BEBAN ELEKTRONIK UNTUK PENGUJIAN REGULASI CATU DAYA. oleh Mamo Monica Ratu Udju NIM :

Transkripsi

1 BEBAN ELEKTRONIK UNTUK PENGUJIAN REGULASI CATU DAYA oleh Mamo Monica Ratu Udju NIM : Skripsi Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Juli 2015

2

3

4 BEBAN ELEKTRONIK UNTUK PENGUJIAN REGULASI CATU DAYA oleh Mamo Monica Ratu Udju NIM : Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Disahkan oleh : Pembimbing I Pembimbing II F. Dalu Setiaji., M.T. Deddy Susilo, M.Eng. Tgl :... Tgl :...

5 PENYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya yang bertanda tangan dibawah ini : NAMA : Mamo Monica Ratu Udju NIM : JUDUL SKRIPSI : Beban Elektronik Untuk Pengujian Regulasi Catu Daya Menyatakan bahwa skripsi tersebut bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat didalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku. Salatiga, 2 September 2015 Mamo Monica Ratu Udju

6 INTISARI Catu daya merupakan piranti elektronika yang dirancang untuk memberikan daya pada piranti elektronika lainnya.saat merakit sebuah catu daya, diperlukan satu cara untuk mengetahui apakah catu daya tersebut dapat bekerja sesuai dengan kondisi kerja normalnya atau sesuai yang dirancang. Catu daya perlu diuji dengan sesuatu yang dapat mensimulasi sebuah beban. Karena itu pada tugas akhir ini dirancang sebuah beban elektronik yang dapat digunakan untuk menguji catu daya. Salah satunya adalah pengujian terhadap regulasi tegangan dari catu daya, yaitu berapa perubahan tegangan output ketika perubahan arus beban dari minimal ke maximal. Pengujian alat telah dilakukan pada GW Laboratory DC Power Supply model GPR-3030, dengan spesifikasi tegangan maksimum 30 volt dan arus 3 ampere. Hasil pengujian menunjukan bahwa beban elektronik dapat menarik arus bervariasi dari 0.1 sampai 3 ampere pada tegangan 30 volt.

7 ABSTRACT Power supply is an electronic device designed to provide power to other electronic devices. When assembling a power supply, needed a way to determine whether the power supply can work according with its normal working conditions or as designed. Power supply needs to be tested with something that can simulate a load. Therefore in this thesis designed an electronic load that can be used to test the power supply. One is the testing of the voltage regulation of the power supply, ie how changes in the output voltage when the load current changes from minimum to maximum. Tests have been conducted on the GW apparatus Laboratory DC Power Supply GPR-3030 models, with maximum voltage specification of 30 volts and current of 3 amperes. The test results showed that the electronic load can draw current from 0.1 to 3 amperes at a maximum voltage of 30 volts.

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan anugerah yang telah diberikan-nya pada penulis. Sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini : 1. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia dan penyertaan yang diberikan-nya sehingga penulis bisa mengerjakan dan menyelesaikan skripsi dengan baik 2. Keluarga penulis bapak Ruben Ratu Udju, mama Upik, K olly, adek riu, dan saudara-saudara saya yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas semangat dan motivasinya secara langsung maupun tidak langsung, dukungan dari kalian selalu membuatku bersemangat mengerjakan skripsi ini. 3. Bapak F. Dalu Setiajji., M.T. dan Deddy Susilo, M.Eng selaku pembimbing I dan pembimbing II. Terimakasih atas arahan, bimbingan dan pengajarannya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Vera, Mbak Dita, Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang serta Mas hari. 5. My beloved Ostap Lamaliwa yang selalu ada dalam susah senang, selalu memberi semangat dan mendoakan dalam kondisi apapun. 6. DK, Krisna, Ivan, Jembling, Wikan, Grace, Yuli dan yang lainnya yang selalu ada menemani hari-hari di lab skripsi. 7. Teman-teman seangkatan 2004 yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 8. Priska, clau, Gloria, oma nia, kiki, dan teman-teman kost putri sion yang selalu ada dalam kondisi susah, senang, sedih, dan bahagia. 9. Dan berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih buat semuanya.

9 Sebagai kalimat penutup, penulis mengharapkan skripsi ini dapat member manfaat yang krusial bagi pihak yang membacanya. Karena kekurangan dan keterbatasan yang penulis miliki menjadikan skripsi ini jauh dari sempurna. Maka dari itu kritik dan saran yang membangun akan saya terima dengan besar hati Salatiga, 1 Juli 2015 Penulis Mamo Monica Ratu Udju

10 DAFTAR ISI INTISARI... i INTISARI... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Tujuan Spesifikasi sistem Sistematika penulisan 2 BAB II DASAR TEORI MOSFET Operational Amplifier (Penguat Operasional) Non-Inverting Amplifier Op-Amp sebagai Voltage Follower Mikrokontroler ATMega Sensor Suhu LM Hall Effect Sensor Digital to Analog Converter menggungakan Pulse Width Modulation BAB III PERANCANGAN ALAT Gambaran sistem Perancangan Perangkat Keras Modul Active Lload Modul Mikrokontroler Keypad Modul penampil LCD PWM DAC Perancangan Perangkat Lunak BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA....24

11 4.1. Pengujian Modul mikrokontroler Pengujian PWM-DAC Pengujian sensor suhu Pengujian Modul active load...28 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA... 32

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Simbol MOSFET enhancement tipe n dan tipe p... 3 Gambar 2.2. Karakteristik MOSFET... 4 Gambar 2.3. Model internal op-amp... 5 Gambar 2.4.Rangkaian penguat non-inverting... 6 Gambar 2.5.Rangkaian voltage follower... 7 Gambar 2.6.Konfigurasi pin ATMega Gambar 2.7.Sensor suhu LM Gambar 2.8. Cara kerja sensor efek hall 11 Gambar 2.9. Sinyal PWM Gambar 3.1. Blok Diagram alat Gambar 3.2. Rangkaian active load Gambar 3.3. Skema modul mikrokontroler Gambar 3.4. Skema keypad 4x Gambar 3.5. LCD karakter 16x Gambar 3.6. Blok PWM DAC Gambar 3.7. Diagram alir mikrokontroler Gambar 4.1. Grafik tegangan PWM-DAC yang terukur terhadap tegangan PWM-DAC yang dihitung.25 Gambar 4.2. Grafik suhu terhadap tegangan LM Gambar 4.3. Grafik pengukuran suhu active load Gambar 4.4. Pengujian beban elektronik Gambar 4.5.Grafik pengujian modul active load pertamasaat I D divariasi Gambar 4.6. Grafik %regulasi terhadap V PSU... 30

13 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Tabel kofigurasi pin ATMega Tabel 3.2. Tabel konfigurasi pin keypad Tabel 3.3. Tabel konfigurasi pin LCD16x Tabel 4.1.Tabel pengujian PWM-DAC Tabel 4.2. Hasil pengujian LM Tabel 4.3. Pengukuran suhu pada active load saat Id = 1 ampere Tabel 4.4. Pengukuran suhu pada active load saat Id = 3 ampere Tabel 4.5. Tabel pengujian modul active loadpertama saat I D divariasi e Tabel 4.6. Regulasi beban power supply yang diuji Tabel 4.7. Disipasi daya pada MOSFET... 30