HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Pengujian Pemasangan Kapasitor
Pemasangan kapasitor merupakan tujuan dari penelitian ini, apakah ada pengaruh perubahan frekuensi maupun tegangan yang diakibatkan oleh penambahan jumlah nilai kapasitor tersebut. Jenis kapasitor yang digunakan jenis keramik dengan nilai 15 nF /100 V.
a. Keluaran transmitter (TX) dengan pemasangan kapasitor
Pemasangan kapasitor pada rangkaian transmitter mempengaruhi nilai keluaran arus yang akan ditransferkan serta nilai frekuensi yang semakin mengecil jika pemasangan kapasitor semakin meningkat pada rangkaian transmitter. Gambar 4.2 menunjukan titik pengukuran dari rangkaian transmitter,diukur dari ujung coil yang terhubung di pin kapasitor.
Gambar 4.2. Titik pengukuran dibelitan transmitter (TX)
Pengukuran yang dilakukan dengan oscilloscope, seperti ditunjukan pada gambar 4.2 didapat hasil pengukuran tegangan dan arus, ditunjukan pada Tabel 4.2
Tabel 4.2 Perbandingan penggunaan jumlah kapasitor dengan tegangan 10,8V Pada rangkaian transmitter
42
Gambar 4.3 (a) menampilkan gelombangyang terukur pada saat rangkaian royyer oscilator (Gelombang bewarna Merah) tidak diberi kapasitor. Sedangkan pada Gambar 4.3 (b) menampilkan posisi gelombang transmitter dengan 14 kapasitor. Dari kedua Gambar tersebut, menunjukan penambahan kapasitor, mempengaruhi gelombang pada Tegangan puncak ke puncak (Vpk-pk), Arus dan daya yang dihasilkan.
Gelombang pada receiver
Gelombang pada transmitter
(a) Tanpa kapasitor (b) Dengan 14 kapasitor Gambar 4.3. Bentuk gelombang pada saat ditambah kapasitor
b. Hasil keluaran receiver (RX) dengan beban lampu 5 watt pada jarak 25 cm tanpa joule thief
Pemasangan kapasitor pada rangkaian transmitter (Royyer Oscilator), juga mempengaruhi tegangan, arus dan frekuensi pada rangkaian penerima. Gambar 4.4 menunjukan titik pengukuran rangkaian receiver pada jarak 25 cm. Titik pengukuran dilakukan dibelitan keluaran receiver.
Gambar 4.4. Titik pengukuran receiver
Berdasarkan hasil pengukuran dari jarak 25 cm dan menggunakan alat ukur oscilloscope dan ammeter digital, didapat hasil pengukuran yang ditunjukan pada Tabel 4.3
Tabel 4.3. Perbandingan penggunaan jumlah
kapasitor pada jarak 25cm, pada rangkaian menyala redup. Sementara pada Gambar 4.5 (b) ditunjukan pemasangan 14 kapasitor yang mengakibatkan lampu 5 Watt menyala lebih terang pada rangkaian Receiver.
44
Pengawatan dilakukan pada jarak antara coil transmitter dengan coil receiver adalah 25cm.
(a) 8 Kapasitor (b) 14 Kapasitor Gambar 4.5. Tampilan lampu sebagai indikator
c. Hasil keluaran receiver (RX) dengan beban lampu 5 watt pada jarak 35 cm tanpa joule thief
Tujuan pengujian pemasangan kapasitor pada jarak 35 cm, dilakukan untuk mengetahui apakah tegangan yang dikirimkan oleh coil transmitter, bisa diterima pada jarak 35 cm oleh coil receiver yang terhubung ke modul USB 5 volt. USB 5 Volt digunakan untuk mengisi daya baterai 7,4 Volt yang di fungsikan untuk menyalakan beban lampu 7 watt sebanyak 4 buah (total beban 48 watt) dengan menggunakan rangkaian booster.
Gambar 4.6 ditunjukan flow diagram sistem kerja rancangan wireless power transfer yang dirancang. Dimana saat tegangan diterima oleh coil receiver akan diterima input USB 5 Volt, dan output USB 5 volt terhubung kebaterai. Pada saat
beban 48 Watt ingin dinyalakan, maka rangkaian booster converter (Joule thief) mensuply tegangan dari baterai 7,4 Volt.
Gambar 4.6. Flow diagram sistem Kerja Wireles Power Transfer
Tabel 4.4 menampilkan data hasil pengukuran yang dilakukan dengan jarak 35 cm antara coil transmitter dengan coil receiver tanpa USB 5V. Hasil yang didapat hampir sama dengan pengukuran pada jarak 25 cm, dimana penggunaan kapasitor mempengaruhi besar nilai tegangan, arus dan frekuensi yang di kirimkan.
Tabel 4.4. Perbandingan penggunaan jumlah kapasitor pada jarak 35 cm, Pada rangkaian receiver tanpa joule thief
Jumlah
46
d. Hasil Pemasangan Kapasitor Pada Receiver dengan beban keluaran modul USB 5 Volt
Tujuan pengukuran pemasangan kapasitor pada jarak +35 cm dengan beban USB 5 Volt, dilakukan untuk mengetahui apakah tegangan yang dikeluarkan oleh USB 5 Volt, mampu untuk mengisi baterai 7,4 Volt yang difungsikan untuk mensupply tegangan pada saat mengaktifkan beban 48 Watt. Gambar 4.7 menunjukan titik pengukuran yang dilakukan di receiver,dikeluaran output USB 5V.
Hal ini dilakukan untuk mengetahui tegangan keluaran yang akan mengisi baterai 3.7 V.
Gambar 4.7. Titik pengukuran output USB TP4056
Hasil pengukuran dikeluaran USB TP4056, ditunjukan pada Tabel 4.5 perbandingan hasil pengukuran keluaran beban yang diukur dan datasheet pabrikan modul USB 5 Volt.
Tabel 4.5. Perbandingan pengukuran kapasitor pada output USB 5V dan datasheet USB 5 V, pada jarak 35 cm
Tabel 4.5. Perbandingan pengukuran kapasitor pada output USB 5V dan datasheet USB 5 V, pada jarak 35 cm
Hasil Pengukuran
Datasheet USB 5V (TP 4056) Jumlah
kapasitor
Vout Arus (Iin)
2 1,3 0,01 Charger current 1000 mA
4 1,3 0,01 Accuracy 1,5 %
6 1,6 0,02 Max temp 1450 C
8 1,9 0,02 Vin Drop 30 mV
10 2,1 0,02 Bat drop 2uA
Pada Gambar 4.8 (a) ditunjukan pada saat diberi 8 kapasitor, cahaya LED (Merah) di USB 5V pada jarak 35 cm terlihat lebih redup. Sedangkan pada Gambar 4.8 (b) menunjukan pada saat diberi 14 kapasitor, cahaya LED di USB 5V terlihat terang. LED Merah pada USB 5V tipe TP 4056, menjelaskan bahwa USB 5V sedang mengisi (charging) baterai, dan pada saat lampu oranye menyala, menjelaskan bahwa baterai yang diisi sudah penuh.
(a) LED USB 5 V, 8 Kapasitor (b) LED USB 5V, 14 Kapasitor Gambar 4.8. Kecerahan LED USB 5 V pada saat ditambah kapasitor
48
Berdasarkan dari data tabel 4.5 maka, bisa disimpulkan lama pengisian baterai berkisar antara 4 jam. hal ini, didapat dari spesifikasi baterai 7.4 Volt sama dengan 8000mAh atau setara 8 Amper, dibagi dengan amper tertinggi USB TP4056 dengan nilai 0.02 sehingga didapat 400 h, dan diubah kedalam bentuk waktu (60 detik), didapat hasilnya 6 jam untuk jarak 35 cm. Semakin dekat jarak TX dan RX pada pengisian baterai, maka USB TP4056 akan meningkatkan nilai amper yang dikirimkan ke baterai.
e. Hasil Pengukuran output Rangkaian Booster converter (Joule thief) untuk beban lampu 12 Watt (total 48 watt).
Tujuan pengukuran pada rangkaian joule thief, untuk mengetahui tegangan keluaran dan arus yang mengalir pada beban lampu dengan total 48 watt, sehingga bisa mengetahui efisiensi antara daya pada pengirim (Receiver) dan daya yang dikeluarkan oleh booster converter.
Gambar 4.9 menunjukan titik pengukuran yang dilakukan di output dari joule thief atau booster converter. Hal ini bertujuan untuk mengetahui nilai tegangan keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian booster, dengan input tegangan dari baterai 7,4 V yang diisi dari wireless power transfer.
Gambar 4.9. Titik pengukuran di output booster converter
S
TX, RX= +35 cm
Hasil pengukuran dikeluaran booster converter, ditunjukan pada Tabel 4.6 hasil keluaran output rangkaian booster converter pada saat diberi tegangan input dari baterai sebesar 7,4 V.
Tabel 4.6. Hasil pengukuran output rangkaian Booster Converter Output Booster converter, untuk menyalakan 4 buah lampu, dengan masing masing lampu memiliki daya 12 watt dengan total keseluruhan beban 48 W dan input pada tegangan dari baterai 7,4 V. Sementara pada Gambar 4.10 (b) menampilkan bentuk gelombang keluaran dari rangkaian booster yang tidak terbaca oleh oscilloscope.
(a) Nyala LED 48 W, dengan input 7,4 V (b) Bentuk gelombang nyala lampu (Gelombang Merah)
Gambar 4.10. Tampilan nyala lampu dan bentuk gelombang pada booster converter
50
4.4 Perhitungan dan perbandingan efisiensi yang dihasilkan Pada rangkaian