BAB II DASAR TEORI
3.1 Diagram Sistem Keseluruhan
Diagram sistem secara keseluruhan ditunjukkan oleh gambar 3.1.
Gambar 3.2 Rangkaian charger
Komponen yang digunakan dalam rangkaian charger antara lain;
transformator dan dioda bridge.
3.2.1 Transformator
Transformator atau sering juga disebut trafo adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk mengubah (menaikkan atau menurunkan) tegangangan listrik bolak-balik (AC). Bentuk dasar transformator adalah sepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada bagian sekunder. Bagian primer dan skunder adalah merupakan lilitan kawat email yang tidak berhubungan secara elektris. Kedua lilitan kawat ini dililitkan pada sebuah inti yang dinamakan inti trafo. Untuk trafo yang digunakan pada tegangan AC frekuensi rendah
impedansi. Untuk trafo frekuensi rendah contohnya adalah trafo penurun tegangan (Step Down Trafo) yang digunakan pada peralatan-peralatan elektronik tegangan rendah, adaptor, pengisi battery. Trafo jenis ini jika pada bagian primernya kita hubungkan dengan tegangan AC 220 volt maka pada bagian skundernya akan mengeluarkan tegangan yang lebih rendah. Pada rangkaian tersebut trafo berfungsi untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala PLN yang 220 volt menjadi sebesar tegangan yang dibutuhkan peralatan tersebut agar dapat bekerja normal, misalnya 3 volt, 6 volt, 12 volt atau 25 volt.
Prinsip trafo penurun tegangan adalah jumlah lilitan primernya lebih banyak dari pada jumlah lilitan skundernya. Jika dilihat dari besarnya ukuran kawat email yang digunakan, trafo penurun tegangan memiliki ukuran kawat yang lebih kecil pada lilitan primernya. Sebaliknya trafo penaik tegangan memiliki ukuran kawat yang lebih besar pada lilitan primernya. Hal ini dikarenakan pada trafo penurun tegangan output (keluaran) arus listriknya lebih besar, sedangkan trafo penaik tegangan memiliki out put arus yang lebih kecil. Sementara itu frekuensi tegangan pada input dan outputnya tetap (tidak ada perubahan). Parameter lain adalah efisiensi daya trafo. Dalam kinerjanya trafo yang bagus memiliki efisiensi daya yang besar (sekitar 70-80%). Daya yang
serta faktor-faktor lainnya.
Secara fisik trafo yang bagus adalah trafo yang memiliki inti trafo yang rata dan rapat serta jika digunakan tidak bergetar, sehingga efisiensi dayanya bagus. Dalam penggunaannya perhatikan baik-baik tegangan kerja trafo, tiap tep-nya biasanya ditulis tegangan kerjanya misalnya pada primernya 0V - 110V - 220V, untuk tegangan 220 volt gunakan tep 0V dan 220V, sedangkan untuk tegangan 110 volt gunakan 0V dan 110V, jangan sampai salah atau trafo kita bakal hangus! Dan pada skundernya misalnya 0V - 3V - 6V - 12V – 25V, gunakan 0V dan tegangan yang diperlukan. Ada juga jenis trafo yang menggunakan CT (Center Tep) yang artinya adalah titik tengah. Contoh misalnya 25V - CT - 25V, artinya jika kita gunakan tep CT dan 25V maka besarnya tegangan adalah 25 volt.
Transformator yang digunakan adalah transformator penurun tegangan dari 220 V menjadi 25 V dengan arus maksimal 10 Ampere. Gambar transformator yang digunakan dalam rangkaian charger ditunjukkan oleh gambar 3.3. Alasan memakai travo 10 Ampere adalah mempercepat pengisian accu sesuai dengan waktu yang dapat ditentukan.
3.2.2 Dioda
Dioda adalah piranti semikonduktor dengan bahan tipe-n yang menyediakan elektron-elektron bebas dan bahan tipe-p yang disatukan (P-N junction). Dioda merupakan suatu piranti dua elektroda dengan arah arus yang tertentu, dapat juga dikatakan dioda bekerja sebagai penghantar bila tegangan listrik diberikan dalam arah tertentu tetapi dioda akan bekerja sebagai isolator bila tegangan yang diberikan alam arah berlawanan dari pergerakan elektron pembentuknya.
Kristal pn sebagai penyusun dioda akan bekerja jika arus didalamnya hanya dapat mengalir dalam satu arah dan tidak sebaliknya. Hubungan ini disebut dengan rangkaian prategangan maju (fowrard bias). Pada dioda, kita mengenal potensial barrier yaitu beda potensial pada persambungan. Beda potensial ini menjadi cukup besar untuk menghalangi proses penyebaran difusi selanjutnya dari elektron-elektron
Gambar 3.4 Kurva Dioda
Gambar 3.4 merupakan kurva karakteristik dioda pada pra tegangan maju (forward) dan pra tegangan balik (reverse). Dari gambar karakteristik tersebut dapat dianalisa bahwa sebuah dioda akan mengalirkan arus setelah tegangan luar mengatasi potensial barrier, maka arus maju akan menjadi besar. Pada kurva dengan karakteristik balik saat tegangan yang diberikan sama dengan nol, maka tidak ada arus yang mengalir jika tegangan dinaikkan maka arus akan sangat kecil. Saat arus maju terlalu besar maka dioda akan rusak karena disipasi daya terlalu besar. Jika pada arah balik tegangan yang terlalu tinggi akan menimbulkan kedadalan (breakdown) listrik pada dioda.
Dioda yang digunakan adalah dioda bridge dengan arus maksimal 25 ampere. Dioda bridge adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge dan dikemas menjadi satu kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk dioda bridge dengan berbagai macam kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang utama adalah voltage dan ampere maksimumnya. Dioda bridge digunakan sebagai penyearah pada
charger.
searah atau DC.
Gambar 3.7 Dioda bridge yang digunakan
maka pada titik dioda 2-1 akan terjadi siklus positif. Akibatnya dioda 2-1 akan mengalami panjaran maju (forward bias) sehingga arus mengalir di 2-1 menuju beban dan kembali masuk ke CT.
Saat tegangan input (tegangan primer) berada pada siklus negatif , maka pada titik dioda 3-1 akan terjadi sil;us positif. Akibatnya dioda 3-1 akan mengalami panjaran maju (forward bias) sehingga arus mengalir di 3-1 menuju beban dan kembali masuk ke CT.
Dari penjelasan cara kerja penyearah gelombang penuh jenis ini terlihat bahwa tegangan yang terjadi pada beban mempunyai polaritas yang sama tanpa memperdulikan dioda mana yang menghantar karena arus mengalir melalui arah yang sama sehingga akan terbentuk gelombang penuh yang disearahkan seperti ditunjukkan pada grafik sinyal berikut.
dilewatkan oleh dioda harus lebih besar dari besar arus yang dilewatkan pada rangkaian.