4
BAB II
PRINSIP DASAR SISTEM
KOMPOR INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
2.1. Blok Diagram Sistem
Secara garis besar, sistem kompor induksi ini terdiri dari beberapa bagian yang saling terhubung agar kompor induksi dapat bekerja dengan baik. Bagian awal merupakan sumber tegangan yang kemudian melalui penyearah dan tapis. Bagian selanjutnya merupakan konverter DC ke AC yang akan diteruskan ke kumparan. Sistem juga akan dikendalikan oleh bagian kontrol dengan menggunakan mikrokontroler.
Gambar 2.1. Blok Diagram Sistem
Penjelasan blok diagram: 1. Sumber
Power source atau sumber listrik AC berasal dari listrik PLN. Tegangan
standar 220 V dengan frekuensi 50 Hz atau 60 Hz. Untuk sumber biasanya tegangan diturunkan dengan transformator.
2. Kontrol
Bagian ini berisi sensor suhu untuk mengetahui suhu kompor, kemudian berisi tombol dan LCD yang dikontrol menggunakan mikrokontroler ATMEGA 8535, berguna untuk memilih mode memasak dan menampilkan display suhu.
Sumber
Teg 220v
Kontrol
Penyearah Tapis Konverter
DC ke AC
5 3. Penyearah
Rectifier atau penyearah, merupakan rangkaian elektronik yang
mengubah listrik AC menjadi DC menggunakan dioda. Jumlah dioda yang digunakan empat buah dioda yang disusun menjadi jembatan dioda. 4. Tapis
Tapis atau penyaring listrik DC digunakan agar ripple-nya sekecil mungkin. Tapis yang digunakan adalah tapis jenis pasif dengan kombinasi kapasitor dan induktor.
5. Konverter DC ke AC
Inverter merupakan konverter elektronik yang mengubah listrik DC
menjadi AC. Konverter ini menggunakan komponen utama IGBT. Jenis inverter yang digunakan ada tiga macam, yaitu current source inverters
(CSI), variable voltage inverters (VMI), dan pulse-width-modulation (PWM). PWM memiliki efisiensi yang tinggi, oleh karena itu yang paling banyak digunakan.
6. Kumparan
Coil atau kumparan merupakan pembangkitan medan magnet, jenisnya
ada dua, yaitu bentuk spiral untuk tegangan tinggi arus rendah dan bentuk spring untuk arus yang tinggi. Bentuk spring yang nanti akan digunakan agar arusnya tinggi untuk mendapatkan daya yang besar.
2.2. Cara Kerja Sistem
Kompor listrik ini akan bekerja menggunakan prinsip kerja induksi elektromagnetik dengan menggunakan kumparan sebagai pembangkit medan magnet yang nantinya akan digunakan untuk memasak.
Kompor induksi ini menggunakan sumber listrik dari PLN dengan tegangan sebesar 220 VAC dan frekuensi 50 Hz. Tegangan ada yang diturunkan menggunakan
6
Tegangan DC tersebut akan disaring menggunakan filter agar ripple-nya kecil. Setelah mendapatkan tegangan DC yang bagus, tegangan tersebut akan terhubung dengan kumparan yang dirangkai paralel dengan kapasitor. Tegangan DC akan diputus-hubungkan dengan menggunakan IGBT yang bekerja dalam frekuensi tinggi. Listrik dengan frekuensi tinggi ini dialirkan ke kumparan induksi sehingga arus mengalir melalui kumparan tersebut.
Arus bolak-balik ini membangkitkan garis-garis medan magnet. Medan magnet ini selalu berubah mengikuti perubahan arusnya. Medan magnet ini memotong/menembus tempat (wadah) memasak yang terbuat dari logam (penghantar). Pada logam akan timbul ggl induksi. Oleh karena logam tempat memasak merupakan satu kesatuan maka secara kelistrikan sama seperti dihubung singkat. Ketika tegangan dihubung singkat akan timbul arus yang dalam hal ini arahnya berputar-putar. Karena arahnya, arus ini kemudian disebut arus pusar atau arus Eddy (Eddy current).
Arus pusar akan mengalir dalam logam dan logam tersebut tetap mengandung resistansi walaupun kecil, maka terbentuklah panas dan panas inilah yang dimanfaatkan untuk memasak. Panas yang dibangkitkan oleh kompor tergantung dari energi listrik yang dikonversikan ke bentuk panas. Semakin besar arusnya maka akan didapatkan daya yang besar pula, sesuai dengan rumus daya: �= �2R . Dimana P merupakan daya, I merupakan arus, dan R merupakan hambatan.
Karena kerjanya seperti itu, maka tempat memasak atau wadah dari masakan harus terbuat dari logam (penghantar). Kalau tidak, maka tidak akan terjadi pemanasan karena tidak ada efek induksi elektromagnetik pada tempat memasaknya.
2.3. Gambaran Alat
Kompor listrik mempunyai beberapa jenis, diantaranya kompor listrik yang menggunakan kawat nikelin yang dibakar, kompor listrik dengan infra merah, kompor listrik dengan induksi elektromagnetik. Jenis kompor yang terakhir disebut yang akan direalisasikan.
7
Gambar 2.2. Gambaran Alat
Keterangan: 1. AC Plug
2. Bidang pemanas 3. Bodi kompor 4. Tombol START 5. Tombol pilihan menu
