BAB I · Web viewMemelihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrik Mekanisme Pemelajaran Glosary ISTILAH KETERANGAN Junction Titik sambungan, titik pertemuan anatara

Kata Pengantar

ada setiap pembelajaran untuk mencapai suatu tujuan tertentu diperlukan media yang sesuai dan tepat. Dari beberapa media

yang dapat digunakan adalah berupa modul. Modul selain dipakai sebagai sumber belajar bagi siswa juga dapat dijadikan sebagai pedoman dalam melakukan suatu kegiatan tertentu. Untuk sekolah menengah kejuruan, modul merupakan media informasi yang dirasakan efektif, karena isinya yang singkat, padat informasi dan mudah dipahamai bagi peserta belajar. Sehingga proses pembelajaran yang tepat guna akan dapat dicapai.

P

alam modul ini akan dipelajari mengenai mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik. D

Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik yang dilakukan adalah sebatas pada dasar – dasar sistim pengendalian yang sederhana, Sekarang ini dengan pesatnya kemajuan teknologi khususnyan dibidang elektronika, sistim pengendalian menggunakan elektronik lebih komplek lagi, walau bagaimana tidak akan terlepas dari alat-alat pengendali seperti Transisitor, SCR,TRIAC dll, yang akan dipelajari pada modul ini.

emoga materi ini dapat memberikan kontribusi yang cukup baik dalam pekerjaan pengendalian sistim elektronik, sebagai

dasar dalam pekerjaan selanjutnya, maka pengetahuan akan pengendalian mesin-mesin produksi sangat bermanfaat untuk Anda pelajari.

S

Penyusun

Daftar Isi

Modul PTL OPS 005 (2) Perakitan dan Pengoperasian Sistem Kendali SMK Negeri 2 Yogyakarta hal. 3

Halaman Sampul.................................................................. 1 Halaman Francis.................................................................. 2 Kata Pengantar.................................................................... 3 Daftar Isi.............................................................................. 4 Peta Kedudukan Modul........................................................ 6 Daftar Judul Modul............................................................... 7 Mekanisme Pemelajaran...................................................... 9 Glosary.................................................................................

10

I. PENDAHULUAN

A. Deskripsi......................................................................... 12B. Prasarat........................................................................... 12C. Petunjuk Penggunaan Modul........................................... 12D. Tujuan Akhir.................................................................... 13E. Kompetensi..................................................................... 14F. Cek Kemampuan............................................................. 17

II. PEMELAJARAN

A. Rencana Belajar Peserta Diklat................................. 18

B. Kegiatan Belajar.

1. Kegiatan Belajar 1................................................. 18 Transistor.

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran............................. 18b. Uraian Materi

……………………………………………………….. 19 c. Rangkuman......................................................... 22

d. Tugas................................................................... 23e. Tes Formatif......................................................... 23f. Lembar Kerja ...................................................... 24

2. Kegiatan Belajar 2................................................. 32Silicon Controlled Rectifier (SCR)dan Uni Junction Transistor (UJT)

……………………………………………………… 32a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran............................. 32b. Uraian Materi ……………………………………………………….. 32


c. Rangkuman ………………………………………………………….. 40

d. Tugas ……………………………………………………………….….. 40e. Tes Formatif......................................................... 40f. Lembar Kerja ...................................................... 42

3. Kegiatan Belajar 3................................................. 49Diac, Triac dan

Quadrac………………………………………….. 49 a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran............................. 49b. Uraian Materi

……………………………………………………….. 49 c. Rangkuman......................................................... 51d. Tugas.................................................................. 51e. Tes Formatif........................................................ 51f. Lembar Kerja ...................................................... 52

Kunci Jawaban Tes Formatif.

A. Kegiatan Belajar 1........................................................... 59B. Kegiatan Belajar 2........................................................... 59C. Kegiatan Belajar 3

……………………………………………………………............................ 60

III. EVALUASI.

A. Tes Tertulis ………………………………………………………………………............... 62

B. Tes Praktek ………………………………………………………………………............... 62

Kunci Jawaban Tes Tertulis ……….…………….………………………… 63

Lembar Penilaian Tes Praktek …………………………………………… 64

IV.

PENUTUP……………………………………………………………………………… 67 DAFTAR PUSTAKA .………………………………………………………………. .................68


DIAGRAM PENCAPAIAN KOMPETENSI

Diagram ini menunjukan tahapan atau tata urutan kompetensi yang diajarkan dan dilatihkan kepada peserta didik dalam kurun waktu yang dibutuhkan serta kemungkinan multi exit – multi entry yang dapat diterapkan.

Modul PTL OPS 005 (2) 6

PTL.HAR.011

PTL.KON.002

PTL.KON.001

PTL.HAR.009

PTL.HAR.003

PTL.OPS.002PTL.OPS.001

PTL.KON.006

PTL.KON.007

PTL.KON.008

PTL.HAR.005PTL.HAR.001

PTL.HAR.026PTL.HAR.006PTL.HAR.002

PTL.OPS.003

PTL.HAR.004

PTL.HAR.008

PTL.OPS.006PTL.OPS.005

TAMATANSMK

PTL.OPS.004

PTL.HAR.007

PTL.HAR.01208LETAK KEDUDUKAN

MODUL

Daftar Judul ModulKeterangan :

PTL.KON.001(1). Melaksanakan persiapan pekerjaan awal

PTL.KON.002(1). Menyiapkan bahan kebutuhan kerja

PTL.HAR.001(1).

Melakukan pekerjaan dasar perbaikan peralatan listrik rumah tangga

PTL.KON.004(1).

Memasang dan membongkar steiger/scaffolding

PTL.KON.006(1). Memasang neon sign (aplikasi khusus)

PTL.KON.007(1). Memasang sistem perpipaan dan saluran

PTL.KON.008(1).

Memasang dan menyambung sistem pengawatan

PTL.OPS.001(2).

Mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan rendah

PTL.OPS.003(2). Mengoperasikan gen set

PTL.OPS.004(1).

Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektromekanik


TPL.HAR.002(1).

Melakukan pekerjaan dasar perbaikan motor Listrik

PTL.HAR.003(1).

Melakukan pekerjaan dasar perbaikan rambu cahaya (Illumination Sign)

PTL.HAR.006(1). Melilit dan membongkar kumparan

PTL.HAR.009(1). Memelihara panel listrik

PTL.OPS.002(2).

Mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan tinggi

PTL.OPS.005(2)

Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik

PTL.OPS.006(2).

Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali PLC

PTL.HAR.004(1).

Melakukan pekerjaan dasar perbaikan peralatan penunjang (operasional support)

PTL.HAR.005(1).

Merakit dan menguraikan komponen listrik/elektronika pada peralatan rumah tangga

PTL.HAR.007(1).

Merakit dan mengurai komponen elektronika pada rambu cahaya

PTL.HAR.008(1).

Merakit dan mengurai komponen listrik/elektronika pada sarana penunjang (operasional support)

PTL.HAR.011(1).

Merawat dan memperbaiki peralatan pengalih daya tegangan rendah

PTL.HAR.012(1).

Memelihara dan memperbaiki peralatan listrik sistem kendali dan rangkaian terkait


PTL.HAR.026(1).

Memelihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrik

Mekanisme Pemelajaran


START

Lihat Kedudukan Modul

Lihat Petunjuk Penggunaan

Modul

Kerjakan Cek

Kemampuan

Nilai <=7

Nilai 7>=

Kegiatan Belajar 1

Kegiatan Belajar n

EvaluasiTertulis &Praktik

Nilai 7>=Modul

berikutnya/Uji Kompetensi

Nilai < 7

Glosary

ISTILAH KETERANGAN

Junction Titik sambungan, titik pertemuan anatara dua jenis bahan yang berbeda

SaturasiKeadaan dari suatu transistor yang mengalami suatu kejenuhan atau jika diumpamakan sebagai sakelar dalam keadaan menutup (ON)

Cut offKeadaan dari suatu transistor, dimana transistor tersebut tidak dapat mengalirkan arus, jika diumpamakan sakelar dalam keadaan membuka (OFF)

Latching

Pengancing pintu, istilah ini dipakai pada dua buah transistor yang dihubungkan sedemikian rupa yang jika salah satu transistor tsb bekerja, maka kedua transistor tsb saling memperkuat.

KomplemenDua buah komponen yang mempunyai sifat-sifat yang sama dan saling berhubungan

CascadeAir terjun melewati batu-batu, dua buah kompo-nen yang saling bekerja sama sehingga dapat mengalirkan arus

TriggeringPicu, penyulutan (memberikan arus) pada salah satu elektroda (kaki) pada komponen, maka komponentsb akan bekerja.


Break Over SystemCara mengalirkan arus pada suatu komponen dengan menaikkan tegangan pada komponen tsb sampai mencapai tegangan jatuhnya

Elektron valensi Elektron yang ada di kulit terluar pada suatu atom

Low-Current Drop-Out System

Memperkecil arus pada salah satu transistor sehingga transistor yang lainnya tidak dapat bekerja, istilah ini dipakai pada dua buah transistor yang bekerja sebagai latching

Holding CurrentArus genggam, arus yang harus diperahankan apada suatu SCR, supaya komponen tsb terus bekerja

Blocked Tidak dapat menghantarkan arus (OFF)

Conduct Komponen dalam keadaan bekerja atau meng-alirkan arus

Homopolar Non-polar atau tidak memepunyai polaritas

Chip Pecahan halus, cakera kecil, beberapa komponen yang sudah digabungkan

Dope Memberi campuran pada salah satu bahan semikonduktor

Conductivity Modulation Menghantarkan, mengalirkan modulasi

Relaxion Oscilator Pelemahan getaran, sifat-sifat UJT yang biasanya digunakan penyulut pada SCR

EkivalenPengganti, suatu komponen diumpamakan/ diganti dengan rangkaian yang lain

ReverseKebalikan, pemberian polaritas pada suatu komponen dengan polaritas yang salah (terbalik)


Saw-Tooth Gigi gergaji, salah satu bentuk gelombang yang biasanya oleh UJT

Frekuensi Banyaknya gelombang dalam satu detiknya

Konstanta Tetap, harga dari suatu besaran yang tidak berubah

BAB I

PENDAHULUAN

A. Deskripsi Modul dengan judul mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik merupakan kelanjutan dari modul PTL. KON.007 dan PTL.KON.008, pada program keahlian pemanfaatan energi listrik / bidang keahlian Ketenaga Listrikan, kurikulum edisi 2004.Modul mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik diberi kode modul PTL OPS 005 (2) A. Modul ini berisikan system pengendali yang menggunakan peralatan elektronik, kemudian dimanfaatkan pada mesin produksi sehingga cara mengoperasikan mesin produksi akan lebih aman dan praktis.Setelah menguasai modul ini peserta DikLat memiliki pengetahuan, keterampilan, dan sikap bagaimana cara mengendalikan mesin produksi dengan menggunakan kendali elektronik.

B. Prasyarat

Modul ini merupakan modul yang menunjang pada modul PTL.HAR.007 dan PTL.HAR.01208.

C. Petunjuk Penggunaan Modul

C.1. Petunjuk bagi Peserta DikLat


Sebelum mempelajari materi pada bahan ajar ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan :1. Memahami tujuan pembelajaran system dengan

kompetensi yang harus dicapai.2. Membaca tahap demi tahap seluruh materi yang

disajikan.3. Materi bahan modul ini bersifat konsep dasar system

pengendali elektronik, yang pelaksanaan prakteknya dapat dilakukan diruangan praktek sedangkan untuk pengembangannya dapat dilakukan di industri.

4. Untuk meyakinkan pemahaman materi bahan ajar ini, peserta DikLat harus menyelesaikan semua tugas pada lembaran tugas di akhir modul ini dan diserahkan pada guru pembimbing secara individu / perseorangan.

5. Jika nilai hasil belajar kurang dari 80% Anda belum berhasil dan harus mengulang lagi seluruh materi pada kegiatan belajar tersebut.

6. Jika melaksanakan kegiatan praktek ikutlah prosedur petunjuk yang ditentukan pada lembar kerja dan bertanyalah pada guru pembimbing setiap ada kesulitan.

C.2. Petunjuk bagi Guru Pembimbing

Guru pembimbing berperan sebagai motivator,evaluator, serta administator sebagai berikut :1. Membantu siswa/peserta DikLat dalam melaksanakan

proses belajar.2. Membimbing siswa/peserta DikLat melalui tugas-tugas

pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar.3. Membantu siswa/peserta DikLat dalam memahami

konsep-konsep teori maupun praktek melalui dialog/tanya jawab.

4. Membantu siswa/peserta DikLat untuk menambah wawasan melalui pengalaman membaca buku-buku referensi atau melalui nara

sumber dari luar sekolah misal dari DUDI.5. Merencanakan dan melaksanakan penilaian serta

menyiapkan perangkatnya.6. Menjelaskan tentang kompetensi yang harus dikuasai

serta merencanakan pembelajaran selanjutnya.7. Mencatat pencapaian kemajuan siswa.


D. Tujuan Akhir

Pada akhir pembahasan/pembelajaran peserta didik diharapkan dapat:

1. Menggambar rangkaian mesin produksi dengan kendali elektronik.

2. Menjelaskan cara kerja rangkaian mesin prodiksi dengan kendali elektronik.

3. Mengidentifikasikan komponen pada rangkaian mesin produksi dengan kendali elektronik.

4. Membuat rangkaian kendali mesin produksi dengan kendali elektronik

5. Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik.6. Membuat laporan mengoperasikan mesin produksi dengan

kendali elektronik.


E. KompetensiKOMPETENSI : Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronikKODE : PTL.OPS.005(2).ADURASI PEMELAJARAN : 40 Jam @ 45 menit

LEVEL KOMPETENSI KUNCIA B C D E F G1 1 1 1 1 1 1

KONDISI KINERJA

Dalam melaksanakan kompetensi ini harus didukung dengan tersedianya:Kebijakan yang berlaku diperusahan harus dipatuhiPeralatan dan sarana yang terkait untuk pelaksanaan harus disediakanDalam melakukan pekerjaan ini harus diperhatikan SOP yang berlaku ditempat kerja serta peraturan

keselamatan kerja yang berlaku diperusahaan harus dipatuhi

SUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA LINGKUP BELAJARMATERI POKOK PEMELAJARAN

SIKAP PENGETAHUAN KETERAMPILANMempersiapkan operasi

mesin produksi dengan kendali elektronik

Peralatan yang berkaitan dengan pengoperasian di-identifikasi masing-masing fungsinya sesuai SOP

Diagram kerja dan sistem kelistrikan dipahami berdasar-kan standar praktis

Tombol dan indikator operasi diidentifikasi sesuai dengan diagram dan urutan operasi

Kebijakan dan prosedur K3 dipahami

Meliputi jenis pengasutan motor listrik sebagai peng-gerak mesin produksi

Mengikuti standar K3 dalam pengoperasian pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektro mekanik

Mengkoordinasikan per-siapan pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektro mekanik kepada pihak lain yang berwenang

Memahami SOP peng-operasian mesin produksi dengan kendali elektro-nik

Mengidentifikasi komponen pengoperasi-an mesin produksi dengan kendali elektronik

Memahami fungsi komponen pengopera-sian mesin produksi dengan kendali elektronik

Memahami diagram kerja dan sistem kelistrikan

Memahami urutan operasi mesin produksi dengan

Mempersiapkan pekerja-an pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik

Memeriksa komponen pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik



SIKAP PENGETAHUAN KETERAMPILANkendali elektronik

Memahami kebijakan dan prosedur K3 peng-operasian mesin produksi dengan kendali elektronik

Melaksanakan operasi Personel yang berwenang di-koordinasi untuk meyakinkan bahwa pelaksanaan persiapan terkoordinasi secara efektif dengan pihak lain yang ter-kait

Tombol atau indikator yang berkaitan dengan operasi dipersiapkan sesuai SOP

Operasi dilaksanakan sesuai deskripsi/urutan kerja pada SOP


Melakukan koordinasi persiapan pengoperasian dengan pihak lain yang berwenang

Mengidentifikasi gambar rangkaian kendali elektronik sesuai dengan rencana kerja

Mengidentifikasi bahan dan perlengkapan kerja pemeliharaan kendali elektonik

Mengidentifikasi perleng-kapan dan lokasi kerja pemeliharaan kendali elektronik

Mengidentifikasi lokasi dan keselamatan kerja pada pekerjaan pemeli-haraan kendali elektronik

Memilih bahan dan spare part kendali Elektronik

Menyiapkan tombol dan indikator pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik

Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik

Mengamati dan menangani masalah operasi

Gangguan yang berkaitan dengan penyimpangan operasi diidentifikasi, dengan memperhatikan toleransi yang ditetapkan sesuai instruksi manual

Penyimpangan yang teriden-tifikasi penyebabnya ditentu-kan alternatif


Mengkonsultasikan alternatif pemecahan masalah gangguan pada pihak terkait

Menganalisa gangguan pada pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik

Memahami cara meng-atasi gangguan pada pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik

Mengatasi gangguan pada pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektronik



SIKAP PENGETAHUAN KETERAMPILANpenanggulang-annya

Alternatif penyelesaian masalah dikonsultasikan dengan pihak terkait di tempat kerja

Pemecahan masalah ganggu-an dilaksanakan sampai dengan gangguan diselesai-kan

Membuat laporan pengoperasian

Laporan dibuat sesuai dengan format dan prosedur yang ditetapkan oleh perusahaan.

Format laporan disimpan/diarsipkan sesuai prosedur yang ditetapkan


Mengikuti prosedur pem-buatan laporan

Mengikuti prosedur pe-nyimpanan/ pengarsipan laporan

Memahami cara mem-buat laporan pengopera-sian mesin produksi dengan kendali elektronik

Membuat laporan pengoperasian mesin produksi dengan kendali elektonik



F. Cek Kemampuan

Pelajari dan coba jawab pertanyaan–pertanyaan dibawah ini secara lengkap!

Jika merasa telah menguasai dan mampu, Anda bisa langsung mengajukan uji kompetensi assessor internal atau eksternal melalui guru pembimbing.

1. Tuliskan 2 fungsi transistor !2. Gambarkan simbol transistor jenis PNP dan NPN !3. Apakah yang dimaksud transistor dalam keadaan

saturasi ?4. Jelaskan bagaimana cara menentukan kaki basis pada

transistor !5. Gambarkan simbol dari sebuah SCR !6. Jelaskan bagaimana cara menentukan kaki gate pada

SCR !7. Tuliskan 3 macam tipe SCR yang Anda ketahui !8. Singkatan dari apakah UJT ?9. Gambarkan simbol TRIAC lengkap dengan notasi dari

ketiga kakinya !10. Apakah fungsi dari DIAC ?


BAB II

PEMELAJARAN

A. Rencana Belajar Peserta DikLat

Kompetensi :

A. Mengoperasikan mesin produksi dengan kendali elektronik.

Sub Kompetensi :

A.1. Mempersiapkan operasi mesin produksi dengan kendali elektronik.

A.2. Melaksanakan operasi.A.3. Mengamati dan menangani masalah operasiA.4. Membuat laporan pengoperasian.

Jenis Kegiatan Tanggal Waktu Tempat

BelajarAlasan

Perubahan

Tanda Tangan

B. Kegiatan Belajar Peserta Diklat

KEGIATAN BELAJAR 1


T r a n s i s t o r

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran 1.Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran 1, peserta DikLat akan dapat : 1. Menjelaskan susunan bahan dan simbol transistor.2. Mejelaskan cara kerja transistor sebagai switch.3. Mengidentifikasi komponen - komponen pada pengendali

beban menggunakan transistor.4. Memahami dasar kerja latching.

b. Uraian materi

1. Susunan bahan dan simbol transistor.

Kata transistor berasal dari dua kata transfer dan resistor ini menandakan bahwa transistor ialah alat yang dapat memindahkan daya dari suatu rangkaian ke rangkaian lain. Pada saat berfungsi sebagai resistor non linear, transistor yang paling digunakan adalah junction transistor, yang akan dibahas dalam job ini. Gambar di bawah ini merupakan susunan bahan dari transistor.

P N PNP N

Kolektor Kolektor Basis Basis Emiter Emiter

Gambar 1a. Transistor PNP Gambar 1b. Transistor NPN

Transistor junction sama sederhananya dengan dioda junction. Seperti terlihat pada gambar 1a & 1b, transistor junction terbentuk dari dua cara menempatkan lempeng bahan tipe-N.Diantara bahan tipe-P atau lempeng bahan tipe-P atau diantara bahan lempeng tipe-N. Setelah itu dua kali terpasang pada dua sisi dan satu kaki di sisi lainnya. untuk membuat hubungan dengan rangkaian luar.Jika emitter dan kolektor terbuat dari bahan tipe-N, maka disebut transistor NPN. Jika emitter dan kolektor terbuat


dari bahan tipe-P maka disebut transistor PNP. Keduanya digunakan pada system pengontrolan.

Kolektor

Emitter

Base

Emitter

BaseKolektor

Gambar1c. Simbol Transistor PNP Gambar 1d. Simbol Transistor NPN

Transistor bekerja berdasarkan arus basis yang masuk pada junction jika basis diberi arus positif atau negatif sesuai dengan jenisnya, maka emitter dan kolektor akan konduk dan dapat memberikan arus pada beban.

2.Transistor sebagai Switch.

a. Kondisi CUT-OFF TransistorGambar2a. dibawah ini memperlihatkan transistor yang dirangkai sedemikian rupa (rangkaian Common-Emitter), dimana tahanan beban RL dianggap terhubung seri dengan lainnya.Tegangan total yang terdapat pada ujung-ujung rangkaian seri ini sama dengan tegangan catunya ( UCC ) dan diberi notasi UR dan UCE.

RLIC.RL=0

Uce=Ucc

RLIC.RL=Ucc

Uce=0IB

RL RL

Gambar 2a. Rangkaian Commen – Emitter

Menurut hukum Kirchoff :


UCC = UCE + URArus kolektor IC mengalir melalui RL dan drop tegangannya adalah IC.RL sehingga UCC = UCE + IC . RLMisalkan basis memperoleh bias negatif (reverse) yang Sedemikian besar sehingga memutuskan (cut-off) arus kolektor, dan untuk keadaan ini arus kolektor sama dengan nol.IC . RL = 0 sehingga UCC = UCEBila transistor kita anggap sebagai switch, maka pada keadaan ini switch tersebut akan ada dalam keadaan terbuka (OFF).

b. Kondisi Saturasi TransistorBila sekarang basis diberi bias arus maju (forward) sampai pada titik dimana seluruh tegangan UCC muncul sebagai drop tegangan pada RL, maka pada keadaan ini dapat ditulis :

IC . RL = UCCDari persamaan :

UCC = IC . RL + UCEUCE = UCC – IC . RL

Karena IC . RL = UCC maka UCC – IC . RL = 0 dan UCE = 0

Dengan demikian bila IC diperbesar pada suatu titik dimana seluruh tegangan UCC muncul pada RL, maka tidak tersisa tegangan pada kolektor. Keadaan seperti ini dikatakan kondisi saturasi (jenuh) dari transistor tersebut. Dan jika transistor dianggap sebagai sakelar (switch), maka pada kondisi ini switch tersebut dalam keadaan tertutup (ON).

c. Dasar LatchingDua buah transistor dari tipe PNP dan NPN dikatakan komplement jika mempunyai karakteristik yang serupa.Gambar 2c & 2d. memperlihatkan cara menghubungkan transistor yang komplementer tadi sedemikian rupa sehingga membentuk rangkaian Cascade.


TR1

TR2Picu

+ Ucc

RL

TR1

TR2

Gambar 2 c. Gambar 2d.

Rangkaian ini bila diberi catu daya sedemikian rupa seperti yang terlihat pada gambar 2c & 2d, dan dimana basis dalam keadaan terbuka serta dengan suatu kancing (latch).Dalam keadaan demikian ini transistor tidak bekerja (cut-off), atau sama saja dengan switch dalam keadaan terbuka.Dengan mengabaikan arus bocor, maka dapat dikatakan IC = 0. Salah satu cara guna menutup latch ini adalah dengan system penyulutan (triggering) pada elektroda basis dari salah satu transistor tersebut. Misal trigger positif diberikan pada basis dari Q2 ini berarti emitter basis Q2 memperoleh forward bias dan Q2 mulai menghantar. Karena kolektor Q2 dihubungkan langsung dengan basis Q1 maka Q1 memperoleh input dan selanjutnya akan memberikan penguatan sehingga timbul IC pada Q1 dan arus ini merupakan input bagi Q2 dan akan diperkuat lagi oleh Q2 tersebut.Proses penguatan ini berlangsung terus sehingga transistor-transistor tersebut mencapai keadaan saturasi, dan dalam keadaan saturasi ini transistor akan merupakan rangkaian hubung singkat sehingga tegangan pada latch akan sama dengan nol dan arus yang mengalir adalah : IC = UCC

RL Guna menutup latch tersebut dapat juga dilakukan dengan memberi trigger negatif pada basis Q1 yang mana akan menyebabkan forward bias pada Q1.


Cara lain adalah dengan memberi tegangan UCC sedemikian besar sehingga melampaui tegangan break-down dari dioda kolektor salah satu dari transistor tersebut. Dengan terjadinya break-down ini, maka timbul kolektor yang akan diterima basis transistor berikutnya dan diperkuat dan cara ini disebut sebagai “Break Over System”.Guna membuka latch tersebut ada beberapa cara, yaitu :1. Mengurangi tegangan catu UCC sehingga arus beban

berkurang.2. Memperbesar nilai RL atau sama sekali

mencabutnya.

c. Rangkuman

Transistor selain digunakan sebagai penguat juga dapat digunakan sebagai switch yang disebut Switch Statis.Switch statis berbeda dengan switch/sakelar manual atau sakelar elektromagnetik dimana pada sakelar manual atau saklar elektromagnetik hanya mengenal dua keadaan yaitu ON dan OFF.Pada transistor selain beban dapat dijalankan dan dimatikan juga dayanya dapat diatur dengan mengatur arus yang masuk ke basis dari transistor tersebut. Pengaturan arus basis tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan potensiometer atau tahanan sebagai Drop Devider.

d. Tugas

1. Buat gambar rangkaian pengontrolan pintu garasi menggunakan trasistor dengan sensor cahaya!

2. Bawalah lima buah trasistor lengkap dengan jenis dan spesifikasinya!

e. Tes Formatif

1. Jelaskan bagaimana cara memberi penyulutan pada trasistor jenis PNP ?

2. Apakah yang akan terjadi jika kaki basis transisor jenis NPN diberi polaritas negatif ?


3. Gambar dan jelaskan dua buah trasistor yang digunakan sebagai latching ?

4. Apakah yang membedakan antara transistor jenis PNP dengan transistor jenis NPN. ?

5. Apakah keuntungan pengontrolan beban menggunakan transistor dibandingkan sakelar mekanik ?

f. Lembar Kerja. a. Pengaturan Putaran Motor Menggunakan Transistor

1. Alat dan Bahan1.1. Power Supplay 12V/ 3A …………………. 1 buah1.2. Transistor C 1060. ………………………... 1 buah1.3. Potensiometer 100KΩ/1W ……………… 1 buah1.4. Tahanan 10KΩ/5W ………………………… 1 buah1.5. Motor DC 12V………………………………… 1 buah1.6. Kabel Penghubung …………………………

secukupnyaModul PTL OPS 005 (2) 26

2. Keselamatan Kerja2.1. Pergunakan peralatan dan kompenen lain dengan

baik!2.2 Periksalah peralatan dan kompenen sebelum

digunakan.2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan pada saat

membuat dan membongkar rangkaian pengawatan.2.4. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja!

3. Langkah Kerja3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 1a. 3.3. Yakinkan sakelar (S) pada posisi OFF dan

potensiometer pada tahanan maximum!

S

10K

100KTR

Motor DC

12V+

Gambar 1a. Pengaturan Putaran Motor menggunakan Transistor

3.4. Gerakkan sakelar (S) pada posisi ON.! Apakah yang terjadi pada motor? Ukur tegangan yang jatuh pada :a. Motorb. Emiter – Kolektorc. Emiter – Basis

3.5. Atur potensiometer pada tahanan ½ maximum.! Apakah yang terjadi pada motor? Ukur tegangan pada :a. Motorb. Emiter – Kolektorc. Emiter – Basis

3.6. Atur potensiometer pada tahanan minimum.! Apakah yang terjadi pada motor? Ukur tegangan pada :a. Motorb. Emiter – Kolektorc. Emiter – Basis


3.7. Dengan mengatur tahanan potensiometer. Apakah putaran motor dapat diatur? Jelaskan.!

3.8. Dari hasil pengukurani langkah 2.4. s/d 2.6. Masukan pada table1a.

3.9. Matikan sakelar (S). Lepaskan semua rangkaian! Kembalikan semua peralatan pada tempat semula!

Tabel 1a.

PotensiometerTegangan pada Keadaan

MotorMotor E - B E - K

Maximum

½ Maximum

Minimum

b. Membalik Arah Putaran Motor DC Menggunakan Transistor.

1. Alat dan BahanTransformator CT, 220V/12V, 3A …………….. 1 Buah Dioda IN4002 ……………………………………….. 4 BuahTransistor A 971……………………………………. 2 Buah Tahanan 1KΩ. ……………………………………… 1 BuahTahanan 1.5KΩ. …………………………………… 2 Buah Kapasitor 470μF……………………………………. 2 Buah Motor DC 12V ………………………………………. 1 Buah

2. Keselamatan Kerja2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan

baik.2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum

digunakan !2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan pada saat

membuat rangkaian pengawatan!2.4. Ikuti langkah kerja !

3. Langkah Kerja3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!3.4. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 1b.


3.3. Yakinkan sakelar SPDT pada posisi OFF!3.4. Masukan sumber AC.! Apakah yang terjadi pada

motor?3.5. Gerakkan sakelar SPDT pada posisi 1! Amati arah

putaran motor? Ukur tergangan pada:a. Emiter – Kolektor Transistor 1b. Emiter – Kleoktor Transistor 2c. Motor

220VAC

MCB

220V CT

D1

D4

12V12V

D2

D3

1K

1.5K

1.5K

Motor DC

TR1

TR2

470uF/50V

470uF/50V

1

2OFF

++

Gambar 1b. Membalik Putaran Motor DC Menggunakan Transistor

3.6. Gerakkan sakelar SPDT pada posisi OFF, sampai motor berhenti berputar.!

3.7. Gerakan sakelar SPDT pada posisi 2.! Amati arah putaran motor.! Ukur tegangan pada :a. Emiter – Kolektor Transistor 1b. Emiter – Kolektor Transistor 2c. Motor

3.8. Gerakkan sakelar SPST pada posisi OFF, dan lepaskan sumber AC!

3.9. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb!3.10. Dari data hasil pengukuran masukan pada table 1b.

3.11. Lepaskan semua rangkaian.! Kembalikan alat pada tempat semula!

Tabel 1b.

Sakelar SPDT

Tegangan pada Emitter - Kolektor Tegangan

pada MotorArah

putaran MotorTR1 TR2

OFFPOSISI 1POSISI 2


c. Pengontrolan Start pada dua buah Motor secara Berurutan.

1. Alat dan Bahan1.1. Transformator 220V/12V, 3A. ……………………… 1

Buah.1.2. Dioda IN4002…………………………………………. . 4

Buah.1.3. Kapasitor 470μF / 50V ……………………………… 1

Buah1.4. Kapasitor 500 μF / 50V ……………………………

1 Buah1.5. Transistor 2N404 ………………………………………

1 Buah.1.6. Relay 12VDC ……………………………………………… 2

Buah.1.7. Potensiometer 1M / 1W ……………………………… 1 Buah.1.8. Potensiometer 100 KΩ ……………………………… 1 Buah.1.9. Tahanan 27 KΩ …………………………………………

1 Buah.1.10. Tahanan 150 Ω ………………………………………… 1

Buah.1.11. Tahanan 47 Ω …………………………………………. 1

Buah.1.12. Switch SPDT ……………………………………………

1 Buah1.13.Motor Universal 220V / 75W………………………

1 Buah.1.14.Motor Shaded Pole 220V/25W ………………… 1 Buah1.15. Kabel Penghubung ………………. ………………….

secukupnya.

2. Keselamatan Kerja.2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan


digunakan !2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan pada saat

membuat rangkaian pengawatan!2.4. Ikuti langkah kerja !

3. Langkah Kerja


3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 1c.

3.3. Yakinkan sakelar (S) pada posisi OFF, potensiometer 1 pada tahanan minimum dan potensiometer 2 pada tahanan ¼ maximum, siapkan sebuah AVO meter pada range 50VDC dimana jack positif dari AVO meter terhubung pada kaki kolektor dan jack negatif AVO meter pada negatif sumber tegangan (tegangan pada CR2).

L2L1

1A

MotorUniversal

CR1 CR2

Bridge Diode

Trafo12VAC

MotorShaded Pole

TR

500uF/50V

47

150

P2100K

P11M

27K

S

470uF/ 50V

220V AC

CR1 CR2

+

+

Gambar 1c. Pengontrolan Start Pada Dua Buah Motor Secara Berurutan

3.4. Gerakkan sakelar (S) pada posisi ON! Pada saat sakelar (S) ON, lakukan pengamatan pada gerakan jarum meter, dan dengan menggunakan stop watch catat selisih waktu start dari motor shaded pole dengan motor universal!

3.5. Matikan sakelar (S)! Atur potensiometer 1 pada tahanan minimum dan potensiometer 2 pada tahanan maximum! Ulangi langkah 3.3 s/d 3.4.

3.6. Matikan sakelar (S).! Atur potensiometer 1 pada tahanan maximum dan potensiometer 2 pada tahanan minimum! Ulangi langkah 33 s/d 3.4

3.7. Matikan sakelar (S), dan lepaskan sumber tegangan gantilah kondensator 500µF/50V (C2), dengan kapasitor 1100µF/50V!

3.8. Ulangi langkah 3.3 s/d 3.6. Masukan data hasil pengukuran pada table 1e.

3.9. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.

Tabel 1c.


Potensiometer Potensiometer Kapasitor Penundaan

( 1 ) ( 2 ) Waktu

Maximum ¼ Maximum 500µFMinimum Maximum 500µFMaximum Minimum 500μF Minimum Maximum 1100µFMinimum ¼ Maximum 1100µFMinimum Minimum 1100µF

d. Pengontrolan Level Air Secara Otomatis

1. Alat dan Bahan Tranformator 220V/12V,3A ………………………….. 1Buah.

Motor induksi 3 Fasa, 2HP, 220V ……………………. 1Buah. Tangki air …………………………………………………….. 1Buah. Sekering, 10A ………………………………………. ……. 3 Buah. MCB 1 Fasa, 3A ………………………………………. …. 1 Buah. Kontaktormagnit 220V, 10A ………………………….. 1 Buah. Relay 12V, 2NO, 2NC ……………………………………. 2 Buah. Transistor 2N1008 ……………………………………….. 1Buah. Sakelar Pelampung …………………………………….… 1 Buah Elektroda / Level Kontrol ……………………………… 1 Buah. Lampu Indikator ……………………………………….. …3 Buah. Over Load, 2A ………………………………………… ….1 Buah. Dioda IN5402………………………………………………..1 Buah. Dioda IN4003 …………………………………………….. 4 Buah.Tahanan 220Ω/1W ………………………………………. 1 Buah. Potensiometer, 200Ω/1W …………………………….. 1Buah. Sakelar SPST ………………………………………………. 1 Buah.

2. Keselamatan Kerja2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan


digunakan!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat

membuat rangkaian pengawatan.2.4. Lakukan percobaan sesuai langkah kerja!

3. Langkah Kerja3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!


3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 1d.3.3. Yakinkan sakelar SPST pada posisi OFF, tangki air

dalam keadaan kosong,potensiometer pada posisi ½ maximum dan jarak kedua elektroda 10 Cm.!

3.4. Gerakkan sakelar SPST pada posisi ON.! Apakah yang terjadi pada motor pompa air ( motor 3 fasa )? Ukur tegangan pada

a. Transistor b. Relay 1 c. Relay 2 d. Kontaktormagnit

3.5. Masukan air ke dalam tangki sampai permukaan air menyentuh sakelar pelampung (batas minimum), sehingga kontaknya terdorong ke atas. Apakah yang terjadi pada motor pompa? Ukur tegangan pada :

a. Transistorb. Relay 1c. Relay 2d. Kontaktormagnit

3.6. Masukan kembali air ke dalam tangki sampai permukaan air menyentuh elektroda ((batas maximum ). Apakah yang terjadi pada motor pompa.? Ukur tegangan pada :a. Transistorb. Relay 1c. Relay 2d. Kontaktormagnit


S

Batas Minimum

MCB

LevelControl

Tangki Air

BridgeDiode

SaklarPelampung

Batas Maxi-mum Relay 2

CR2

CR2NONC

TR2N1008

D1

200

-+220V AC

220V/ 2W

Hijau

NO CR2

12V

CR1

220V/ 2W

Kuning

220V/ 2W

Merah

95 97

96 98

R S T

Relay 1CR1

OL

Motor

3 Fasa

K

Gambar 1d. Pengontrolan Level Air Secara Otomatis.

3.7. Kosongkan air sampai permukaan air tidak menyentuh elektroda.! Apakah yang terjadi pada motor pompa.? Ukur tegangan pada :a. Transistorb. Relay 1c. Relay 2

d. Kontaktor3.8. Kosongkan air sampai permukaan air tidak

menyentuh sakelar pelampung.! Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada:a. Transistorb. Relay 1c. Relay 2d. Kontaktormagnit


3.9. Data hasil pengukura dari langkah 3.4 s/d 3.7 masukan pada table 1d.

3.10. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.

Tabel 1d. KeadaanTangki Air

Tegangan pada Relay 1

Tegangan

pada Relay 2

Tegangan pada Emiter-Kolektor

KeadaanMotor 3Fasa

KosongBatas MinimumBatas MaximumBatas Minimum

KEGIATAN BELAJAR 2

1. Silicon Controlled Rectifier (SCR) Dan Uni Junction Transistor (UJT)

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran 2.

Setelah mempelajari kegiatan belajar 2, peserte DikLat akan dapat :

1. Menjelaskan susunan fisis dan prinsip kerja SCR.2. Mejelaskan cara kerja SCR sebagai switch.


3. Mengidentifikasi komponen-komponen pada pengendali beban menggunakan SCR.

4. Memahami cara memberi peyulutan pada SCR.5. Menjelaskan cara kerja rangkaian pengedali

menggunakan SCR6. Memahami dasar kerja dan fungsi UJT. 7. UJT sebagai relaxation oscillator.

b. Uraian Materi.1.1.Susunan Fisis dan Prinsip Kerja SCR.

Pengembangan elektronika akhir-akhir ini maju dengan sangat pesat setelah ditemukan beberapa jenis rumpun Solid State diantaranya Transistor. Dioda, UJT,dll. Beberapa laboratorium elektronika berusah menemukan suatu jenis Solid State yang dapat dipergunakan untuk mengendalikan daya listrik sebagai pengganti tabung air raksa yang biasa dikenal dengan nama THYRATRON. Ternyata keinginan ini telah dicapai dengan ditemukannya apa yang disebut ”THYRISTOR” Nama telah diambil dari gabungan Thyaratron dan Transistor. Pada tahun 1957 Thyristor telah direproduksi dan telah dipasarkan pula.Thyristor dibuat dari susunan bahan silicon dan sifat-sifatnya yang hampir mirip dengan silicon rectifier juga dengan dioda 4 lapis. Keistimewaan dari Thyristor dibanding dengan silicon rectifier, adanya tambahan elektroda yang disebut Gate. Gate ini merupakan tempat dimana Thyristor dikendalikan (controlled) karena itu Thyristor juga disebut “Silicon Controlled Rectifier” disingkat menjadi SCR. Pada saat sekarang ini penggunaan SCR sangat luas karena SCR dapat mengendalikan arus listrik yang cukup besar dan dapat pula dipergunakan langsung untuk jaringan arus tukar (AC). Penggunaan yang nyata pada saat sekarang ini adalah untuk switching daya listrik yang besar yang dapat mengendalikan pengaturan beban putaran motor listrik, pengaturan alat pemanas listrik, pengatur lampu penerangan, relay dan alat-alat alarm yang sangat peka. Bahkan dalam industri-industri sekarang ini SCR digunakan sebagai sarana pelengkap automat yang menggantikan alat-alat yang sangat peka.


A

K

G

A

K

G

Gambar 1.1a. Susunan Fisis SCR Gambar 1.1b. Simbol SCR

1.2. Sifat-Sifat SCR

1. Dalam keadaan gate tidak diberikan picu (trigger), SCR tidak menghantrakan arus, istilahnya dalam keadaan demikian ini “OFF” atau “Blocked”. Hal ini dapat dipersamakan (antara anoda dan katoda) dengan switch dalam keadaan terbuka.

2. Apabila tegangan picu (meskipun hanya sesaat) diberikan pada gate, maka SCR akan menghantar atau “ON”. Jadi, SCR akan bekerja sebagai silicon dioda biasa yang dapat menghantar arus pada jurusan dari anoda ke katoda, akan tetapi ”blocked” pada jurusan yang sebaliknya.

3. Sewaktu SCR telah “ON”, kemudian secara mendadak tegangan positif pada gate kita putuskan, maka SCR tetap ON. Jelasnya untuk membuat SCR dapat ON cukup dengan memberikan tegangan positif dalam waktu yang pendek karena da;am pemakain tegangan (DC), SCR akan bekerja terus-menerus seperti halnya silicon rectifier biasa bahkan kita dapat melakukan pengendalian SCR dengan memberikan pulse positif pada gatenya.

4. Hubungan antara gate dan katoda pada SCR bersifat seperti dioda silicon, sehingga antara gate dan katoda berimpedansi rendah pada rah forward (conduct). Pengendalian tegangan gate dibutuhkan antara 1-2 volt saja dengan arus gate beberapa puluh miliampere, tegangan dan arus ini sudah cukup untuk membuat SCR yang berkemampuan menghantar arus sebesar beberapa puluh ampere (arus anoda-katoda).

5. Apabila SCR telag dalam keadaan ON, cara untuk meng-OFF kan kembali tak dapat dilakukan melalui gate, melainkan kita harus menurunkan besarnya arus anoda-


katoda sampai batas dibawah nilai Ih “holding current” (nilai mendekati nol). Apabila sekarang SCR digunakan untuk keperluan arus tukar AC, kita tak mendapat kesulitan sebab setiap setengah periode positif akhir, tegangan arus AC akan menurun dan kemudian nol sahingga SCR secara otomtis OFF dengan sendirinya.Dalam pemakain SCR dapat dipergunakan oleh pemakai/beban. Rangkaian untuk keperluan tersebut dapat mempergunakan DC maupun AC.

1.3. Sistim picu gate

Sebagaimana telah dibahas sebelumnya, bahwa Thyristor merupakan kompenen break over, khususnya SCR dan triac adalah kompenen break over yang tinggi tegangan konduknya, tetapi dengan mengatur melalui sinyal picu yang diberikan pada gate, sehinggga dengan tegangan yang kecil komponen tsb dapat mengalirkan arus ( konduk).Di dalam rangkaian kenverter AC, Thyristor merupakan komponen utama melalui pengontrolan lebar sudut konduk (conduction angle) atau sudut penundaan picu (firing delay angle).Rangkaian dasar SCR dan Triac beban dan sumber tegangan diperlihatkan pada gambar 1.3b. dan gambar 1.3c. memperlihatkan sudut konduk SCR 120o maka sudut picunya 60o dan bila sudut konduknya 45o, sudut picunya 135o.Selanjutnya gambar 1.2e. memperlihatkan sudut konduk dan sudut picu.

AC Load AC

LoadSCR

TriacPemicu

Pemicu

Gambar 1.3a. Rangkain Dasar Pengontrol dengan SCR dan Triac


UAK UAK 60o 135o

t t

URL URL

120o 45o

Gambar 1.3b. Sudut Konduk dan Sudut Penyalaan pada Rangkian SCR

UTriac UTriac = 150o = 60o

= 30o

=120o

Gambar 1.2c. Sudut Konduk dan Sudut Penyalaan pada Rangkaian Triac


Pengaturan sudut konduk/sudut picu dilakukan melalui pengaturan sinyal picu, pengatur ini dapat dilaksanakan dengan 2 sistem:1. Dengan mengatur besarnya arus picu (IG) yang diberikan

pada gate. Makin besar IG makin rendah UBRF sehingga makin lebar sudut konduk atau maakin sempit sudut picunya.

2. Dengan mengatur waktu (saat) diberikannya sudut picu. Dalam hal ini besarnya IG agar UBRF ~ 0 volt langsung dipenuhi, hanya waktu pemberian picunya diatur, makin awal datangnya sinyal picu makin lebar sudut konduknya dan sebaliknya makin tertunda sinyal picu maikn sempit sudut konduknya.

Di dalam praktek pada umumnya menggunakan cara ke-2 dan sinyal picunya menggunakan sinyal berbentuk pulsa atau tegangan tajam (spike voltage).

2. UNI JUNCTION TRANSISTOR ( UJT ).

2.1. Simbol dan Konsrtuksi dari UJTUJT disimbolkan sebagai gambar 2.1a. dan konsrtuksinya diperlihatkan pada gambar 2.1b. dimana sebatang bahan semikonduktor silicon di-dop ringan dengan unsur dari golongan 5 sehingga menjadi tipe N. Ujung batang ini menjadi B1 dan B2 dengan nilai resistansi antara B1 dan B2 cukup besar kira-kira 10KΩ.Kira-kira ditengah-tengah batang B1 dan B2 diberikan dope agak berat dari unsur golongan 3 sehingga terbentuk tipe P yang berfungsi sebagai emitter (E).Rangkian ekuivalen dari UJT yang sederhana dapat dilihat pada gambar 2.1c.Antara emitter ke persambungan (junction) basis tampak sebagai sebuah PN dioda. Tahanan antara basis RBB dari batang silicon tipe N, merupakan dua buah resistor RB1 dan RB2.Jika ada arus yang mengalir dari emitter ke basis 1 dan UJT akan “ON” dimana RB1 nilainya kan turun secara tajam.


B1

B2

E E

B1

B2

P N

Gambar 2.1a. Gambar 2.1b.

Simbol dari UJT Konstruksi dari UJT

Nilai tahanan RB1 akan berubah-ubah tergantung dari besarnya arus emitter yang mengalir.

+-

E

B2

B1

RB1

RB2

UBB

Up

Gambar 2.1c. Rangkaian Ekuivalen dari UJT

Sejak terjadi penghantaran, RB1 merupakan fungsi dari arus emitter, variasi tahahan RB1 disebabkan oleh perubahan arus emitter dan dalam hal ini disebut sebagai “Conductivity Modulation”.Jika tidak terdapat aliran arus emitter IE tegangan UAB1 dari titik A ke B1 dapat ditulis sebagai berikut:

RB1UAB1 = UBB x RB1 + RB2 = UBB x RB1 = ไ UBB

RBB


dimana : UBB adalah tegangan antara basis RB1 adalah tahanan basis 1

RBB adalah tahanan antara basis, dan ไ adalah instrinsic standar off ratio UJT = RB1

RBB Harga ไ terletak antara 0.51 sampai 0.81. Jika tegangan bias UE lebih rendah dari UBB, maka junction emitter ke basis adalah reverse bias dan pada keadaan ini arus emitter tidak mengalir kecuali arus bocornya saja.Jika pemberian tegangan UE lebih besar daripada ไ UBB, junction emitter ke basis 1 adalah forward bias dan arus emitter akan mengalir.Karakteristik konduktivitas emitter adalah sebagai berikut :Jika IE naik, tegangan emitter ke basis 1 turun dan dapat dilihat pada gambar 2.1d.

UP IP

VALLEYUV POINT Saturasi

IEO IV UEB1

EMITTER CURRENT Gambar 2.1d. Karakteristik Konduktivitas Emitter

Pada daerah sebelah kiri dari UP, emitter ke basis adalah reverese bias dan pada saat ini tidak ada arus emitter dan daerahnya disebut daerah cut-off.Pada daerah sebelah kanan dari UP, emitter ke basis adalah forward bias dan IE mengalir. Daerah sebelah kanan dari UV disebut daerah saturasi.Tegangan puncak UP memenuhi persamaan:


UP = ไ UBB + UD dimana UD = ± 0.70Dari persamaan tersebut tampak bahwa UP tergantung pada tegangan antara basis UBB dan pada tegangan forward yang melewati dioda emitter ke basis.Stabilisasi UP dapat dicapai dengan cara memasang R2 seri pada base 2 seperti yang terlihat pada gambar 2.1e.

Us

R2

R1

+

Gambar 2.1e. Stabilisasi UP dapat dicapai dengan cara memasang R2 seri pada Base 2

Dalam rangkaian ini R1, RBB dan R2 merupakan pembagi tegangan. Dalam hal ini agar UJT dapat “ON” maka tegangan UE harus menyamai UP dan IE juga harus lebih besar daripada IP-nya.

2.2. UJT Sebagai Relaxation Oscilator.

Dalam gambar 2.2a. memperlihatkan UJT yang dihubungkan sebagai Relaxion Oscilator dimana rangkaian ini dapat membangkitkan bentuk gelombang tegangan UB1 yang dapat digunakan sebagai pemicu gate sebuah SCR.

Us

R2

R1

A

BC1

R3

UEUB1

S

+

+

UB1 Gambar 2.2a. Relaxation Oscilator UJT

Prinsip kerja rangkaian ini adalah:Jika sakelar (S) ditutup maka sumber akan melayani rangkaian tersebut. CE mulai diisi secara eksopnensial lewat RE sehingga mencapai tegangan U1. Tegangan yang mengisi CE adalah tegangan UE yang digunakan emitter UJT.


Jika CE sudah diisi sehingga mencapai UP maka UJT akan “ON” tahanan RB1 akan turun dengan cepat.Pulsa tajam dari arus IE mengalir dari emitter ke basis 1 dan merupakan arus pengosongan dari CE.Jika tegangan CE jatuh mendekati 2 volt maka UJT akan “OFF” dan periode ini akan berulang.Bentuk gelombang pada gambar diatas merupakan tegangan gigi gergaji (saw-tooth) dan dibangkitkan pada pengisian CE dan pulsa output UB1 dibangkitkan lewat R1. UB1 adalah pulsa yang digunakan untuk memicu SCR. Frekuensi dari Oscilator ini tergantung pada konstanta waktu CE.RE dan pada karakteristik UJT-nya.Untuk R1 = 100Ω perioda dari oscillator T dapat diambil dengan rumus pendekatan:

T = 1 = RE.CE ln 1 1 - ไ f

untuk ไ = ± 0.60 T = RE.CE

Jadi, FRO.UJT = 1 RE.CE

Gambar 2b.2. dibawah ini memperlihatkan contoh penggunaan Relaxion Oscilator dalam rangkaian pengontrol SCR.

DC FULL WAVE

C1B1B2

R3

R2P1 SCR

UJTZ1

R1

+

LOAD

Gambar 2b.2. Pengontrol SCR dengan UJT

c. RangkumanSCR disebut juga dioda empat lapis, berpungsi sebagai pengontrol juga sebagai penyearah jika digunakan untuk mengontrol tegangan AC.


SCR mempunyai tiga kaki atau tiga elektroda yang diberi notasi anoda, katoda dan gate. Kaki gate pada SCR berfungsi sebagai pengatur arus yang akan mengalir dari anoda ke katoda, dengan mengatur arus dapat mengatur daya pada beban juga dapat diatur dengan cara megatur sudut kerja dari SCR tsb. Penguturan sudut keja dari SCR dapat dilakukan dengan menggunakan tahanan, kapasior atau UJT.

d. Tugas

1. Berikan dua buah SCR lengkap dengan spesifisinya?2. Buat gambar rgkaian pengaturan cahaya lampu

menggunakan SCR dengan penyulutan UJT?

e. Tes Formatif1. Apakah singkatan dari SCR? 2. Terbuat dari apakah bahan SCR itu?3. Gambarkan simbol SCR lengkap dengan notasi kaki-kakinya?4. Tuliskan dua fungsi dari SCR?5. Jelaskan! Bagaimana kerja SCR jika digunakan untuk

mengontrol tegangan DC?6. Apakah yang dimaksud dengan holding current?7. Jelaskan! Bagaimana cara memberikan penyulutan pada

kaki-kaki SCR?8. Jelaskan! Kenapa SCR jika digunakan untuk mengontrol

tegangan DC, dengan sekali trigger SCR akan terus bekerja?

9. Gambarkan simbol dari UJT? 10. Jelaskan! Keuntungan penyulutan menggunakan UJT pada

SCR?


f. Lembar Kerja

a. Mengoperasikan Motor Universal menggunakan SCR dengan tegangan AC.

1. Alat dan Bahan1.1. SCR, TIC101 D …………………………………………… 1

Buah.1.2. Tahanan 10 KΩ ………………………………………….. 1

Buah.1.3. Potensiomeer 1KΩ / 5W ……………………………… 1

Buah.1.4. Sakelar SPST 250 V / 3A ………………………………. 1

Buah.1.5. Motor universal 220V …………………………………… 1

Buah.1.6. MCB, 2A ……………………………………………………… 1

Buah.


1.7. Kabel penghubung ……………………………………secukupnya

2. Keselamatan Kerja 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik.

2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum digunakan!

2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat membuat rangkaian pengawatan.

2.4. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja.

3. Langkah Kerja3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!3.2. Buat gambar ranngkaian seperti gambar 2a.

220V AC

B

A

SCR

Motor Universal

MCB

33K

33K5.6K

1

2

S

1K

Gambar 2a. Mengoperasikan Motor Universal menggunakn SCR dengan Tegangan AC

3.3. Yakinkan sakelar (S) pada posisi OFF dan tahanan potensiometer pada tahanan maximum ( posisi” B” )!

3.4. Gerakkan sakelar (S) pada posisi 1, kemudian masukan sumber AC. Apakah yang terjadi pada motor! Amati putaran motor.! Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda ( VDC )b. Motor ( VDC )

3.5. Gerakkan sakelar (S) pada posisi OFF.! Sampai motor berhenti berputar, kemudian gerakan sakelar (S) pada posisi 2 !. Apakah yang terjadi pada motor, Amati putaran motor ( bandingkan putaran motor tsb dengan putaran pada langkah 3.4 ) Jelaskan? Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda (VAC)


b. Motor (VAC).3.6. Lepaskan sumber AC, juga pengawatan pada

rangkaian.!3.7. Kembalikan alat-alat pada tempat semula.!3.8. Buat kesimpulan dari hasil percoban tsb.

b. Mengoperasikan Motor Universal menggunakan SCR

dengan Tegangan DC Gelomgang Penuh.

1. Alat dan Bahan1.1. SCR, TIC101 D ……………………………………………….

1 Buah.1.2. Dioda, IN5404

………………………………………………..4 Buah.1.3. Kapasitor 500V/250V

………………………………………..1 Buah.1.4. Tahanan 10KΩ/5W

……………………………………………1 Buah.1.5. Potensiometer 1KΩ/5W …………………………………….

1 Buah.1.6. Sakelar SPST, 250V/3A ……………………………………. 1 Buah 1.7. Motor universal 220V ……………………………………….. 1 Buah

1. MCB 2A …………………………………………………………… 1 Buah.

1.9. Kabel penghubung …………………………………….. secukupnya.

2. Keselamatan Kerja2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik.2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum

digunakan!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat

membuat rangkaian pengawatan.2.4. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja!

3. Langkah Kerja. 3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan! 3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 2b.


500uF/250V

Motor Universal

5.6K

S100K

33K

1KA

B

220V AC

2A

SCR

+-

+

Gambar 2b. Mengoperasikan Motor Universal menggunakan SCR dengantegangan DC Gelombang Penuh.

3.3. Yakinkan sakelar SPST pada posisi OFF dan tahanan

potensiometer pada tahanan maximum ( posisi “B” ).! 3.4. Masukan sumber 220V AC, Gerakan sakelar SPST pada

posisi ON.! Apakah yang terjadi pada motor.! Amati putaran motor dan ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda. ( VDC)b. Motor. ( VDC )

3.5. Gerakan sakelar SPST pada posisi OFF.! Apakah yang terjadi pada motor.? Jelaskan.! Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda ( VDC ).b. Motor. ( VDC ).

3.6. Lepaskan sumber AC 220V dan pengawatannya.! Kembalikan

semula peralatan pada tempat semula . 3.7. Masukan data hasil percobaan pada table 2b. 3.8. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

Tabel 2b.

Posisi Sakelar Tegangan pada Keadaan SPST Anoda - Katoda Motor Motor

ON

OFF

ON

c. Pengontrolan Permukaan Air Secara Otomatis.


1. Alat dan Bahan.

1.1. Trafo step down 220V/12V, 1A ……………………1 Buah.

1.2. Dioda IN4001 ………………………………………… 4 Buah.

1.3. Transistor BC 547 ……………………………………… 1 Buah.

1.4. SCR SS3288 …………………………………………….. 1 Buah.

1.5. Relay 12V DC …………………………………………… 1 Buah.

1.6. Motor kapasitor 125W/220V …………………….. 1 Buah.

1.7. Fuse 2A ………………………………………………… . 1 Buah.

1.8. Tahanan 1KΩ ………………………………………….. 1 Buah.

1.9. Kapasitor 470µF/25V ………………………………. 1 Buah

1.10. Plat sebagai elektroda…………………………. Secukupnya.

1.10 Kabel penghubung………………………………. Secukupnya.

2. Keselamatan Kerja. 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik. 2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum

digunakan! 2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat

membuat rangkaian pengawatan.2.3. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja.!

3. Langkah Kerja.3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.3.2 Buat rangkaian seperti gambar 3c.


Water

S3

S2

S1

220V AC

Fuse2A

S

Relay 12 V

D1-D4IN4001

1K

Q2BC547

Q1BC547

SCR

Trafo220V/12V/1A

Motor

10uF/25V

220V12V+

Gambar 3c. Pengontrolan Permukaan Air secara Otomatis

3.3. Yakinkan sakelar (S) pada posisi OFF dan tangki air dalam keadaan kosong.!

3.4. Masukan sumber AC 220V, Gerakan sakelar (S) pada posisi ON.! Apakah pada motor.? Jelaskan.! Dengan menggunakan AVO meter pada skala 50V DC. Ukur tegangan pada :a. Transistor 1.b. Transistor 2.c. SCR.d. Relay.

3.5. Masukan air ke dalam tangki sampai permukaan air menyentuh elektroda 1.! Apakah motor berputar.? Jelaskan.! Ukur tegangan pada :a. Transistor 1.b. Transistor 2.c. SCR.d. Relay.

3.6. Masukan kembali air ke dalam tangki sampai permukaan air menyentuh elektroda 2.! Jelaskan.! Apakah motor berputar.? Ukur tegangan pada :a. Transistor 1.b. Transistor 2.c. SCR.d. Relay.

3.7. Masukan kembali air ke dalam tangki sampai permukaan air menyentuh elektroda 3.! Apakah yang terjadi pada motor.? Jelaskan.! Ukur tegangan pada :a. Transistor 1.


470F

b. Transistor 2.c. SCR.d. Relay.

3.8. Kosongkan air di dalam tangki sampai permukaan airtidak menyen

tuh elektroda 3.! Apakah yang terjadi pada mtor.? Jelaskan.!

3.9. Lepaskan sumber AC dan pengawatan pada rangkaian, dan kembalikan alat-alat pada tempat semula.!

3.10. Dari data hasil pengukuran masukan pada table 3h.3.11. Buat kesimpulan dari percobaan tsb.!

Tabel 3c.Keadaan Air Teganga

nPd TR 1

TeganganPd TR 2

TeganganPd SCR

Tegangan Pd Relay

KeadaanMotor

KosongMenyentuh elektroda 1Menyentuh Elektroda 2Menyentuh Elektroda 3

d. Pengaturan Putaran Motor AC menggunakan SCR

1. Alat dan Bahan

1.1. SCR, GE – C30B ……………………………………………. 1 Buah.

1.2. Dioda, 3A …………………………………………………….. 4 Buah.

1.3. Kapasitor 0,1μF …………………………………………1 Buah.

1.4. Tahanan 100KΩ/5W ………………………………………1 Buah.

1.5. Tahanan 33KΩ/5W ………………………………………… 1 Buah

1.6. Tahanan 9.1K ……………………………………………..1 Buah

1.7. Tahanan 2.7 K ……………………………………………1 Buah

1.8. Potensiometer 250 KΩ/5W …………………………… 1 Buah.


1.9. Sakelar SPST, 250V/3A ………………………………. 1 Bua

1.10. Motor universal 220V …………………………………… 1 Buah.

1.11. Ampere meter 0 – 5A ……………………………………. 1 Buah

1.12. Fuse, 2A ………………………………………………………… 1 Buah.

1.13. Kabel penghubung ………………………………… Secukupnya.

2. Keselamatan Kerja.2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan


digunakan.!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat

membuat rangkaian pengawatan.!2.4. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja.!

3. Langkah Kerja.3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.3.2. Buat gambar rangkaian percobaan seperti gambar 2d.

3.3. Yakinkan sakelar (s) pada posisi OFF dan tahanan potensiometer pada tahanan maximum ( posisi “B”).!

S

220V AC

B

A

Motor 1 Fasa Kapasitor

0.1uF2.7K

33K250K

9.1K

100K

Triac- +

Run

StartCA

Gambar 2d. pengaturan Putaran Motor AC menggunakan SCR


SCR

3.4. Masukkan sumber 220 AC dan gerakan sakelar (s) pada posisi ON.! Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda ( VDC )b. Motor ( VAC )c. Gate – Katoda ( VDC )d. Arus beban

3.5. Atur potensiometer pada ½ maximum.! Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda ( VDC )b. Motor ( VAC )c. Gate – Katoda ( VDC )d. Arus beban

3.6. Atur potensiometer pada tahanan minimum (posisi “A”).! Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Anoda – Katoda ( VDC )b. Motor ( VAC )c. Gate – Katoda ( VDC )d. Arus beban

3.7. Dari data hasil percobaan, masukan pada table 2d.3.8. Lepaskan sumber 220V AC, kembalikan alat-alat

pada tempat semula.3.9. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

Tabel 2d.

Posisi Potensiometer

TeganganPd A - K

TeganganPd Motor

TeganganPd G - K

Arus Beban

Keadaan Motor

Minimum½ MaximumMaximum


KEGIATAN BELAJAR 3

Diac, Triac, Quadrac

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran 3. Setelah mempelajari kegiatan belajar 3, peserta DikLat akan dapat:

1. Menjelaskan susunan fisis dan simbol Diac. 2. Mejelaskan fungsi dari Diac. 3. Menjelaskan susunan fisi dan simbol Triac. 4. Menjelaskan fungsi Triac. 5. Memahami cara memberi peyulutan pada Triac.

6. Mengidentifikasi komponen-komponen pada pengendali beban menggunakan Diac dan Triac.

7. Menjelaskan cara kerja rangkaian pengedali menggunakan Diac dan Triac.

8. Menjelaskan apa yang dimaksud dengan Quadrac.

b. Uraian Materi.1.1. Diac

Kecuali SCR, masih banyak kompenen-kompenen elektronika yang lainnya yang termasuk dalam keluarga Thyristor. Diantaranya yang paling banyak digunakan adalah DIAC, TRIAC, dan QUADRAC. Komponen-kompenen tersebut bekerja atas dasar prinsip kerja dioda 4 lapis dan SCR.Susunan fisis DIAC merupakan dua buah dioda 4 lapis yang digabung secara paralel terbalik.


DIAC adalah piranti elektronik yang termasuk jenis dari bi-directional thyristor disebut juga sebagai trigger dioda.Rangkaian ekuivalen dari DIAC dapat digambarkan seperti gambar 1a. dan juga dapat dianggap sebagai susunan dua buah lacth seperti terlihat pada gambar 1b.

A K

K A

T1

T2

T1

T2

Gambar 1a. Gambar 1b.

DIAC tidak mempunyai polaritas atau dianggap sebagai homopolar atau juga non-polar sehingga dalam penggunaannya sangat mudah.Untuk mengetahui prinsip kerja DIAC maka kita anggap DIAC tersebut diberi catu daya dengan polaritas seperti yang terlihat pada gambar 1.1a. Bila tegangan yang diberikab pada DIAC menyamai atau melewati tegangan Break Over-nya maka lacth sebelah kiri akan menutup dan arus akan mengalir demikian jika sebaliknya, maka latch yang sebelah kanan akan menutup. Untuk membuka kembali latch tersebut adalah dengan cara mengurangi arus latch sehingga dibawah ini nilai holding currentnya (Ih).Simbol Diac adalah seperti terlihat pada gambar 1.1c.

T2

T1Gambar 1.1c. Simbol Diac

1.2. TriacSusunan fisis TRIAC merupakan gabungan dari dua buah SCR yang terpasang secara paralel terbalik. Rangkaian ekuivalen TRIAC sebagaimana terlihat pada gambar 1.2a.


TRIAC dapat ditrigger dengan menberikan arus gate positif atau negatif. TRIAC disimbolkan seperti terlihat pada gambar 1.2b.

G

T2

T1

T2

Gate

T1 Gambar 1.2a. Rangkaian Ekuivalen TRIAC Gambar 1.2b. Simbol TRIAC

Efek arus gate pada tegangan Braek Over sebuah TRIAC adalah sama seperti pada SCR.Pada umumnya rangkaian pengontrol dengan TRIAC lebih ekonomis dan menguntungkan untuk pengaturan daya arus bolak-balik. Dengan mengatur arus gate, maka daya AC pada beban dapat diatur besar kecilnya dan karena tegangan sumber AC tidak perlu disearahkan terlebih dahulu, maka rangkainnya jauh lebih sederhana dibandingkan dengan SCR.

1.3. QUADRACQUADRAC adalah gabungan antara TRIAC dan DIAC yang dibuat dalam satu chip sehingga lebih efisien dalam penggunaannya. Simbolnya digambarkan seperti terlihat pada gambar 3a. Sedangkan contoh dari QUADRAC sepertterlihat pada gambar 3b. dimana QUADRAC mempunyai tiga buah terminal yaitu Main terminal 1, Main Terminal 2 dan Gate.

c. Rangkuman

DIAC merupakan piranti elektronik yang susunan fisisnya merupakan dioda empat lapis yang tersambung secara paralel terbalik. DIAC tergolong pada komponen bi-directional yang dapat mengalirkan dari dua arah yang berfungsi sebagai trigger( penyulut ) pada TRIAC.TRIAC merupakan keluarga thyristor, yang berfungsi sebagai alat pengendali ( pengontrol ) yang mengalirkan arus dari dua arah, untuk itu TRIAC banyak digunakan


untuk mengontrol tegangan arus bolak-balik. Beban yang dikontrol menggunakan TRIAC dapat diatur dayanya dengan cara mengatur arus gatenya. Gabungan dari Triac dengan Diac yang sudah kemas dalam satu chip disebut QUADRAC.

d. Tugas.1. Berikan 3 buah contoh DIAC lengkap dengan spesifikasinya?2. Berikan 2 buah contoh TRIAC lengkap dengan spesifikasinya?3. Berikan 2 buah contoh QUADRAC lengkap dengan spesifikasinya?

e. Tes Formatif.1. Gambarkan susunan fisis dan simbol TRIAC?2. Apakah fungsi Triac?

3. Jelaskan,Bagaimana cara mengatur daya pada beban yang dikontrol dengan TRIAC?

4. Apakah fungsi dari DIAC?5. Apakah yang dimaksud dengan komponen bi-directional?6. Apakah perbedaan antara TRIAC dengan SCR, jika

digunakan untuk mengontrol tegangan A7. Apakah keuntungan beban yang kontrol menggunakan

TRIAC jika dibandingkan dengan SCR?8. Apakah yang disebut dengan QUADRAC?

f. Lembar Kerja

a. Pengontrolan Putaran Motor Menggunakan Triac Dengan Sensor Cahaya.

1. Alat dan bahan. 1.1. Triac Pic 123 …………………………………………………1 Buah.

1.2. Potensiometer 50Ω/5W…………………………………….1 Buah.

1.3. Transformator 220V/6V, 1A…….. ……………………. 1 Buah.

1.4. Motor 1 Fasa, 125W, 220V AC ……………………….. 1 Buah.

1.5. Sakelar SPST 250V,2A …………………………………… 1 Buah.


1.6. LDR 10KΩ ………………………………………………………1 Buah.

1.7. Lampu 12V/2W ……………………………………………… 1 Buah.

1.8. Kabel penghubung ……………………………………Secukupnya.

2. Keselamatan Kerja. 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik.

2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum digunakan!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat

membuat rangkaian pengawatan.2.4 Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja.!

3. Langkah Kerja.3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.!3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 3a.

S

220V AC

220V

LDR

Motor 1 Fasa KapasitorStart

Run

12V100KA

B

C

P S

Triac 33K

33K

Gambar 3a. Pengaturan Putaran Motor Menggunakan Triac Dengan

Sensor Cahaya.

3.3. Yakinkan sakelar SPST pada posisi OFF, Masukan sumber AC 220V dan atur potensiometer sampai motor tidak berputar.! Dengan menggunakan AVO meter, ukur tegangan :a. T1 – T2.b. Motor.

3.4. Tutup permukaan LDR. Apakah yang terjadi pada motor.! Ukur tegangan pada :a. T1 – T2.b. Motor.

3.5. Gerakan sakelar SPST pada posisi ON.! Sinari permukaan LDR dengan lampu.! Apakah yang terjadi pada motor.! Ukur tega


ngan pada :a. T1 – T2.b. Motor.

3.6. Dengan cara mendekatkan dan menjauhkan cahaya lampu pada permukaan LDR, Apakah yang terjadi pada putaran motor.?

3.7. Lepaskan sumber AC 220V dan pengawatan pada rangkaian.!

3.8. Kembalikan peralatan pada tempat semula.!3.9. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

b. Pengontrolan Dua Buah Motor Secara Berganian ( Interlocking ).

1. Alat dan bahan. 1.1. Triac Q4004L3 …………………………………………………… 1 Buah.

1.2.. Potensiometer 250KΩ/5W …………………………………. 1. Buah.1.3. Transistor 2N235 ……………..……………………………….

1. Buah.1.4. Transistor 2N204 ……………………………………………..

1. buah.1.5. Kapasitor 500μF/250V ………………………………………

1. Buah.1.6. SCR S4003LS3 …………………………………………………

1. Buah.1.7. Dioda IN15401………………………………………………..

1. Buah.1.8. Tahanan 4.7KΩ/5W…………………………………………… 1.

Buah1.9. Tahanan 3.3KΩ/5W… ………………………………………… 1.

Buah.1.10. Tahanan 68KΩ/5W …

…………………………………………1. Buah.1.11. Tahanan 47KΩ/5W… … ………………………………………

1. Buah.1.3. Motor Universal220V………………………….………………..1

. Buah.1.4. Motor Shaded Pole 220V…………………………………….. 1.

Buah.1.5. Fuse 2A

……………………………………………………………..1. Buah.


1.6. Sakelar SPST 250V/2A ………………………………………..1. Buah.

1.8. Kabel penghubung …………………………………………Secukupnya

2. Keselamatan Kerja. 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik.2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum digunakan!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat


3. Langkah Kerja. 3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.! 3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 3b.!

Gambar 3b. Pengontrolan dua buah motor secara bergantian

3.3. Yakinkan sakelar SPST pada posisi OFF dan atur potensiomete pada posisi di tengah – tengah.!

3.4. Masukan sumber AC 220V.! Apakah yang terjadi pada motor universal dan motor shaded pole.! Ukur tegangan pada :a. Triac ( VAC ).b. SCR ( VAC ).c. Motor universal ( VAC ).d. Motor shaded pole. ( VAC )

3.5. Atur potensiometer pada posisi “A”.! Motor manakah yang berputar.! Ukur tegangan pada :a. Triac ( VAC ).


2A

D1

MotorShaded Pole

TriacTR2TR1SCR220V AC

MotorUniversal

68KC

47K

250K

3.3K4.7K

S

A B

100K

-

Fuse

S1

+

b. SCR ( VDC ).c. Motor universal ( VDC ).d. Motor shaded pole. ( VAC ).

3.6. Atur potensiometer pada posisi “B”.! Motor manakah yang berputar.! Ukur tegangan pada :a. Triac ( VAC ).b. SCR ( VAC ).c. Motor universal ( VAC ).d. Motor shaded pole. ( VAC ).

3.7. Dengan mengatur potensiometer, Apakah kedua motor dapat bekerja secara bersamaan.? Apakah nama sistim pengontrolan tsb.?

3.8. Lepaskan sumber AC 220V dan pengawatan pada rangkaian.! Kembalikan alat – alat pada tempat semula.!

3.9. Dari data hasil percobaan masukan pada table 3b.3.10. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

Tabel 3b.Posisi

Potensiometer

Tegangan

Pada SCR

Tegangan

Pada Triac

Tegangan pada Motor Universal

Tegangan pada Motor Shade

Pole

KeadaanMotor

Di tengah – te ngah

A

B

c. Pengereman Dinamik dan Pengontrolan Putaran Pada Motor Shaded Pole

1. Alat dan Bahan1.1. Transformator 1 phasa 220V/12V, 1A………………….. 1

Buah.1.2. Dioda IN5401 ……………………………………………………

4 Buah.


1.3. Sakelar DPDT 250V/3A ……………………………………….1 Buah.

1.4. Relay 12V DC ……………………………………………………1 Buah.

1.5. Triac PIC123 … ……………………………………………… 1 Buah.

1.6. Diac GE – X13 … ………………………………………………. 1 Buah.

1.7. Kapasior 500μF/50V………………………………………… 1 Buah.

1.8. Kapasitor 0.1μF …… ……………………………………… 1 Buah.

1.9. Potensiometer 20KΩ/5W…………………………………. 1 Buah.

1.10. Tahanan 10 KΩ ………… ……………………………….. 1 Buah.

1.11. Tahanan 270 Ω/1W ……… ……….. ……………………… 1 Buah.

1.12. Tahanan 220Ω/W ……………………………………………. 1 Buah.

1.13. Diada IN5501……………………………………………………. 1 Buah.

1.14. Motor Shaded Pole 220V …………………………………… 1 Buah.

1.15. Kabel Penghubung ……… …………………………… Secukupnya.

2. Keselamatan Kerja. 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik.2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum digunakan!2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat


3. Langkah Kerja.3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.!3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 3c.


12V

220V AC

33K

2.7K

33K20K

220 220

0.1uF

500uF/50V

220V 12V +-P S

Motor Shaded Pole

RunOFF

Brake A

B

TriacDiac

+

CR

Gambar 3c. Pengereman Dinamik Dan Pengaturan Putaran Motor Shaded Pole.

3.3. Yakinkan sakelar DPDT pada posisi OFF dan

potensiometer pada posisi “B”.! Masukan sumber 220V AC. Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Triac.b. Motor.c. Relay.

3.4. Gerakan sakelar DPDT pada posisi “B”.! Apakah yangterjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Triac.b. Motor.c. Relay.

3.4. Atur potensiomeer pada posisi ½ maximum. ! Apakah yang terjadi pada motor,? Ukur tegangan pada :a. Triac.b. Motor.c. Relay.

3.5. Atur potensiometer pada posisi “A”.! Apakah yang terjadi pada motor.? Ukur tegangan pada :a. Triac.b. Motor.

c. Relay3.6. Pada saat sakelar DPDT posisi “B”, pada putaran motor

cepat. Gerakan sakelar DPDT pada posisi OFF.! Catat waktu yang diperlukan sampai putaran motor berhenti.?


3.7. Pada saat sakelar DPDT posisi “B” dan putaran motor cepat. Gerakan sakelar DPDT pada posisi “A” Catat waktu yang diperlukan sampai putaran motor berhenti.! Apakah putaran motor berhenti lebih cepat. Jelaskan.!

3.8. Gerakan sakelar DPDT pada posisi OFF, lepaskan sumber 220V AC dan pengawatan pada rangkaian.!

3.9. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

d. Pengontrolan Phase Gelombang Penuh Pada Motor Induksi.

1. Alat dan Bahan.1.1. Dioda

1N5060…………………………………………………….5 Buah.

1.2. Triac Q4004L4……………………………………………………1 Buah.

1.3. SCR C106D ……………………………………………………….1 Buah.

1.4. UJT 2N2646 ……………………………………………………..1 Buah.

1.5. Zener Dioda Z4X16 ………………………………………….. 1 Buah.

1.6. Potensiometer 100K/1W …………………………………… 1 Buah.

1.7. Kapasitor 0,1μF………………………………………………… 2 Buah.

1.8. Tahanan 15K/5W ………………………………………………2 Buah.

1.9. Tahanan 470Ω…………………………………………………..1 Buah.

1.10. Tahanan 47Ω ………………………………………………….. 1 Buah.

1.11. Tahanan 10Ω ……………………………………………………1 Buah.

1.12. Tahanan 22Ω ………………………………………………….. 1 Buah.

1.13. Tahanan 100Ω ………………………………………………. 1 Buah.

2. Keselamatan Kerja. 2.1. Pergunakan peralatan dan komponen lain dengan baik. 2.2. Periksalah peralatan dan komponen sebelum digunakan!


2.3. Matikan terlebih dahulu sumber tegangan, pada saat membuat rangkaian pengawatan.

2.4. Lakukan pekerjaan sesuai langkah kerja.!

3. Langkah Kerja.3.1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

3.2. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 3d.

100K

24x16 D6

D5

0.14F

100

2210

0.14F47

470

D1

D4D3

D2

B

A

15K

IN5060

15K

Triac

SCR

UJT

220V AC

Motor Induksi

S

S1

Gambar 3d. Pengontrolan phase Gelombang Penuh pada Motor induksi. 3.3. Yakinkan sakelar (S) pada posisi OFF dan tahanan

potensiometer pada tahanan maximum ( posisi “B” ).!3.4. Masukan sumber AC dan gerakan sakelar (S) pada posisi

ON.! Apakah yang terjadi pada motor.? Dengan menggunakan AVO meter pada skala 120V DC. Ukur tegangan pada :a. Gate - Katodab. SCR ( Anoda – Katoda ).c. Triac ( T1 – T2 ).d. Motor.

3.5. Dengan menggunakan oscilooscope. Ukur bentuk gelombang pada

a. Gate – Katoda.b. Anoda – Katoda.c. T1 – T2.d. Motor.

3.6. Atur potensiometer pada posisi ½ maximum.! Ukur tegangan pada a. Gate – Katoda.b. Anoda – Katoda.c. T1 – T2.d. Motor.

3.7. Dengan menggunakan oscilooscope. Ukur bentuk gelombang pada a. Gate – Katoda.


b. Anoda – Katoda.c. T1 – T2.d. Motor.

3.8. Atur potensiometer pada tahanan minimum ( posisi “A” ).! Ukur tegangan pada :a. Gate – Katoda.b. Anoda – Katoda.c. T1 – T2.

d. Motor.3.9. Dengan menggunakan oscilooscope. Ukur bentuk

gelombang pada a. Gate – Katoda.b. Anoda – Katoda.c. T1 – T2.d. Motor.

3.10. Gerakan sakelar (S) pada posisi OFF dan lepaskan sumber tegangan AC 220V. Lepaskan pengawatan pada rangkaian.

3.11. Buat kesimpulan dari hasil percobaan tsb.!

KUNCI JAWABANTES FORMATIF

A. Kegiatan Belajar 1.1. Cara memberi penyulutan pada transistor PNP adalah :

Emiter harus mendapatkan polarias positif. Basis harus mendapatkan polaritas negatif. Kolektor harus mendapatkan polaritas lebih negatif

2. Transistor tidak akan mengalirkan arus dari emitter ke kolektor

3. Gambar dua buah transistor yang bekerja sebagai latching


TR2

TR1

+ Ucc

Cara kerja dua buah transistor yang bekerja Sebagai laching adalah:Jika transistor 2 diberi trigger positif, berarti emiter transistor2 mendapatkan forward bias dan transistor2 mulai bekerja karena transistor 2 terhubung langsung dengan kolektor transistor 2 dengan basis transistor1 maka transist juga Akan bekerja yang akan memberikan penguatan pada transistor 2

4. Yang membedakan dari kedua jenis transistor, yaitu susunan bahannya, sehingga cara memberikan penyulutan pada kedua transistor tsb menjadi berbeda.

5. Daya beban dapat diatur dari nol sampai maximal.

B. Kegiatan Belajar 2.1. SCR singkatan dari Silicon Controlled Rectifier.2. SCR terbuat dari bahan silicon.3. Simbol SCR

A

KG

4. Dua fungsi SCR adalah :a. Sebagai switch/pengontrol.b. Sebagai penyearah/rectifier.

5. Jika SCR digunakan untuk mengontrol tegangan DC, SCR akan terus konduk dengan sekali trigger.

6. Holding current adalah arus genggam atau arus yang harus dipertahankan supaya SCR terus bekerja.

7. Cara memberikan penyulutan pada SCR yaitu : Anoda harus mendapatkan polaritas positif.


Katoda harus mendapatkan polaritas negatif. Gate harus mendapatkan polaritas positif.

8. Tegangan DC merupakan tegangan yang tidak berubah-ubah dan besar tegangan tsb selalu sama di atas daerah holding current, dengan demikian ma ka, SCR dengan sekali trigger akan terus kunduk/bekerja.

9. Simbol UJT

10. Gambar rangkaian pengaturan cahaya lampu

P1B2

B1

UJT

C1

Z1

R3

R2

R1

SCRDC FULL WAVE

+

C. Kegiatan Belajar 3.

1. Susunan fisis dan simbol Triac.

G

T2

T1

T2

Gate

T1 2. Fungsi TRIAC adalah sebagai pengontrol ( pengendali ).

3. Beban dipasang seri dengan terminal (TI) atau terminal (T2). Daya pada beban dapat dikontrol dengan mengatur arus yang masuk gatenya.

4. DIAC merupakan piranti elektronik yang tidak mempunyai polaritas dan berfungsi sebagai penyulut pada gate TRIAC.


5. Bi-directional artinya komponen yang dapat melalukan arus dari dua arah.

6. SCR merupakan komponen elektronik yang dapat melalukan arus hanyasatu arah saja, hampir sama dengan sebuah dioda. Jika beban dikontrol oleh SCR, maka tegangan yang jatuh pada beban merupakan tegangan DC setengah gelombang. Sedangkan jika beban dikontrol menggunakan TRIAC, tegangan yang jatuh pada beban masih merupakan tegangan arus bolak-balik.

7. Beban yang dikontrol menggunakan Triac dayanya hampir tidak mengalami perubahan sedangkan jika menggunakan Scr daya pada beban akan berkurang.

8. QUADRAC merupakan gabungan dari DIAC dan TRIAC yang sudah dikemas dalam satu chip.

BAB III EVALUASI


A. TES TERTULIS

Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas!1. Tuliskan dua fungsi transistor?2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan switch statis?3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan keadaan cut off pada

transisor?4. Jelaskan apa yang disebut dengan laching?5. Tuliskan persamaan tegangan kondisi saturasi pada transistor?6. Tuliskan 3 komponen yang tergolong pada keluarga thyristor?7. Jelaskan kenapa SCR jika digunakan untuk mengontrol tegangan

DC dengan sekali triger, SCR akan terus konduk? 8. Jelaskan bagaimana bekerjanya SCR yang dipicu menggunakan

UJT?9. Buat gambar rangkaian pengaturan cahaya lampu mengunakan

SCR?10. Apakah keuntungan pengontrolan beban menggunakan Triac

dibandingkan dengan SCR?

B. TES PRAKTEK

Buat rangkaian pengontrolan motor induksi 3 fasa, 2HP, 220V/380V;∆/Y, yang dikontrol menggunakan TRIAC, disulut oleh SCR dan UJT mengunakann sensor cahaya dengan urutan kerja sbb:1. Jika LDR disinari maka motor 3 induksi 3 fasa akan bekerja.2. Jika permukaan LDR ditutup maka motor induksi 3 fasa akan

mati.3. Dalam keadaan stand by, hanya lampu hijau yang menyala. 4. Dalam keadaan beroperasi, hanya lampu merah yang menyala5. Jika terjadi over load, hanya lampu kuning yang menyala.

Rangkaian pengontrolan ini dilengkapi dengan dua pengaman, yaitu Sikering ( MCB ) dan over load. Tentukan besarnya sikering dan over load sehingga motor akan aman jika terjadi gangguan.

KUNCI JAWABANModul PTL OPS 005 (2) 71

Tes Tertulis

1. Dua fungsi transistor adalah :a). Merupakan alat yang berfungsi sebagai penguat.b). Merupakan alat / komponen yang berfungsi sebagai pengontrol (switch statis ).

2. Switch statis adalah dimana switch tsb pada saat ON maupun OFF tidak ada bagian yang bergerak dari alat tsb.

3. Yang dimaksud dengan kondisi cut off pada transistor adalah dimana tran sistor tsb tidak dalam mengalirkan arus dari emiter ke kolektor atau jikadiumpamakan sakelar dimana sakelar tsb dalam keadaan membuka (off).

4. Yang dimaksud dengan Laching disebut juga kancing, adalah dua buah transistor yang dihubungkan sedemikian rupa yang jika salah satu transistor tsb diberi penyulutan maka akan terjadi aliran arus dari kedua transistor tsb.

5. Persamaan tegangan pada trasistor dalam keadaan saturasi adalah :IC . RL = UCC, dari persamaan UCC = IC . RL + UCE UCE = UCC – IC . RLKarena :IC . RL = UCC, maka UCC – IC . RL = 0Dan UCE = 0.

6. Komponen-komponen Yang termasuk keluarga Thyristor adalah :a. SCR.b. Triac.c. Quadrac.

7. Tegangan DC adalah tegangan yang setiap saat harganya sama ( DC murni ), jika SCR di gunakan untuk mengontrol tegangan DC maka arus genggam ( holding Current ) harganya akan selalu di bawah harga arus/tegangan DC tsb (tegangan DC tidak mengalami harga nol). Untuk itu jika SCR digunakan untuk mengontrol tegangan DC dengan sekali triger maka SCR akan terus konduk.

8. Jika SCR dipicu menggunakan UJT, tegangan/arus yang dikeluarkan oleh UJT kemudian masuk pada gate SCR. Bentuk tegangan/arus yang masuk tsb berupa gigi gergaji sehingga sudut kerja SCR akan lebih kecil, dengan demikian maka daya pada beban akan lebih besar.

9. Rangkaian pengaturan cahaya lampu menggunakan SCR.10. Keuntungan pengontrolan beban menggunakan TRIAC

dibandingkan SCR adalah tegangan/arus yang jatuh pada Modul PTL OPS 005 (2) 72

beban akan tetap berupa arus bolak-balik sedangkan jika menggunakan SCR maka tegangan yang jatuh pada beban akan menjadi DC ½ gelombang.

Lembar Penilaian Tes Praktek. Nama Peserta :No. Induk :Program Keahlian :Nama Jenis Pekerjaan :

PEDOMAN PENILAIAN

No. Aspek Penilaian Skor Maks.

Skor Perolehan

Keterangan

1 2 3 4 5I Perencanaan

1.1. Persiapan alat dan bahan1.2. Membaca gambar rangkaian

55

Sub total 10II Proses ( Sistematika & Cara

Kerja )2.1. Penempatan komponen /Alat2.2. Pengawatan rangkaian kontrol.2.3. Pengawatan rangkaian tenaga.2.4. Penggunaan alat ukur.

51010

5

Sub total 30111

Hasil Kerja.3.1. Rangkaian pengendali.3.2. Rangkaian tenaga.3.3. Kerapihan & tata letak

komponen.3.4. Hasil pengukuran.

1515

55

Sub total 401V Sikap Kerja.

4.1. Penggunaan alat.4.2. Keselatan kerja.

55

10VI Laporan

6.1. Sistimatika penyusunan laporan6.2. Kelengkapan bukti fisik

46

Sub total 10Total 100


KRITERIA PENILAIAN

No.

Aspek Penilaian Kriteria Penilaian Skor

I Perencanaan1.1. Persiapan alat dan

bahan

1.2. Membaca gambar rangkaian.

Alat dan bahan disiapkan sesuai kebutuhan

Alat dan bahan disiapkan tidak sesuai kebutuhan.

Menjelaskan cara kerja rangkai

an dengan benar. Tidak dapat menjelaskan

cara kerja rangkaian dengan benar

5

1

5

1

II Proses (Sistematika & Cara kerja )2.1. Penempatan komponen.

2.2. Pengawatan rangkaian pengontrol.

2.3. Pengawatan rangkaian tenaga

2.4. Penggunaan alat ukur.

Komponen ditempatkan pada tempat yang benar.

Komponen ditempatkan pada tempat yang salah.

Pengawatan rangkaian kontrol dibuat dengan benar.

Pengawatan rangkaian kontrol salah.

Pengawatan rangkaian tenaga dibuat dengan benar.

Pengawatan rangkaian tenaga dibuat salah.

Alat ukur digunakan

5

1

10

2

10

2

5

1Modul PTL OPS 005 (2) 74

dengan benar. Alat ukur digunakan

dengan cara yang salah.

III Hasil Kerja.3.1. Rangkaian pengontrol

3.2. Rangkaian tenaga.

3.3. Kerapihan & tata letak komponen

3.4. Hasil pengukuran.

Cara kerja rangkaian kontrol benar.

Cara kerja rangkaian kontrol salah.

Cara kerja rangkaian tenaga benar.

Cara kerja rangkaian tenaga salah

Komponen ditata dengan rapih.

Komponen ditata tidak rapih.

Hasil pengukuran benar. Hasil pengukuran salah.

15

3

15

3

5

1

51

V Sikap/Etos Kerja5.1. Tanggung jawab

5.2. Ketelitian

5.3. Inisiatif

5.4. Kemandirian

Membereskan kembali alat dan bahan yang dipergunakan

Tidak membereskan alat dan bahan yang dipergunakan

Tidak banyak melakukan kesalahan kerja

Banyak melakukan kesalahan kerja

Memiliki inisiatif bekerja Kurang/tidak memiliki

inisiatif kerja

Bekerja tanpa banyak diperintah

Bekerja dengan banyak diperintah

2

1

3

1

31

21


VI Laporan6.1. Sistimatika penyusunan

laporan

6.2. Kelengkapan bukti fisik

Laporan disusun sesuai sistimatika yang telah ditentukan

Laporan disusun tanpa sistimatika

Melampirkan bukti fisik hasil penyusunan

Tidak melampirkan bukti fisik

4

1

6

2

BAB. IV PENUTUP

etelah menyelesaikan modul ini, maka Anda berhak untuk mengikuti tes praktik untuk menguji kompetensi yang telah dipelajari. Dan apabila Anda dinyatakan memenuhi syarat

kelulusan dari hasil evalusi dalam modul ini, maka Anda berhak untuk melanjutkan ke topik/modul berikutnya.

Sintalah pada pengajar/instruktur untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung dari pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang

berkompeten apabila Anda telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila Anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap modul, maka hasil yang berupa nilai dari instruktur atau berupa porto folio dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi bagi pihak industri atau asosiasi profesi.

Memudian selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standard pemenuhan kompetensi tertentu dan bila memenuhi syarat Anda berhak mendapatkan sertifikat

kompetensi yang dikeluarkan oleh dunia industri atau asosiasi profesi.

KModul PTL OPS 005 (2) 76

DAFTAR PUSTAKA

1. B.K SIXSMITH, J.E, FUNDAMENTALS OF ELECTRICAL CONTROL.

2. FARDO AND PATRICK, ELECTRICAL POWER SYSTEMS.

3. MC INTYRE, ELECTRICAL MOTOR CONTROL FUNDAMENTAL THIRD EDITION.

4. MORRIS TISCHLER, BS, MA, INSTRUCTION MANUAL FOR INDUSTRIAL MOTOR CONTROL ELEKTRONIC AIDS, INC.


5. ROBERT ROSENBERG, ELECTRICAL MOTOR REPAIR, SECOND EDITION.

6. ELMER S. McKEE. PH.D. INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS.

7. D. R. Grafhan dan J. C. Hey. SCR MANUAL FIFTH EDITION.

8. TECH / ECA ASIA – PACIFIC EDITION, UP – TO – DATE WORRDS, TRANSISTOR – DIODA, THYRISTOR & IC’S


BAB I · Web viewMemelihara dan memperbaiki peralatan listrik pada mesin-mesin listrik Mekanisme Pemelajaran Glosary ISTILAH KETERANGAN Junction Titik sambungan, titik pertemuan anatara

Documents