami hal yang sama. Dan yang paling akuratnya, pada saat kami melakukan praktikum elektronika dasar ternyata hasil yang kami peroleh dari pengukuran baik itu dari osiloskop maupun multimeter ternyata besar tegangan output tidak sesuai. Kami masih penasaran, dan konsultasi masalah kepada assistant mahasiswa. Ternyata hasil pengamatan dan pembuktian secara pengukuran, ia menyimpulkan bahwa ini dikarenakan trafo tersebut kurang bagus “jumlah lilitannya kurang banyak”. Berdasarkan referensi yang kami dapat menyatakan bahwa prinsip generator arus bolak-balik adalah kumparan yang diputar dalam medan magnetic dan menghasilkan Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi yang berbentuk sinusoidal dan besarnya bergantung pada jumlah lilitan dari kumparan (N), induksi magnetic (B), luas penampang kumparan (A), yang dapat dituliskan persamaan matematik yaitu

V=NBAω sinωt

V=V msinωt

Dimana,

V = GGL sesaat (Volt)

V m = GGL maksimum (Volt)

ω = 2πf= kecepatan sudut (rad/s)

f = frekuensi (Hz)

Dari rumus diatas kita dapat melihat bahwa jika lilitan banyak pada trafo dan luas penampang lebih besar maka menghasilkan tegangan yang besar. Mungkin yang terjadi pada rakitan kami disebabkan oleh instrument error bukan human error. Yang dimana trafo yang kami miliki tak ada kesesuaian antara hasil tertulis pada trafo dengan hasil pengukuran dari multimeter. Sehingga dari keterangan diatas menguatkan kami bahwa hasil pengukuran output dengan input itu disebabkan oleh trafo yang tak murni.

Kemudian kami mencari referensi yang lain yang dapat menjawab dengan tepat atas permasalahan yang kami ketahui. Kami mencoba merakit kembali adaptor dengan menggunakan dua diode dan memakai trafo 500 mA CT. Setelah kami rangkai, kami memberi input sebesar 18 volt, sedangkan outputnya berdasarkan hasil baca dari multimeter adalah 8 volt. Ternyata permasalahan yang timbul sama halnya pada adaptor kami yang pertama. Alasan kami bahwa kesalahan ini disebabkan oleh trafo yang tidak murni semakin kuat. Kemudian kami mencoba membandingkan kedua adaptor yang telah kami buat dengan cara menghubungkan bor 12 volt. Ternyata kami menemukan masalah baru, bahwa putaran mata bor pada adaptor dengan trafo 500 mA CT yang menghasilkan output 8 volt lebih kuat dari adaptor dengan trafo 500 mA Non- CT yang output maksimalnya 12 volt. Kamipun bertambah bingung dan heran bisa demikian. Dengan banyak permasalahan kami melaporkannya kepada dosen pengampu kami (Drs. Sehat Simatupang, M.Si) memberi solusi bahwa ini terjadi dikarenakan perbedaan arus yang mengalir. Kami mulai mengerti, ternyata dosen tersebut memberikan pemecahan masalah yang baik dan benar. Berdasarkan persamaan tegangan V=IR, secara logika apabila I>R maka menghasilkan V besar dan juga I<R menghasilkan V besar juga. Yang membuat itu terjadi karena bedanya arus yang mengalir.

Kemudian kami mendapat referensi dari buku yang bisa menjawab permasalahan kami, yaitu ini dipengaruhi oleh nilai efektif kuat arus/tegangan AC (Alternating Current) ialah kuat arus/tegangan AC yang dianggap setara dengan kuat arus/tegangan DC (Direct Current). Berdasarkan persamaan matematik,

I eff=Im√2

=0.707 Im

V eff=V m

√2=0.707V m

Yang dimana besaran yang ditunjukkan oleh voltmeter DC dan amperemeter DC adalah tegangan dan kuat arus searah sesungguhnya. Sedangkan yang ditunjukkan oleh voltmeter AC dan amperemeter AC adalah tegangan efektif dan kuat arus efektif bukan tegangan dan kuat arus sesungguhnya.

Dengan demikian, kami bisa menyimpulkan bahwa hasil dari input dengan output tidak selalu sama, itu berdasarkan referensi diatas. Setelah mendapat pemecahan masalah, kami tidak melakukan perbaikan lagi.

Demikianlah hasil laporan kami, masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam merakit power supply . serta pemecahan masalah yang sangat terbatas. Untuk kebaikan kami, maka kami menerima segala saran, kritik dan masukan demi kesempurnaan dari hasil paraktek perakitan ini.