Sedangkan berdasarkan konsep usaha, yang dimaksud dengan daya listrik adalah besarnya usaha dalam memindahkan muatan per satuan waktu atau lebih singkatnya adalah Jumlah Energi Listrik yang digunakan tiap detik. Berdasarkan definisi tersebut, perumusan daya listrik adalah seperti dibawah ini :
P = E / t
Dimana :
P = Daya Listrik
E = Energi dengan satuan Joule
t = waktu dengan satuan detik
Dalam rumus perhitungan, Daya Listrik biasanya dilambangkan dengan huruf “P” yang merupakan singkatan dari Power. Sedangkan Satuan Internasional (SI) Daya Listrik adalah Watt yang disingkat dengan W. Watt adalah sama dengan satu joule per detik (Watt = Joule / detik)
Satuan turunan Watt yang sering dijumpai diantaranya adalah seperti dibawah ini :
1 miliWatt = 0,001 Watt
1 kiloWatt = 1.000 Watt
1 MegaWatt = 1.000.000 Watt
Rumus Daya Listrik
Rumus umum yang digunakan untuk menghitung Daya Listrik dalam sebuah Rangkaian Listrik adalah sebagai berikut :P = V x I
Atau
P = I2R
P = V2/R
Dimana :
P = Daya Listrik dengan satuan Watt (W)
V = Tegangan Listrik dengan Satuan Volt (V)
I = Arus Listrik dengan satuan Ampere (A)
R = Hambatan dengan satuan Ohm (Ω)
Contoh-contoh Kasus Perhitungan Daya Listrik
Contoh Kasus I :
Sebuah Televisi LCD memerlukan Tegangan 220V dan Arus Listrik sebesar 1,2A untuk mengaktifkannya. Berapakah Daya Listrik yang dikonsumsinya ?Penyelesaiannya
Diketahui :
V = 220V
I = 1,2A
P = ?
Jawaban :
P = V x I
P = 220V x 1,2A
P = 264 Watt
Jadi Televisi LCD tersebut akan mengkonsumsi daya listrik sebesar 264 Watt.
Contoh Kasus II :
Seperti yang terlihat pada rangkaian dibawah ini hitunglah Daya Listrik yang dikonsumsi oleh Lampu Pijar tersebut. Yang diketahui dalam rangkain dibawah ini hanya Tegangan dan Hambatan.Penyelesaiannya
Diketahui :
V = 24V
R = 3Ω
P = ?
Jawaban :
P = V2/R
P = 242 / 3
P = 576 / 3
P = 192W
Jadi daya listrik yang dikonsumsi adalah 192W.
Persamaan Rumus Daya Listrik
Dalam contoh kasus II, variabel yang diketahui hanya Tegangan (V) dan Hambatan (R), jadi kita tidak dapat menggunakan Rumus dasar daya listrik yaitu P=VI, namun kita dapat menggunakan persamaan berdasarkan konsep Hukum Ohm untuk mempermudah perhitungannya.Hukum Ohm :
V = I x R
Jadi, jika yang diketahui hanya Arus Listrik (I) dan Hambatan (R) saja.
P = V x I
P = (I x R) x I
P = I2R –> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik
Sedangkan penjabaran rumus jika diketahui hanya Tegangan (V) dan Hambatan (R) saja.
P = V x I
P = V x (V / R)
P = V2 / R –> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik
Hubungan Horsepower (hp) dengan Watt
Hampir semua peralatan listrik menggunakan Watt sebagai satuan konsumsi daya listrik. Tapi ada juga peralatan tertentu yang menggunakan satuan Horsepower (hp). Dalam Konversinya, 1 hp = 746 watt.Fungsi Transistor dan Cara Mengukurnya – Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).
Fungsi Transistor
Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :- sebagai Penyearah,
- sebagai Penguat tegangan dan daya,
- sebagai Stabilisasi tegangan,
- sebagai Mixer,
- sebagai Osilator
- sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Struktur Dasar Transistor
Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.
Cara Mengukur Transistor
Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih dalam kondisi yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata letak Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter Digital dalam mengukur/menguji sebuah Transistor.Berikut ini adalah Cara untuk menguji atau mengukur Transistor dengan Mengunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital.
A. Mengukur Transistor dengan Multimeter Analog
Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Analog
- Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
- Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
- Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
- Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
- Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
- Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Jarum pada Multimeter Analog harus tidak akan bergerak sama sekali atau “Open”.
B. Mengukur Transistor dengan Multimeter Digital
Pada umumnya, Multimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan Resistansi (Ohm) dalam Saklar yang sama. Maka untuk Multimeter Digital jenis ini, Pengujian Multimeter adalah terbalik dengan Cara Menguji Transistor dengan Menggunakan Multimeter Analog.Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Digital
- Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
- Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
- Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
- Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
- Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
- Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Display Multimeter Digital harus tidak akan menunjukan Nilai Voltage atau “Open”
Pengertian IC (Integrated Circuit) dan Aplikasinya – Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated Circuit (IC) adalah Bahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam Teknologi Fabrikasi Integrated Circuit (IC). Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini sering diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu.
Sejarah Singkat IC (Integrated Circuit)
Teknologi Integrated Circuit (IC) atau Sirkuit Terpadu ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1958 oleh Jack Kilby yang bekerja untuk Texas Instrument, setengah tahun kemudian Robert Noyce berhasil melakukan fabrikasi IC dengan sistem interkoneksi pada sebuah Chip Silikon. Integrated Circuit (IC) merupakan salah satu perkembangan Teknologi yang paling signifikan pada abad ke 20.Sebelum ditemukannya IC, peralatan Elektronik saat itu umumnya memakai Tabung Vakum sebagai komponen utama yang kemudian digantikan oleh Transistor yang memiliki ukuran yang lebih kecil. Tetapi untuk merangkai sebuah rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks, memerlukan komponen Transistor dalam jumlah yang banyak sehingga ukuran perangkat Elektronika yang dihasilkannya pun berukuran besar dan kurang cocok untuk dapat dibawa berpergian (portable).
Teknologi IC (Integrated Circuit) memungkinkan seorang perancang Rangkaian Elektronika untuk membuat sebuah peralatan Elektronika yang lebih kecil, lebih ringan dengan harga yang lebih terjangkau. Konsumsi daya listrik sebuah IC juga lebih rendah dibanding dengan Transistor. Oleh karena itu, IC (Integrated Circuit) telah menjadi komponen Utama pada hampir semua peralatan Elektronika yang kita gunakan saat ini.
Tanpa adanya Teknologi IC (Integrated Circuit) mungkin saat ini kita tidak dapat menikmati peralatan Elektronika Portable seperti Handphone, Laptop, MP3 Player, Tablet PC, Konsol Game Portable, Kamera Digital dan peralatan Elektronika yang bentuknya kecil dan dapat dibawa bepergian kemana-mana.
Dibawah ini adalah gambar IC (Integrated Circuit) dan Simbolnya :
Aplikasi dan Fungsi IC (Integrated Circuit)
Berdasarkan Aplikasi dan Fungsinya, IC (Integrated Circuit) dapat dibedakan menjadi IC Linear, IC Digital dan juga gabungan dari keduanya.IC Linear
IC Linear atau disebut juga dengan IC Analog adalah IC yang pada umumnya berfungsi sebagai :- Penguat Daya (Power Amplifier)
- Penguat Sinyal (Signal Amplifier)
- Penguat Operasional (Operational Amplifier / Op Amp)
- Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)
- Penguat RF dan IF (RF and IF Amplifier)
- Voltage Comparator
- Multiplier
- Penerima Frekuensi Radio (Radio Receiver)
- Regulator Tegangan (Voltage Regulator)
IC Digital
IC Digital pada dasarnya adalah rangkaian switching yang tegangan Input dan Outputnya hanya memiliki 2 (dua) level yaitu “Tinggi” dan “Rendah” atau dalam kode binary dilambangkan dengan “1” dan “0”.IC Digital pada umumnya berfungsi sebagai :
- Flip-flop
- Gerbang Logika (Logic Gates)
- Timer
- Counter
- Multiplexer
- Calculator
- Memory
- Clock
- Microprocessor (Mikroprosesor)
- Microcontroller
Prinsip Kerja DC Power Supply (Adaptor) – Arus
Listrik yang kita gunakan di rumah, kantor dan pabrik pada umumnya
adalah dibangkitkan, dikirim dan didistribusikan ke tempat masing-masing
dalam bentuk Arus Bolak-balik atau arus AC (Alternating Current). Hal
ini dikarenakan pembangkitan dan pendistribusian arus Listrik melalui
bentuk arus bolak-balik (AC) merupakan cara yang paling ekonomis
dibandingkan dalam bentuk arus searah atau arus DC (Direct Current).
Akan tetapi, peralatan elektronika yang kita gunakan sekarang ini
sebagian besar membutuhkan arus DC dengan tegangan yang lebih rendah
untuk pengoperasiannya. Oleh karena itu, hampir setiap peralatan
Elektronika memiliki sebuah rangkaian yang berfungsi untuk melakukan
konversi arus listrik dari arus AC menjadi arus DC dan juga untuk
menyediakan tegangan yang sesuai dengan rangkaian Elektronika-nya.
Rangkaian yang mengubah arus listrik AC menjadi DC ini disebut dengan DC
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu daya DC.
DC Power Supply atau Catu Daya ini juga sering dikenal dengan nama
“Adaptor”.
Sebuah DC Power Supply atau Adaptor pada dasarnya memiliki 4 bagian
utama agar dapat menghasilkan arus DC yang stabil. Keempat bagian utama
tersebut diantaranya adalah Transformer, Rectifier, Filter dan Voltage
Regulator.
Sebelum kita membahas lebih lanjut mengenai Prinsip Kerja DC Power
Supply, sebaiknya kita mengetahui Blok-blok dasar yang membentuk sebuah
DC Power Supply atau Pencatu daya ini. Dibawah ini adalah Diagram Blok
DC Power Supply (Adaptor) pada umumnya.
Prinsip Kerja DC Power Supply (Adaptor)
Berikut ini adalah penjelasan singkat tentang prinsip kerja DC Power
Supply (Adaptor) pada masing-masing blok berdasarkan Diagram blok
diatas.
Transformator (Transformer/Trafo)
Transformator (Transformer) atau disingkat dengan Trafo yang
digunakan untuk DC Power supply adalah Transformer jenis Step-down yang
berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik sesuai dengan kebutuhan
komponen Elektronika yang terdapat pada rangkaian adaptor (DC Power
Supply). Transformator bekerja berdasarkan prinsip Induksi
elektromagnetik yang terdiri dari 2 bagian utama yang berbentuk lilitan
yaitu lilitan Primer dan lilitan Sekunder. Lilitan Primer merupakan
Input dari pada Transformator sedangkan Output-nya adalah pada lilitan
sekunder. Meskipun tegangan telah diturunkan, Output dari Transformator
masih berbentuk arus bolak-balik (arus AC) yang harus diproses
selanjutnya.
Anda dapat membaca lebih lengkap mengenai Transformator (Trafo) di artikel : Pengertian Tranformator dan prinsip kerjanya.
Rectifier (Penyearah Gelombang)
Rectifier atau penyearah gelombang adalah rangkaian Elektronika dalam
Power Supply (catu daya) yang berfungsi untuk mengubah gelombang AC
menjadi gelombang DC setelah tegangannya diturunkan oleh Transformator
Step down. Rangkaian Rectifier biasanya terdiri dari komponen Dioda.
Terdapat 2 jenis rangkaian Rectifier dalam Power Supply yaitu “Half Wave
Rectifier” yang hanya terdiri dari 1 komponen Dioda dan “Full Wave
Rectifier” yang terdiri dari 2 atau 4 komponen dioda.
Filter (Penyaring)
Dalam rangkaian Power supply (Adaptor), Filter digunakan untuk
meratakan sinyal arus yang keluar dari Rectifier. Filter ini biasanya
terdiri dari komponen Kapasitor (Kondensator) yang berjenis Elektrolit
atau ELCO (Electrolyte Capacitor).
Voltage Regulator (Pengatur Tegangan)
Untuk menghasilkan Tegangan dan Arus DC (arus searah) yang tetap dan
stabil, diperlukan Voltage Regulator yang berfungsi untuk mengatur
tegangan sehingga tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus
beban dan juga tegangan input yang berasal Output Filter. Voltage
Regulator pada umumnya terdiri dari Dioda Zener, Transistor atau IC
(Integrated Circuit).
Pada DC Power Supply yang canggih, biasanya Voltage Regulator juga
dilengkapi dengan Short Circuit Protection (perlindungan atas hubung
singkat), Current Limiting (Pembatas Arus) ataupun Over Voltage
Protection (perlindungan atas kelebihan tegangan).
No comments:
Post a Comment