24
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian per modul dan pengujian alat secara keseluruhan. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan yang telah dibahas pada bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan.
4.1. Pengujian Modul Mikrokrontroler
Mikrokontroler pada alat ini berfungsi untuk menghasilkan PWM yang akan filter menggunakan LPF untuk mendapatkan sinyal tegangan DC, dan juga untuk mendeteksi suhu pada sistem.
4.1.1. Pengujian PWM – DAC
Pengujian ini dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran DAC saat duty cycle PWM divariasi antara 0 – 100%, dengan VCC sebesar 3.3V.
Sehingga perhitungannya sebagai berikut : Saat duty cycle = 50%
Vout = 0.5 * 3.3 = 1.65V
Tabel 4.1. Tabel pengujian PWM-DAC
Duty cycle PWM
Tegangan yang diukur (V)
Tegangan yang dihitung (V)
Error(V)
0 0 0 0
10% 0,39 0,33 0,06
20% 0,73 0,66 0,07
30% 1,07 0,99 0,08
40% 1,41 1,32 0,09
50% 1,73 1,65 0,08
25
70% 2,43 2,31 0,12
80% 3,75 2,64 0,11
90% 3.09 2.97 0,12
100% 3.45 3.3 0,14
Gambar 4.1 Grafik tegangan PWM-DAC yang terukur terhadap tegangan PWM-DAC yang dihitung
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa ada perbedaan antara besaar tegangan yang diukur dan tegangan yang dihitung sebesar ± 0.1volt. Yaitu saat Nilai tersebut masih dalam nilai tegangan yang diinginkan untuk masukan active load yaitu ±3V atau sesuai yang diinginkan.
4.1.2. Pengujian Sensor Suhu
Sensor LM35 berfungsi sebagai sensor suhu yang mendeteksi suhu pada heatsink. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui bahwa sensor telah bekerja dengan baik. Secara teori LM35 memiliki karakteristik perbandingan suhu dan tegangan yang linear yaitu 10mV/oC. Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan pembacaan suhu dari pada heatsink dengan tegangan yang dihasilkan oleh sebuah sensor LM35.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0 0.5 1 1.5
Tegangan yang diukur (V)
26
Tabel 4.2. Hasil pengujian LM35
Suhu terukur(oC) Tegangan keluaran(V)
25 0,254
30 0,301
35 0,353
40 0,400
45 0,455
50 0,501
55 0,556
60 0,653
65 0,712
70 0,765
Gambar 4.2. Grafik suhu terhadap tegangan LM35
Dari pengujian yang dilakukan, dihasilkan data perbandingan antara suhu yang
diukur menggunakan termometer dengan tegangan yang dihasilkan sensor. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.2. Gambar 4.1 merupakan grafik yang merepresentasikan hasil data. Dalam pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa sensor telah bekerja dengan baik dan sangat mendekati perhitungan bahwa sensor LM35 memiliki koefisien sebesar 10 mV/0C yang berarti bahwa kenaikan suhu 10C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Pengujian sensor suhu juga dilakukan pada penerapan ke modul active load .
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 10 20 30 40 50 60 70 80
te
g
an
g
an
ke
lu
ar
an
27
Tabel 4.3. Pengukuran suhu pada active load saat Id = 1 ampere
Vps (volt) Suhu (oC)
12 28
15 39
18 48
20 61
25 70
30 79
Tabel 4.4 Pengukuran suhu pada active load saat Id = 3 ampere
Vps (volt) Suhu (oC)
12 38
15 51
18 54
20 65
25 79
30 97
Gambar 4.3. Grafik tegangan terhadap suhu
Dari tabel tabel 4.3 dan 4.4 serta gambar 4.3. dapat kita ketahui semakin besar arus maka suhu akan semakin naik. Hal ini dikarenakan semakin besar arus yang melalui MOSFET maka daya pada MOSFET pun akan semakin besar, dimana
0 20 40 60 80 100 120
0 10 20 30 40
su
h
u
tegangan
Id=1A
28
MOSFET pada beban elektronik ini berfungsi seperti resistor, sehingga arus yang melalui sebuah resistor akan menghasilkan daya. Dan sebagian daya yang digunakan akan terbuang sebagai panas.
4.2. Pengujian Modul Active load
Pengujian modul active load ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan beban elektronik yang dirancang dalam menarik arus dari power supply, serta kemapuan power supply untuk mengeluarkan arus baik secara konstan maupun sesaat. Pengujian ini
dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari modul active load yaitu pada resistor Rsense.
Gambar 4.4. Pengujian beban elektronik
Power supply yang diuji adalah GW laboratory DC power supply model GPR-3030. Dengan
tegangan maksimum = 30 volt dan arus = 3 ampere.
Tabel 4.5. tabel pengujian modul active load pertama saat ID divariasi
ID(A) Tegangan power supply yang diuji
12V 15V 18V 20V 25V 30V
0 12 15 18 20 25 30
0.5 11,97 14,96 17,95 19,95 24,92 29,88
1 11,93 14,81 17,76 19,73 24,71 29,64
1.5 11,84 14,78 17,65 19,64 24,63 29,51
29
2.5 11,62 14,59 17,44 19,34 24,38 29,26
3 11,56 14,45 17,35 19,29 24,12 29,03
Gambar 4.4. Grafik perubahan ID terhadap VPSU
Dari tabel dan grafik diatas dapat kita lihat bahwa, dengan perubahan arus ID maka tegangan power supply yang diuji juga ikut berubah. Semakin besar arus maka tegangan power supply akan berkurang. Hal ini akan berpengaruh pada perhitugan regulasi beban.
Dari tabel pengujian diatas kita dapat mengetahui berapa persen regulasi beban dari power supply yang diuji.
Tabel 4.6. Regulasi beban power supply yang diuji
VPSU(V) Regulasi beban ( )
12 3,68
15 3,67
18 3,61
20 3,55
0 5 10 15 20 25 30 35
0 1 2 3 4
Vp
su
(V)
Id(A)
Vps = 12V
Vps = 15V
Vps = 18V
Vps = 20V
Vps = 25V
30
25 3,52
30 3,23
Gambar 4.5. Grafik VPSU terhadap %regulasi
Sehingga dapat disimpulkan bahwa regulasi beban rata-rata dari power supply yang diukur adalah ±3.54%.
Selain itu dapat dilihat juga bahwa dengan variasi tegangan power supply yang diuji tidak mempengaruhi besarnya arus yang ditarik oleh beban elektronik. Misalnya saat tegangan power supply bervariasi dari 11.93V – 29.74V, arus yang ditarik oleh beban elektronik tetap sama yaitu 1 ampere. Hal ini membuktikan bahwa beban elektronik yang dirancang ini bekerja pada mode constant current atau arus konstan, yaitu suatu sistem yang dapat memvariasikan nilai tegangan untuk menjaga arus yang mengalir melewati sistem elektronik tersebut tetap.
MOSFET pada beban elektronik ini dapat dianggap sebagai sebuah resistor dan dapat menarik arus yang cukup besar. Sehingga akan terdapat daya yang cukup besar juga. Sebagian daya ini akan terbuang menjadi panas, atau terjadi proses disipasi daya. Karena
itu, perlu dilakukan pengujian untuk megetahui berapa besar daya yang terdisipasi tersebut. Dari tabel diatas kita dapat mengetahui besarnya daya yang dihasilkan, dengan perhitungan berikut :
3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
0 5 10 15 20 25 30 35
%
re
g
u
lasi
31 Saat ID = 1 ampere
Tabel 4.6. Daya pada MOSFET
Id(A) Vps(V) Daya yang dihitung(watt)
0 30 0
0,5 29,43 14,715
1 28,72 28,72
1,5 28,15 42,225
2 27,55 55,1
2,5 26,91 67,275
3 26,31 78,93
