APLIKASI DINAMO SEPEDA SEBAGAI RECHARGER PADA PENGISI DAYA HANDPHONE
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh :
ENGGAR KUSUMA 0611 3032 0200
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
APLIKASI DINAMO SEPEDA SEBAGAI RECHARGER PADA PENGISI DAYA HANDPHONE
LAPORAN AKHIR
Oleh :
ENGGAR KUSUMA 0611 3032 0200
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Fauzi, M.T. Ir. Pola Risma, M.T.
NIP.19620917 199103 1 001 NIP.19630328 199103 2 001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Teknik Elektro Teknik Elektronika
Ir. Ali Nurdin, M.T. Yudi Wijanarko, S.T., M.T.
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Enggar Kusuma NIM : 0611 3032 0200 Program Studi : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul “APLIKASI DINAMO SEPEDA SEBAGAI DINAMO SEPEDA SEBAGAI RECHARGER PADA PENGISI DAYA HANDPHONE”adalah benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi, serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang laim, Kecuali yang telah disebutkan sumbernya.
Palembang, Juli 2014 Penulis
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Lebih baik menyalakan lilin kecil daripada mengutuk kegelapan”
Laporan Akhir ini kupersembahkan kepada :
Ayah dan Ibu yang selalu mendoakan, memberikan
semangat yang tiada hentinya, dan memfasilitasi Laporan Akhir ini hingga selesai serta selalu menjadi motivasi untukku menuntut ilmu tanpa lelah. “Kalianlah peluk tererat yang aku harap sebelum aku melangkah”
Saudara kandung yang aku sayangi beserta keluarga
besarku.
Robi Gilang Antero yang juga selalu memberikan semangat
disaat semua mencapai “titik jenuh”, dan ikut bersusah payah dalam membantu lancarnya Laporan Akhir ini.
Semua teman-temanku, terkhusus Elektronik EA‘11
Almamaterku
ABSTRAK
PADA PENGISI DAYA HANDPHONE
(2014 : xiv + 36 Halaman + Daftar Pustaka + Lampiran)
ENGGAR KUSUMA 0611 3032 0200
Jurusan Teknik Elektro
Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya
Baterai handphone dan Lead Acid merupakan baterai sekunder yang bersifat tidak continue sehingga diperlukan pengisian ulang dengan cara menyuplai energi listrik (recharge) dari PLN untuk mengembalikan reaksi kimia yang terjadi selama pengosongan atau ketika baterai digunakan. Namun, dalam keadaan tertentu, sumber listrik PLN tidak selalu tersedia, seperti saat banjir, ketika di pantai dan dalam keadaan darurat lainnya. Untuk mengatasi kondisi tersebut maka dirancang sistem pengisian baterai handphone dengan memanfaatkan tenaga dinamo sepeda 12V 5,5 watt. Dengan memutar pedal yang terhubung dengan poros dinamo sepeda, magnet di dalam dinamo sepeda akan berputar disekitar kumparan dan menghasilkan garis gaya magnet yang berubah-ubah. Perubahan garis gaya magnet tersebut menimbulkan gaya gerak listrik induksi bolak-balik yang kemudian akan disearahkan agar dapat melakukan proses pengisian baterai. Kondisi pengisian terdiri dari tiga jenis yaitu kondisi recharge baterai Lead Acid 6V, charging baterai handphone 3,7 1500mAh dan recharge, serta charging dengan baterai Lead Acid sebagai sumbernya. Dari pengukuran yang didapat, besarnya Vout dinamo sepeda = 2 Volt sehingga tidak dapat melakukan recharge.
Pada kondisi recharge dan charging secara bersamaan, Vout = ±4Volt dengan
kapasitas arus yaitu 0,35-0,42Ah sehingga dibutuhkan waktu yang lama untuk pengisian. Besar kecilnya tegangan dinamo tersebut bergantung pada jumlah putaran, jika semakin banyak jumlah putaran maka semakin besar pula tegangan keluarnya dan sebaliknya.
Kata kunci: Dinamo sepeda, Recharge, Charging, Baterai Handphone, Baterai Lead Acid
ABSTRACT
THE APPLICATION OF BICYCLE DYNAMO AS RECHARGER
ON HANDPHONE CHARGER
(2014 : xiv + 36 pages + Bibliography + Attachments)
ENGGAR KUSUMA 0611 3032 0200
Department of Electrical Engineering Study Program of Electronic Engineering State Polytechnic of Sriwijaya
Mobile phone battery and Lead Acid battery are secondary battery that the electrical is discontinue characteristic, so it needs to recharge by applying electric current from PLN to reverses the chemical reacting that occur during discharge or when the battery is used. But in several condition, the electricity from PLN not always available, for example when floooding, when we are in the beach and in other emergencies. To solve it is charger designed using 12V 5,5W bicycle dynamo. By turning the pedals are connected to the bicycle dynamo shaft, magnets in dynamo would spin around the coil and generates a magnetic force lines changing. Those changing will causes electromotive force that will be rectified so that in can be used to charge the battery. There are 3 types of charging condition, first is 6V Lead Acid recharge, 3,7V 1,5Ah mobile phone charging and recharge, and the last is mobile phone charging using Lead Acing battery as a source. Based on measurement results, the Vout generated by bicycle
dynamo is only 2V, so there is unavailable recharge. When in recharge and charging conditions, the Vout = ±4Volt with capacity of current is 0,35-0,42Ah, so
it takes a long time to do the charging. The size of dynamo output voltage depends on the number of rounds, if there are so many rounds, dynamo output voltage will high and vice versa.
Keywords: Bicycle Dynamo, Recharge, Charging, Mobile Phone Battery, Lead Acid Battery
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini yang berjudul “APLIKASI DINAMO SEPEDA SEBAGAI RECHARGER PADA PENGISI DAYA HANDPHONE”
Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat dan pengikutnya yang istiqomah hingga akhir zaman. Laporan akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
Dalam penyelesaian Laporan Akhir ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih kepada:
1. Bapak Ir. Fauzi, M.T., selaku Pembimbing I 2. Ibu Ir. Pola Risma, M.T., selaku Pembimbing II
yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan nasihatnya kepada penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir dan pendidikan di Politeknik Negeri Sriwijaya, kepada:
1. Bapak RD. Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
3. Bapak. Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
4. Bapak Yudi Wijanarko,S.T.,M.T.,selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
5. Seluruh staf Laboratorium dan Bengkel Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
6. Semua dosen dan seluruh staff serta karyawan administrasi di jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
7. Kepala Perpustakaan beserta staff administrasi perpustakaan pusat dan perpustakaan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang 8. Orang tua dan keluargaku yang selalu mendoakan dan memberikan
motivasi
9. Robi Gilang Antero yang selalu memberikan semangat dan membantu lancarnya laporan akhir
10. Resmy Saraswati yang selalu bersedia membagi printernya denganku 11. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektronika khususnya kelas EA yang
selalu saling memberikan semangat dan motivasi.
12. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu dalam pembuatan laporan akhir ini.
Dalam penulisan Laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun guna kebaikan bersama dimasa yang akan datang.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Elektronika.
Palembang, Juli 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL...i
HALAMAN PENGESAHAN...ii
PERNYATAAN KEASLIAN...iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN...iv
ABSTRAK...v
ABSTRACT...vi
KATA PENGANTAR...vii
DAFTAR ISI...ix
DAFTAR GAMBAR...xii
DAFTAR TABEL...xiii
DAFTAR LAMPIRAN...xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah...1
1.2 Perumusan Masalah...2
1.3 Pembatasan Masalah...2
1.4 Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan...2
1.4.2 Manfaat...2
1.5 Metodologi Penulisan...3
1.6 Sistematika Penulisan...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengisi Baterai Handphone...5
2.2 Baterai Lead Acid (Asam Timbal)...6
2.2.1 Proses Pengosongan (Discharge) Baterai Lead Acid...7
2.2.2 Proses Pengisian (Charging) Baterai Lead Acid...8
2.3 Dinamo Sepeda...9
2.3.1 Komponen Dinamo Sepeda...10
2.3.2 Prinsip Kerja Dinamo Sepeda...11
2.4 Konversi Garis Gaya Magnet (GGM) menjadi Gaya Gerak Listrik (GGL)...12
2.5 Dioda Schottky...14
2.5.1 Penyearah Gelombang Penuh...16
2.6 Regulasi Tegangan dengan IC XL6009...29
2.7 Sistem Charging Menggunakan USB...21
BAB III RANCANG BANGUN APLIKASI DINAMO SEPEDA SEBAGAI RECHARGER PADA PENGISI DAYA HANDPHONE 3.1 Tujuan Perancangan...24
3.2 Blok Diagram Alat...24
3.3 Perancangan Elektronik...27
3.4 Perancangan Mekanik...28
3.5 Prinsip Kerja Rangkaian...29
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengukuran...31
4.1.1 Tujuan Pengukuran...31
4.1.2 Titik Uji Pengukuran...31
4.2 Data Hasil Pengukuran...32
4.3 Analisa...33
4.3.1 Pengukuran Dinamo Sepeda...33
4.3.2 Pengukuran pada Kondisi Recharge...33
4.3.3 Pengukuran pada Kondisi Recharge dan Charging...34
4.3.4 Pengukuran pada Kondisi Charging dengan Baterai Lead Acid sebagai Sumber...35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan...36 ... 5.2 Saran...36
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Handphone Charger...6
Gambar 2.2 Baterai Lead Acid...6
Gambar 2.3 Proses Pengosongan (Discharge)...8
Gambar 2.4 Proses Pengisian (Charging)...9
Gambar 2.5 Dinamo Sepeda...10
Gambar 2.6 Komponen Penyusun Dinamo Sepeda...11
Gambar 2.7 Penempatan Dinamo Sepeda...11
Gambar 2.8 Garis-Garis Gaya Magnet...12
Gambar 2.9 Prinsip Timbulnya Gaya Gerak Listrik (GGL)...14
Gambar 2.10 Arah GGL Induksi...14
Gambar 2.11 Struktur Dioda Schottky...15
Gambar 2.12 Komponen dan Simbol Dioda Schottky...15
Gambar 2.13 Penyearah Gelombang Penuh dengan Dioda Schottky...17
Gambar 2.14 Rangkaian Penyearah Jembatan dengan Penapis Kapasitor...18
Gambar 2.15 IC XL6009...20
Gambar 2.16 Konfigurasi pin IC XL6009...20
Gambar 2.17 Kabel Data...22
Gambar 2.18 Pin pada USB...23
Gambar 3.1 Blok Diagram Rangkaian Dinamo Sepeda Sebagai Recharger pada Pengisi Daya Handphone...24
Gambar 3.2 Ilustrasi Rangkaian Penghasil Listrik dari Dinamo Sepeda...25
Gambar 3.3 Penyearah Gelombang Penuh...25
Gambar 3.4 Rangkaian Dinamo Sepeda sebagai Recharger pada Pengisi Daya Handphone...28
Gambar 3.5 Layout dan Tata Letak Rangkaian Dinamo Sepeda sebagai Recharger pada Pengisi Daya Handphone...28
Gambar 3.6 Sistem Mekanik Dinamo Sepeda sebagai Recharger pada Pengisi Daya Handphone...29
Gambar 4.1 Titik Pengukuran...31
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Keterangan Pin IC XL6009...21
Tabel 2. Spesifikasi IC XL6009...21
Tabel 3. Keterangan Pin pada USB Standar...23
Tabel 4. Data Hasil Pengukuran...32
DAFTAR LAMPIRAN
KARAKTERISTIK PENGISIAN BATERAI SEKUNDER...(L-1) DATA SHEET BATERAI LEAD ACID 6V 1.3Ah...(L-2) DATA SHEET IC XL 6009...(L-3) DATA SHEET DIODA SCHOTTKY RH1...(L-11) REKOMENDASI UJIAN LAPORAN AKHIR (LA)...(L-13) LEMBAR BIMBINGAN LAPORAN AKHIR...(L-14) KESEPAKATAN BIMBINGAN LAPORAN AKHIR...(L-18) PELAKSANAAN REVISI LAPORAN AKHIR...(L-20)
