BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Motor Induksi Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (AC) yang paling luas digunakan dan dapat dijumpai dalam setiap aplikasi industri maupun rumah tangga. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan arus stator [1]. Motor ini memiliki konstruksi yang kuat, sederhana, handal, serta berbiaya murah. Di samping itu motor ini juga memiliki effisiensi yang tinggi saat berbeban penuh dan tidak membutuhkan perawatan yang banyak. Akan tetapi jika dibandingkan dengan motor DC, motor induksi masih memiliki kelemahan dalam hal pengaturan kecepatan. Dimana pada motor induksi pengaturan kecepatan sangat sukar untuk dilakukan, sementara pada motor DC hal yang sama tidak dijumpai [2]. 2.2 Konstruksi MotorInduksi Secara umum, konstruksi dari sebuah motor induksi terdiri dari : 1. Stator adalah bagian dari motor yang diam. 2. Rotor adalah bagian dari motor yang berputar. 3. Celah udara adalah ruang antara stator dan rotor [3]. 7

2 Gambar 2.1.Konstruksi stator dan rotor motor induksi Stator Stator merupakan bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam dan mengalirkan arus phasa. Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dililitkan yang berbentuk silindris. Alur pada tumpukan laminasi inti diisolasi dengan kertas (Gambar 2.2.(b)). Tiap elemen laminasi inti dibentuk dari lembaran besi (Gambar 2.2.(a)). Tiap lembaran besi tersebut memiliki beberapa alur dan beberapa lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap kumparan tersebar dalam alur yang disebut belitan phasa dimana untuk motor tiga phasa, belitan tersebut terpisah secara listrik sebesar 120 o. Kawat kumparan yang digunakan terbuat dari tembaga yang dilapis dengan isolasi tipis. Kemudian tumpukan inti dan belitan stator diletakkan dalam cangkang silindris (Gambar 2.2.(c)). Berikut ini merupakan contoh gambar lempengan laminasi inti, lempengan inti yang telah disatukan, belitan stator yang telah dilekatkan pada cangkang luar untuk motor induksi tiga phasa [4]. 8

3 Gambar 2.2 (a) (b) (c) Komponen stator motor induksi 3 phasa (a) Lempengan inti, (b) Tumpukan inti dengan kertas isolasi pada beberapa alurnya. (c) Tumpukan inti dan kumparan dalam cangkang stator. Selain itu stator terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu : a) Rangka Stator Rangka stator merupakan rumah (kerangka) yang menyangga inti jangkar motor induksi. b) Inti Stator Inti stator terbuat dari laminasi-laminasi baja campuran atau besimagnetik khusus yang terpasang ke rangka stator. c) Alur (slot) dan Gigi Alur dan gigi merupakan tempat meletakkan kumparan stator. Ada3 (tiga) bentuk alur stator yaitu terbuka, setengah terbuka, dantertutup. Ketiga bentuk alur (slot) tersebut tampak seperti pada Gambar 2.2 berikut : Gambar 2.2 Bentuk alur (slot) motor 9

4 d) Kumparan Stator (Kumparan Jangkar) Kumparan jangkar biasanya terbuat dari tembaga.kumparan inimerupakan tempat timbulnya ggl induksi Rotor Rotor merupakan bagian yang bergerak.berdasarkan jenis rotornya, motor induksi tiga fasa dapat dibedakan menjadi dua jenis, yang juga akan menjadi penamaan untuk motor tersebut, yaitu rotor belitan (wound rotor) dan rotor sangkar tupai (squirrel cage rotor). Jenis rotor belitan terdiri dari satu set lengkap belitan tiga fasa yang merupakan bayangan dari belitan pada statornya. Belitan tiga fasa pada rotor fasa rotor tersebut dihubungkan pada slip ring yang terdapat pada poros rotor (Gambar 2.3(a)). Belitan-belitan rotor ini kemudian dihubung singkatkan melalui sikat (brush) yang menempel pada slip ring (perhatikan Gambar 2.3), dengan menggunakan sebuah perpanjangan kawat untuk tahanan luar [4]. (a) (b) Gambar 2.3.a) Rotor Belitan. b) Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Belitan Rotor sangkar mempunyai kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai. Rotor terdiri dari tumpukan lempengan besi tipis yang dilaminasi dan batang konduktor yang mengitarinya (perhatikan Gambar 2.4(a)). Tumpukan besi yang dilaminasi 10

5 disatukan untuk membentuk inti rotor. Alumunium (sebagai batang konduktor) dimasukan ke dalam slot dari inti rotor untuk membentuk serangkaian konduktor yang mengelilingi inti rotor. Rotor yang terdiri dari sederetan batang-batang konduktor yang terletak pada alur-alur sekitar permukaan rotor, ujung-ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat (shorting ring) atau disebut juga dengan end ring.serta pada Gambar 2.5 merupakan skematik dari motor induksi 3 fasa rotor belitan, dari gambar tersebut terlihat hubungan kumparan rotor. (a) (b) Gambar 2.4. a) Rotor Sangkar Tupai, b) Motor Induksi Tiga Fasa Rotor Sangkar Tupai Gambar 2.5.Skematik Diagram Motor Induksi Rotor Belitan 2.3 Prinsip Kerja Motor Induksi Suatu motor induksi terdiri atas dua bagian utama. Yang pertama adalah stator atau bagian yang diam, tempat dibangunkannya medan maknit 11

6 putar dan yang kedua adalah rotor atau bagian berputar, tempat diinduksikannya ggl oleh maknit putar [5]. Dalam stator dari motor induksi fasa-tiga diletakkan kumparan kumparan dari ketiga lilitan fasa secara teratur dengan menempatkan sumbu masing masing lilitan berbeda fasa listrik 2ππ, yang terminalnya dihubungkan 3 pada jaringan fase-tiga yang simetris, seimbang. Arus dalam ketiga fase itu bersama sama akan membangunkan suatu medan yang besarnya tetap dan berputar dengan kecepatan sudut ωω ss = ωω PP 2, dimana ω sama dengan kecepatan sudut listrik dari sistem listrik jaringan yang mensuplainya dan P jumlah ktub dari medan putar stator. Juga nn ss 60 2ππ, di mana nn ss adalah putaran permenit dari medan putar stator. Dengan frekuensi jaringan f periode per detik atau dengan kecepatan sudut listrik ωω = 2ππ. ff Maka, nn ss = 60ff PP atau nn ss = 120ff 2 PP Dalam medan putar ini terdapat rotor belitan yang lilitannya dihubung singkat. Oleh medan putar stator akan diinduksikan ggl dalam lilitan rotor yang akan membangkitkan arus. Arus rotor bersama dengan medan putar rotor akan membangkitkan kopel yang membawa rotor ke arah putaran medan stator. Kecepatan putaran 12

7 rotor tidak dapat sama dengan kecepatan putaran stator, sebab dalam hal ini tidak akan ada ggm dan karena itu juga tidak ada yang diinduksikan dalam rotor, dan kopel akan hilang. Karena itu untuk bekerjanya motor induksi diperlukan adanya perbedaan antara putaran rotor dengan putaran medan stator. Jadi perlu adanya slip. Jika kecepatan putar rotor adalah n maka definisi slip s adalah = nn ss nn nn ss, nn ss nn adalah selisih antara kecepatan medan putar stator dengan kecepatan putaran rotor. Frekuensi dari arus induksi dalam rotor adalah ff 2 = PP.(nn ss nn) 2.60 = PP.nn ss 120 = ff. ss, Juga berlaku ww 2= sw, ialah frekuensi sudut arus rotor. Arus rotor akan membangunkan pula medan putar yang kecepatan putarnya terhadap rotor adalah 2.60 PP. PP.(nn ss nn) 2.60 = nn ss nndengan kecepatan rotor n maka kecepatan medan putar rotor terhadap stator menjadi nn + nn ss nn = nn ss. Jadi medan putar rotor mempunyai kecepatan yang sama dengan medan putar stator. 2.4 Pengereman Motor Listrik Pengereman adalah suatu kondisi untuk mengurangi kecepatan dari keadaan running ke suatu keadaan steady state lainnya yang lebih rendah, dalam hal ini juga termasuk kondisi berhenti. Pada pengereman motor induksi tiga phasa harus dipilih cara pengereman yang baik, yaitu pengereman tidak mengakibatkan kerusakan - kerusakan pada mesin,rugi-rugi panas akibat 13

8 pengereman ditekan sekecil-kecilnya sehingga tidak merusak mesin,serta dapat dijalankan dan dihentikan sesuai dengan jadwal operasi yang diinginkan [5]. Tujuan pengereman tidak terbatas untuk menghentikan perputaran mesin secara cepat tetapi juga untuk menjaga agar perputaran mesin tidak melebihi putaran yang diizinkan. Sehingga dapat disimpulkan, pengereman merupakan suatu kerja dari gaya yang menghasilkan perlambatan atau penghentian. Ada beberapa sistem yang digunakan untuk pengereman motor induksi, diantaranya sistem pengereman mekanis dan sistem pengereman elektrodinamik. Pada sistem pengereman elektrodinamik dapat dibedakan atas beberapa metode antara lain, Pengereman Regeneratif, Pengereman Dinamik, Pengereman Plugging Pengereman Mekanis Sistem Pengereman Mekanis adalah pengereman yang dilakukan dengan cara mekanis, yaitu dengan memberikan gesekan pada rotornya dengan rem dinamo. Pengereman ini menggunakan kopel rem yang bekerja diluar motor atau biasa disebut dengan metode eksternal. Peralatan pengereman pada sistem mekanis menggunakan sepatu rem atau drum rem yang terpasang pada poros rotor. Pada pengereman ini, energi putar dari rotor dikurangi dengan cara menekan poros rotor menggunakan sepatu rem. Pengereman secara mekanik menimbulkan rugi-rugi mekanis seperti gesekan yang menimbulkan panas dan menghasilkan debu akibat gesekan [5]. 14

9 Dengan demikian proses pengereman ini pada dasarnya dilakukan dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi panas Pengereman Secara Elektrodinamik Pada sistem pengereman ini, torsi pengereman timbul dari dalam motor itusendiri sebagai akibat kerja elektris dari fluksi medan penguat sehingga timbul arus rotor yang mengakibatkan terjadinya torsi pengereman, hal ini disebut juga sistem pengereman dalam. Pengereman secara elektris lebih halus dibanding pengereman secara mekanis.pengereman secara listrik ini digunakan untuk mengatur waktu pengereman, perlambatan dan sebagainya. Ada tiga metode untuk melakukan pengereman secara elektrodinamik pada motor induksi tiga phasa, antara lain [5]: 1. Pengereman Regeneratif, dengan cara mengembalikan energi ke rangkaiansumber/jala-jala 2. Pengereman Plugging, dengan cara membalikkan arah medan motor tersebut dari arah semula. 3. Pengereman Dinamik, dengan cara meenginjeksikan arus DC ke stator Pengereman Regeneratif Pengereman regereratif terjadi pada saat putaran rotor (n r ) lebih cepatmedan putarnya (n s ) sehingga motor akan berfungsi sebagai generator induksi yang mengirimkan energinya ke jala-jala. Perputaran rotor melebihi 15

10 kecepatan sinkronnya disebabkan adanya gaya luar yang menyebabkan rotor bergerak harus lebih cepat dari putaran sinkronnya. Hal ini sering dijumpai pada mesin-mesin pengangkat. Pada waktu menurunkan beban muatan, motor malahan ditarik oleh beban tersebut sehingga perputaran motor melebihi putaran sinkronnya, Dengan kondisi demikian, slip motor menjadi negatif, yang merubah fungsi motor menjadi generator yang mengembalikan energi ke jala-jala [5]. Gambar 2.6 Rangkaian Pengereman Regeneratif Motor Induksi 3 Fasa Pengereman regeneratif dapat kita jumpai pada motor induksi yang memiliki dua macam perputaran nominal yang berarti ada dua macam jumlah kutubnya, yaitu pada saat terjadi perubahan dari perputaran nominal tinggi, ke perputaran nominal rendah. 16

11 Pengereman Plugging Pengereman dengan metode plugging ini dilakukan dengan cara membalik hubungan phasa dari terminal stator ketika motor berputar. Dengan membalik hubungan phasa, maka akan timbul suatu fluks yang besarnya konstan tetapi arahnya berlawanan. Hal ini kan mengakibatkan arus dan tegangan yang mengalir pada motor makin lama makin kecil dan terjadi pengereman. Akan tetapi jika pembalikan hubungan phasa terlau lama, akan mengakibatkan terbaliknya putaran motor [5]. Gambar 2.7Rangkaian Pengereman Plugging Motor Induksi 3 Fasa 17

12 Pengereman Dinamik Sistem pengereman dinamik dengan menggunakan sumber arus searah, diperoleh apabila sumber jala-jala terlepas dan rangkaian stator motor dihubungkan ke sumber arus searah yang diperoleh dari rangkaian penyearah ataupun sumber tegangan DC lainnya, seperti pada Gambar 2.6 Gambar 2.8.Rangkaian Pengereman Dinamik Motor Induksi Tiga Phasa. (a) Penguatan berasal dari baterai, (b) Penguatan berasal dari sumber jala-jala yang disearahkan. Serta nilai tahanan luar rotor dapat dibuah ubah sesuai dengan kebutuhan pengereman.aliran arus searah yang mengalir pada belitan stator, akan membentuk medan magnet (stationer) dengan distribusi berbentuk gelombang sinus. Bila belitan- belitan pada rotor memotong medan ini, maka 18

13 akan dihasilkan tegangan imbas pada arus bolak-balik yang juga akan menghasilkan medan magnet diam terhadap stator. Interaksi medan magnet resultan dengan arus imbas rotor akan menghasilkan momen pengereman yang besarnya tergantung pada besar medan magnet yang dihasilkan medan stator, resistansi rangkaian rotor (untuk motor induksi rotor belitan) berpengaruh pada nilai kecepatan torsi pengereman terjadi. Semakin kecil nilai tahanan, semakin cepat torsi pengereman terjadi, dan kecepatan perputaran rotor [6]. Pengereman dinamik juga dapat dioptimalisasikan dengan menggunakan rangkaian pengendali. Rangkaian ini yang akan secara otomatis mengatur besar arus dc yang akan di injeksikan kedalam kumparan stator motor induksi dan mengatur besar arus output dari rotor yang terlebih dahulu disearahkan menggunakan penyearah tak terkendali yang kemudian akan di kontrol menggunakan dc chopper.[6] Ketika tombol stop ditekan maka secara otomatis terminal motor dilepas dari supplay ac 3 fasa dan terhubung ke rangkaian pengendali, maka secara otomatis rangkaian pengendali menyala dan mengalirkan arus DC yang sudah diatur besar arusnya ke kumparan stator, ketika arus dc dialirkan maka pada rotor motor induksi tersebut akan timbul arus bolak balik tiga fasa, karena motor berubah fungsi sementara menjadi generator induksi. Arus bolak balik tiga fasa dari rotor ini kemudian di searahkan menggunakan penyearah tak terkendali yang di pararelkan dengan tahanan, serta dc chopper yang akan mengatur besar tegangan yang akan dialirkan ke tahanan tersebut. Dengan mengatur nilai arus masukan dan arus keluaran rotor, maka waktu yang diperlukan motor berhenti berputar dapat dikurangi dan pemanasan yang 19

14 terjadi pada motor dapat berkurang sehingga motor tidak cepat rusak akibat panas yang timbul dari pengereman. Untuk membaca kecepatan putaran rotor digunakan rotary encoder yang akan menjadi referensi besar arus yang dialirkan kedalam stator. Seiring dengan berkurangnya putaran rotor motor induksi, maka arus dc yang di alirkan kedalam stator akan dikurangi secara bertahap juga, hingga rotor berhenti berputar, maka arus dc juga berhenti dialirkan ke kumparan stator. Gambar 2.9.Diagram blok Pengereman Dinamik Motor Induksi Tiga Phasa dengan Menggunakan Pengendali 20

15 Diagram blok pada Gambar 2.7 diatas merupakan diagram blok pengereman motor induksi 3 fasa dengan menggunakan kontroler, dari diagram diatas, dapat dilihat, arus DC dari penyearah kemudian di atur oleh DC chopper yang sudut penyalaannya diatur oleh kontroler. Dimana untuk tegangan 1 fasa dihubungkan dengan kabel salah satu fasa serta dari kabel netral 2.5 Proses Rancang Bangun Kegiatan ini berguna untuk menentukan komponen yang akan digunakan dalam rancang bangun ini, agar hasil yang diperoleh dapat lebih maksimal dan mengurangi kegagalan dalam kegiatan rancang bangun yang akan dilakukan. Penentuan spesifikasi dari motor induksi yang akan digunakan. Dalam kasus ini motor yang digunakan memiliki spesifikasi : o Tegangan : 220/380 V o Arus : 5,3/3,2 A o Daya : 1100 W Dari sisi penyaluran arus DC ke stator Maka untuk menghitung besar arus DC yang akan diinjeksikan kedalam kumparan stator adalah II dddd = 3 II 2 aaaa, II dddd = 3 5,3 = 6,49 AA. 2 Karena arus ini cukup besar untuk diinjeksikan kedalam kumparan stator, serta 21

16 arus nominal yang digunakan motor adalah 3,2 A maka arus yang dibutuhkan untuk pengereman dinamik motor induksi adalah kurang dari atau sama dengan nilai nominal arus motor induksi tersebut. Maka transformator,rangkaian penyearah, relay, DC chopper serta kabel kabel yang dibutuhkan harus mampu mengalirkan arus sebesar 3 A. Disini transformator yang digunakan memiliki tegangan dan arus nominal 30 V dan 5 A. Dari sisi output rotor motor induksi Arus keluaran rotor dibatasi menjadi 3 A untuk mengurangi pembebanan pada saat motor berubah menjadi generator menggunakan diode penyearah. Kemudian untuk menentukan besar dari tahanan minimum yang digunakan adalah RR = VV dddd 2, maka besar tahananannya adalah RR = 30 2 vv PP rr 0,6 Ω = Selain nilai hambatan diatas, besarnya daya yang diberikan pada resistor juga harus diperhitungkan dengan rumus PP = II 2 RR. Maka PP = ,6 = 5,4 ww sehingga resistor yang dibutuhkan 0,6 Ω 5,4 W. Penentuan rangkaian Kontrol Mikrokontroler yang digunakan adalah atmega8, dengan spesifikasi tegangan kerja 2,7 V sampai 5 V arus yang nominal yang dibutuhkan 3,6 ma, karena mikrokontroler tipe ini sudah lebih dari cukup mampu untuk melakukan pengendalian pengereman dinamik ini. 22

17 Dan untuk mengaktifkan mikrokontroler dibutuhkan tegangan sebesar 5 v yang disupplay oleh regulator 5 V. Ic regulator yang digunakan adalah 7805, ic ini merupakan regulator tegangan linier yang keluarannya bernilai tetap. Spesifikasi ic ini, tegangan minimum 7 V, tegangan maksimum 25 V, arus output dari ic ini dapat mencapai 1 A, sehingga sudah cukup untuk mensupplay mikrokontroler.dan untuk rangkaian minimum yang dibutuhkan oleh mikrokontroler ini bekerja dapat terlihat pada Gambar 2.8 dari gambar tersebut terlihat hubungan hubungan antara pengendali serta hubungan hubungan dengan motor induksi 3 fasa. Untuk bekerja pada frekuensi tinggi seperti menghasilkan pulsa PWM yang akan mengatur keluaran dari DC chopper, mikrokontroler harus diberi pembangkit pulsa / osilator eksternal sebesar 11 Mhz yang diserikan dengan 2 buah kapasitor non polar sebesar 22pF dan terhubung ke negatif sumber DC. DC chopper yang digunakan adalah rangkaian transistor TIP 142, TIP 147 dengan rangkaian yang sama dengan rangkaian transistor H-Bridge. Ic ini mampu mengalirkan tegangan sebesar 100 V dan arus sebesar 10 A. 2.6 Prinsip Kerja Rangkaian Pengendali Motor induksi 3 fasa rotor belitan dihubungkan ke sumber tegangan 3 fasa dan dijalankan, kemudian dibiarkan berputar mencapai putaran nominal. Setelah motor induksi mencapai putaran nominal, maka motor di matikan dengan melepaskan hubungan terminal motor dari sumber jala jala. Kemudian sumber arus searah di supplay oleh relay ke kumparan stator melalui rangkaian penyearah tak terkendali yang kemudian DC chopper 23

18 pertamamengatur besarnya tegangan berdasarkan besar PWM yang berasal dari alat pengendali mikrokontroler. Pada saat motor di supplay arus searah dalam keadaan berputar, maka motor induksi tersebut berubah menjadi generator induksi dan menghasilkan arus bolak balik pada kumparan rotor. Arus bolak balik 3 fasa dari rotor ini akan di searahkan menggunakan rangkaian penyearah tak terkendali yang kemudian besarnya arus DC ini akan diatur besarnya melalui DC chopper kedua yang di pararelkan dengan tahanan yang besarnya telah ditentukan. Kemudian rotary encoder akan mengukur kecepatan putar rotor, yang akan menjadi referensi bagi mikrokontroler untuk mengurangi besar tegangan DC yang di alirkan kedalam kumparan stator secara bertahap hingga mencapai 0V. Kemudian timer akan mengukur lama waktu ketika pengendali mulai bekerja hingga rotatry encoder menunjukkan bahwa rotor motor tidak berputar lagi. 24

19 Gambar 2.10Rangkaian Kendali Pengereman Dinamik Motor Induksi 3 Fasa 2.7 Penyearah Penuh Satu Fasa Penyearah merupakan alat untuk mengubah arus bolak balik menjadi denyutan arus searah. Jika tegangan bolak balik dikenakan pada penyearah silikon,seperti pada Gambar 2.9, maka diode secara bergantian dibias maju dan terbalik selam setiap siklus tegangan yang dikenakan. Jika diode dibias maju, yaitu selama setengah siklus positif,arus elektron mengalir dengan bebas [7]. 25

20 (a) (b) Gambar 2.11.Penyearah setengah gelombang; (a) rangkaian; (b) gelombang tegangan masukan dan keluaran. Selama setengah siklus berikutnya ketika diode dibias balik, diode tidak melakukan konduksi.diode menghantarkan arus hanya selama setengah siklus positif dari tegangan yang dikenakan,sehingga menghasilkan keluaran dc berdenyut dengan bentuk gelombang yang ditunjukkan dalam Gambar 2.9-b. Penyearah yang menghasilkan arus keluaran tipe ini disebut penyearah setengah gelombang. Untuk mendapatkan keluaran arus lebih rata, dapat digunakan dua buah diode dan transformator tap-tengah yang dihubungkan seperti pada Gambar 2.10 untuk membentuk apa yang dikenal sebagai penyearah gelombang penuh.dengan susunan yang demikian, setiap diodeakan melakukan konduksi selama setengah siklus, sehingga bentuk gelombang arus keluarannya adalah seperti pada Gambar 2.10-b. 26

21 (a) (b) Gambar 2.12Penyearah gelombang penuh dengan transformator tap-tengah; (a) rangkaian; (b) gelombang tegangan masukan dan keluaran. Hubungan penyearah lain yang biasa digunakan, yang disebut penyearah jembatan gelombang penuh,ditunjukkan dalam Gambar 2.11-a. Rangkaian penyearah ini menghindarkan penggunaan transformator tap-tengah dan menghasilkan tegangan keluaran dua kali tegangan yang diperoleh dari penyearah dara dua diode [7]. (a) (b) Gambar 2.13(a) penyearah jembatan gelombang penuh satu fasa; (b) penyearah jembatan gelombang penuh tiga fasa 27

22 Untuk menyediakan arus searah yang besar yang kerap kali diperlukan dalam industri, biasanya digunakan penyearah tiga fasa. Diagram hubungan penyearah gelombang penuh tipe-jembatan tiga fasa ditunjukkan dalam Gambar 2.11-b. Keluaran yang berdenyut yang dihasilkan oleh penyearah, hanya sesuai untuk beberapa pemakaian.tetapi dalam banyak hal, denyut tersebut harus dikurangi dengan menggunakan rangkaian penapis (filter).rangkaian penapis ialah gabungan dari kumparan induktansi dan kapasitor yang dirangkai sedemikian rupa sehingga energi yang berdenyut disimpan secara bergantian didalam kumparan dan kapasitor, sehingga arus yang mengalir dari penyearah lebih rata.dua rangkaian penapis khas ditunjukkan dalam Gambar Gambar 2.14Rangkaian filter yang digunakan untuk mengurangi denyut keluaran penyearah. Penyearah silikon banyak tersedia di pasaran dengan nilai arus mulai dari beberapa miliampere sampai beberapa ratus ampere dan dengan nilai tegangannya sampai 1000 V atau lebih.penyearah tersebut sangat efisien dan efisiensi penyearahannya sampai 99 persen. Oleh karena banyak kelebihan dari penyearah semikonduktor seperti bentuk yang sederhana dan mampu 28

23 menyalurkan daya yang besar maka penyearah silikon sangat luas digunakan sebagai catu daya industri untuk pengisian baterai, proses proses elektrokimia, pengatur kecepatan motor variabel, dan pemakaian lainnya yang dulunya menggunakan generator dc. 2.8 Mikrokontroler Atmega8 Atmega8 termasuk mikrokontroler dengan lebar jalur data 8 bit, hemat energi dan memiliki kinerja tinggi (1 mega instruksi per detik). Frekuensi kerjanya dapat mencapai 16MHz. Memori untuk menyimpan program (PEROM) berkapasitas 8 kilobyte.memori untuk menyimpan data sementara (SRAM) berkapasitas 1 kilobyte.adapun memori untuk menyimpan data permanen (EEPROM) berkapasitas 512 byte.memori PEROM dapat dihapus tulis hingga kali sedangkan memori EEPROM hingga kali [8]. Modul modul internal Atmega8 meliputi: dua buah Timer/Counter 8 bit, satu buah Timer/Counter 16 bit, RTC dengan sumber clock terpisah, 3 channel PWM, 6 channel ADC, sebuah TWI atau I2C, USART, SPI, Watchdog timer dan analog comparator. Fitur khusus Atmega8 meliputi power on reset, brown out detector, osilator RC internal, sumber interupsi internal eksternal dan lima buah mode sleep. Atmega8 memiliki 23 pin I/O (input-output) yang dikemas dalam tiga macam bentuk IC yaitu 28 pin PDIP, 32 pin TQFP dan 32 pin QFN/MLF. Kemasan yang paling mudah digunakan adalah model PDIP. Diagram pin pin Atmega8 model PDIP dtunjukkan dalam Gambar

24 Gambar 2.15Kemasan PDIP Atmega8 Terlihat dalam gambar tersebut bahwa setiap pin I/O dilengkapi fungsi alternatif. Sebagai contoh, pin 23 berlabelkan PC0(ADC0), selain dapat difungsikan sebagai pin input output PC0, juga dapat difungsikan sebagai channel ADC ke 0. Contoh lain, pin 3 yang berlabelkan TXD(PD1), selain dapat digunakan sebagai pin input output PD1, juga dapat digunakan untuk mengirim data secara serial asinkron melalui modul USART. Fungsi mana yang akan digunakan oleh sebuah pin I/O dapat dipilih dengan cara mengeset register register AVR lewat program yang dibuat. Dan berikut adalah gambar yang menunjukkan arsitektur dari mikrokontroler Atmega8 [8]. 30

25 Gambar 2.16Arsitektur AVR Atmega8. 31