DIGITAL SYSTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR TUGAS AKHIR Oleh : Hanna Rosalina 00.50.0052 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007
PENGESAHAN Tugas Akhir dengan judul DIGITAL SYSTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui pada tanggal 2007 Semarang, 2007 Mengetahui / Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II (T.Brenda Chandrawati ST. MT) (Leonardus Heru P.ST,MT) NPP : 058.1.1995.771 NPP : 058.1.2000.234. Koordinator Tugas Akhir Fakultas Teknologi Industri Unika Soegijapranata ( T. Brenda Chandrawati, ST,MT) NPP : 058.1.1995.771
ABSTRAK Automatic voltage regulator (AVR) dewasa ini telah menjadi salah satu kebutuhan sekunder utama bagi peralatan peralatan rumah tangga maupun perusahaan, terutama bagi peralatan peralatan elektronik yang membutuhkan kestabilan system untuk kontinuitas pekerjaannya seperti komputer, televisi, dll. Perancangan AVR dengan metode digital bisa menjadi pilihan terbaik sekaligus trobosan baru dalam bidang teknologi elektrikal di Indonesia.pengolahan tegangan keluaran suatu transformator dilakukan berdasarkan bit bit biner yang dihasilkan oleh rangkaian pengolah tegangan masukan yang dihasilkan dari tegangan AC inputan suatu transformator. Bit bit biner yang dihasilkan dari fluktuasi tegangan masukan ini diumpan balikkan pada beberapa kumparan keluaran transformator sehingga nilai biner yang dihasilkan ini bisa mengolah dan mengaktifkan nilai tetgangan keluaran pada hasil yang stabil. Untuk memberikan kestabilan system keluaran transformator ini menggunakan system pengolahan digital yang diaplikasikan dengan ADC 0804 untuk menggerakkan EPROM.
KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan bimbingan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul DIGITAL SYSTEM AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR yang penulis kerjakan untuk memenuhi persyaratan yang diperlukan untuk menempuh ujian akhir Sarjana Teknik pada Fakultas Teknologi Industri. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak,oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala Kasih Karunia dan Anugerah yang diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan juga penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu tersusunnya Tugas Akhir ini,penulis ucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: a. Bapak Leonardus Heru P, ST, MT, Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katholik Soegijapranata Semarang. b. Ibu T.Brenda Chandrawati ST, MT selaku Pembimbing I yang telah memberikan ide, nasehat dan dengan penuh kesabaran membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. c. Bapak Leonardus Heru P, ST, MT, selaku Pembimbing II yang telah memberikan ide, nasehat dan dengan penuh kesabaran membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. d. Seluruh Dosen Pengampu dan Staf Fakultas Teknologi Industri yang telah turut mendukung penulis selama menempuh studi di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. e. Orang tua tercinta yang telah banyak memberikan motivasi, dorongan, serta dukungan moral dan material yang diberikan kepada penulis selama menempuh masa studi.
f. Om Bas dan Bulik Umi yang telah sabar membantu selama 7 tahun sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. g. Adik-adikku Boy Petter dan Rachel Claudia yang sudah memberi dorongan dan motivasi untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. h. Andi Martha Siswahyudi yang dengan sabar dan tidak pernah lelah memberi dorongan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. i. Mas Agung terima kasih atas semua bimbingan dan bantuan untuk Tugas Akhir saya. j. Teman-teman baikku Dian Rachmawati, Shinta Panggaribuan, Rommi Hermawan, Dicky, Witha, Ade Dhara, Eka Wahyu, Herru, Joni dan seluruh rekan-rekan mahasiswa khususnya Angkatan 2000 Fakultas Teknologi Industri. Demikian ucapan terima kasih yang saya ungkapkan dan saya menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan, oleh karena itu karya ini tidak luput dari kesalahan dan kami memohon maaf yang sebesar besarnya jika terdapat kata kata dari kami yang kurang berkenan di hati. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik Yang dapat membangun untuk dapat makin menyempurnakan laporan ini. Akhir kata semoga laporan Tugas Akhir ini dapat berguna dan membantu bagi siapa saja yang membacanya terutama semua pihak pada umumnya sebagai acuan dalam studi mereka. Semarang, Juni 2007 Penulis
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Abstrak...iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi...v Daftar Gambar... vi Daftar Tabel... vii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan dan Manfaat... 3 1.4 Metodologi Penelitian... 4 1.5 Batasan Masalah... 5 1.6 Sistematika Penulisan... 6 BAB II LANDASAN TEORI... 8 2.1 Transformator... 8 2.2 Pengubah Analog ke Digital ADC 0804... 9 2.3 EPROM 27C256... 12 2.4 Transistor... 14 2.4.1 Transistor sebagai Saklar... 16 2.4.2 Daerah Kerja Transistor... 18
BAB III PERANCANGAN AVR DIGITAL... 20 3.1 Sistem Kerja AVR Digital... 20 3.2 Perancangan Transformator Tegangan 180-250V... 21 3.3 Sistem Sepdown dan Penyearah... 24 3.4 Perancangan Sistem Minimum ADC 0804... 26 3.5 Rangkaian EPROM dan Metode pengisiannya... 27 3.6 Rangkaian Driver sebagai Penggerak Relay... 31 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA... 33 4.1 Pengujian Trafo Tegangan Variabel... 33 4.2 Pengujian Sistem Konversi ADC 0804... 35 4.3 Analisa Data pada Memori Terprogram... 38 4.4 Pengujian Rangkaian Driver... 44 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 47 5.1 Kesimpulan... 47 5.2 Saran... 47 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Transformator Dasar...8 Gambar 2.2 Top View ADC 0804...10 Gambar 2.3 Konfigurasi EPROM M27C256...14 Gambar 2.4 Dua Jenis Transistor...15 Gambar 2.5 Transistor Sebagai Saklar...17 Gambar 2.6 Daerah Kerja Transisitor...18 Gambar 3.1 Diagaram Blok Sistem Digital Automatic Regulator...21 Gambar 3.2 Sistem Penyearah Tegangan sebagai Inputan ADC...25 Gambar 3.3 Sistem Minimum Rangkaian ADC 0804...26 Gambar 3.4 Sistem Penyambungan EPROM 27C256...28 Gambar 3.5 Prototype Sistem Rangkaian Driver...31 Gambar 4.1 Rangkaian Penyearah sebagai Detector Tegangan...36
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Model EPROM 27xxxx...13 Tabel 3.1 Perbandingan Lilitan Primer dan Lilitan Sekunder...24 Tabel 3.2 Pengisian EPROM 27C256...30 Tabel 4.1 Sistem Konversi ADC 0804...42 Tabel 4.3 Metode Pengalamatan Data pada EPROM...43 Tabel 4.3 Pengalamatan Relay untuk Menjalankan Tegangan Trafo Variabel...44