Rangkaian Aplikasi UPS



1. Rangkaian Aplikasi UPS [kembali]
1.1 Tujuan dan Fungsi [kembali]

UPS atau Uninteruptible Power Supply merupakan suatu komponen yang berfungsi 

- sebagai backup power listrik ketika terjadi pemadaman listrik secara tiba-tiba, 

- menjaga supaya tidak merusak perangkat elektronik yang di-supply nya.

1.2 Komponen-Kompoen Elektronika [kembali]

1.    Fuse


Fuse adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai pengaman dalam rangkaian Elektronika maupun perangkat listrik. Fuse (Sekering) pada dasarnya terdiri dari sebuah kawat halus pendek yang akan meleleh dan terputus jika dialiri oleh Arus Listrik yang berlebihan ataupun terjadinya hubungan arus pendek (short circuit) dalam sebuah peralatan elektronika. 


2.    Transformator



Pada dasarnya, transformator hanyalah komponen yang terdiri dari lilitan-lilitan tembaga yang disusun sedemikian rupa yang fungsinya untuk memindahkan tenaga listrik dari primer ke sekunder melalui induksi elektromagnet.

3.      Dioda

Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

4.      Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.

5.      Regulator

Fungsi Voltage Regulator adalah untuk mempertahankan atau memastikan Tegangan pada level tertentu secara otomatis.

6.      DC Voltmeter

DC voltmeter adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

1.3 Dasar Teori [kembali]
UPS adalah kepanjangan dari  Uninteruptible Power Supply, yang artinya adalah sumber daya listrik tanpa gangguan/hambatan. Untuk bisa menjalankan fungsinya, UPS menggunakan energy yang bersumber dari baterai kering yang kemudian diubah ke tegangan AC dengan menggunakan rangkaian inverter, karena kapasitas baterai terbatas tentunya UPS tidak bisa menggantikan listrik PLN secara penuh. 

TRANSFORMATOR

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.  Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt.

Bentuk dan Simbol Transformator (Trafo)

Berikut ini adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :

Prinsip Kerja Transformator (Trafo)

Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan Inti Besi (Core).  Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.

Sedangkan Inti besi pada Transformator atau Trafo pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.

Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti :

  • E – I Lamination
  • E – E Lamination
  • L – L Lamination
  • U – I Lamination

Dibawah ini adalah Fluks pada Transformator :


Rasio lilitan pada kumparan sekunder terhadap kumparan primer menentukan rasio tegangan pada kedua kumparan tersebut. Sebagai contoh, 1 lilitan pada kumparan primer dan 10 lilitan pada kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan 10 kali lipat dari tegangan input pada kumparan primer. Jenis Transformator ini biasanya disebut dengan Transformator Step Up. Sebaliknya, jika terdapat 10 lilitan pada kumparan primer dan 1 lilitan pada kumparan sekunder, maka tegangan yang dihasilkan oleh Kumparan Sekunder adalah 1/10 dari tegangan input pada Kumparan Primer. Transformator jenis ini disebut dengan Transformator Step Down.

 

 REGULATOR

Regulator merupakan salah satu komponen yang penting pada mobil. Disebut penting karena jika terjadi kerusakan pada regulator, maka mobil tidak bisa berjalan atau tiba-tiba mati saat di jalan. Sebagai salah satu satu rangkaian komponen elektronik, regulator memiliki fungsi sebagai pengatur output pengisian.

Dalam regulator ada tiga buah relay yang bertugas mengontrol tegangan yang dihasilkan pembangkit listrik, mengontrol arus yang keluar, dan mencegah arus balik dari baterai. Ketiga fungsi tersebut dijalankan oleh voltage regulator, pembatas arus, dan cut out relay.

Sebagai komponen listrik pada mobil, regulator juga mengatur tegangan arus listrik dari alternator agar sesuai dengan kapasitas aki, dan beberapa komponen kelistrikan lain pada mobil. Hal tersebut membuat fungsi regulator sangat penting. Sebab jika listrik mengalir dari alternator ke aki melebihi batas, maka komponen tersebut dapat rusak. Melalui komponen tersebut, arus tegangan listrik diatur untuk tetap berada di 13,5 hingga 14,5 volt.

Komponen Regulator

Seperti yang sudah disebutkan di atas, regulator memiliki tiga komponen yang saling berhubungan untuk menjalankan tugasnya. Komponen - komponen tersebut adalah voltage regulator, pembatas arus, dan cut out relay. Berikut ini penjelasan dari ketiga komponen yang dimaksud:

  1. Voltage Regulator

Komponen ini berfungsi untuk mengontrol listrik yang dihasilkan agar selalu tetap stabil. Cara kerjanya adalah ketika tegangan listrik mulai naik, kemudian arus listrik tersebut secara otomatis dialirkan melalui sebuah tahanan yang dihubungkan seri dengan kumparan medan. Sehingga, arus yang masuk ke kumparan tersebut diberi batas. Ini membuat tegangan listrik yang dibangkitkan menjadi turun. Setelah tegangan listrik tersebut turun, maka secara otomatis arus listik dapat mengalir, tanpa harus melalui tahanan yang dihubungkan pada seri tersebut. Dengan begitu tegangan listrik naik kembali. Tegangan listrik yang naik dapat diatur dengan menyetel ketegangan pegas dan celah udara pada voltage regulator tersebut.

2. Pembatas Arus


Pembatas arus berfungsi untuk membatasi arus listrik yang berlebihan dari dinamo. Cara kerjanya, jika arus yang mengalir berlebihan maka secara otomatis arus tersebut akan dialirkan melalui sebuah tahanan, kemudian menuju kumparan medan. Dengan begitu, arus yang dibangkitkan dinamo menjadi kurang. Jika arus listrik yang dibangkitkan terlalu kecil maka, secara otomatis gaya pegas arus listrik yang dialirkan ke kumparan medan tanpa melalui tahanan akan membuat arus listrik bertambah.

3. Cut Out Relay

Komponen ketiga dari regulator ini berfungsi untuk mencegah terjadinya arus balik yang mengalir dari baterai ke dinamo. Terjadinya arus balik tersebut disebakan oleh tegangan listrik yang dibangkitkan dinamo. Di mana pada putaran rendah tegangan listrik yang turun tersebut dipengaruhi putaran dinamo. Pada suatu putaran tertentu, tegangan listrik yang dibangkitkan dinamo lebih rendah dari tegangan listrik baterai. Jika terjadi hal tersebut maka, akan timbul arus balik.

 DC VOLTMETER

Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik. Susunannya paralel sesuai dengan lokasi komponen yang diukur. Ada tiga lempengan tembaga yang ada di dalamnya. Semua lempengan itu terpasang pada Bakelit yang sudah terangkai dalam sebuah tabung plastik maupun kaca. Lempengan luarnya dinamakan anode, sedangkan lempengan tengahnya dinamakan katode. Ukuran tabung yang dimaksud biasanya sekitar 15 x 10 cm (tinggi x diameter).

Tidak jauh berbeda dengan Amperemeter, desain voltmeter juga dibagi menjadi hambatan seri atau multiplier dan juga galvanometer. Kinerja alat ukur ini akan lebih baik dan bisa meningkat jika ditambah dengan multiplier. Dengan penambahan ini, diharapkan kemampuannya bisa bertambah berkali lipat besar daripada sebelumnya. Jika kuat arus dan medan magnet Saling berinteraksi maka akan timbul gaya magnet. Gaya itulah nanti yang akan menggerakkan jarum. Besar kecil penyimpangan jarum akan dipengaruhi oleh arus listrik yang mengalir.

Fungsi Voltmeter.

Apa itu fungsi dari voltmeter? Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik. Biasanya, ketika Anda akan menggunakan alat ini, Anda akan menemukan tulisan milivolt (mV), voltmeter (V), mikrovolt, dan juga kilovolt (kV). Tahukah Anda? Alat ini memiliki batasan ukuran yaitu nilai maksimum tegangan yang bisa diukur oleh alat itu. Jika pengukuran melebihi batas yang ditentukan, otomatis alat itu akan rusak.

 

2. Rangkaian Aplikasi [kembali]
2.1 Prinsip Kerja [kembali]

Ketika tegangan listrik AC dari PLN mati atau terjadi under maupun over voltage, UPS akan memutus jalur bypass dan sebagai gantinya menggunakan output dengan supply dari baterai yang saat kondisi standby sudah di charge. Perpindahan supply tegangan pada UPS tersebut menggunakan relay dan untuk perpindahan hanya diperlukan waktu beberapa ms.

 

2.2 Gambar Rangkaian [kembali]

 



2.3 Video [kembali]



3. Link Download [kembali]

    Rangkaian        :  Klik disini
    Video               :  Klik disini
    File                  :  Klik disini
    Datasheet fuse :  Klik disini
    Datasheet transformator :  Klik disini
    Datasheet dioda :  Klik disini
    Datasheet kapasitor : Klik disini
    Datasheet regulator : Klik disini
    Datasheet dc voltmeter : Klik disini
    html blog : Klik disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  Bahan Presentasi untuk Mata Kuliah  Elektronika Industri 2020     Oleh: Junaini Lubis 1910931015       Dosen Pengampu: ...