Turtorial Software EKTS

Tutorial Software EKTS Membuat Rangkaian Star Delta ~ Ekts adalah software pemrograman yang dirancang untuk memprogram rangkaian control listrik. Software yang sangat mudah dan ringan saat digunakan walaupun menggunakan perangkat komputer rendah. Belajar ekts tidak begitu sulit, karena komponen-komponen yang ada didalamnya tidak terlalu banyak dan rumit. Mungkin bagi anda yang masih kelas X SMK khususnya jurusan LISTRIK masih belum terlalu memahami apa itu software EKTS. Tenang saja, disini akan dibahas lengkap berbagai rangkaian control menggunakan software EKTS.

Seperti yang sudah saya bahas diatas bahwa software ini bisa memprogram beberapa rangkaian control. Tapi pada kesempatan kali ini fulusbos.com akan memberikan tutorial rangkaian star delta menggunakan software EKTS terlebih dahulu.

Tutorial Software EKTS Membuat Rangkaian Star Delta

Hal yang harus dipersiapkan untuk membuat suatu rangkaian control mengguakan software ini ada beberapa hal yang harus diketehui.

1. Menginstal software EKTS

Tentu saja anda harus menginstal terlebih dahulu jika ingin belajar ekts. Jika belum punya bisa cari di google atau di situs resminya yaitu veppa.

2. Memahami simbol komponen

Didalam software terdapat beberapa simbol-simbol yang harus anda pahami. Jika kalian disekolah sudah mempelajarinya maka lanjut ke cara selanjutnya. Bagi yang belum paham silahkan pelajari terlebih dahulu simbol-simbolnya. Simbol yang ada di software EKTS ini antara lain:

• fasa,netral,ground
• kontaktor
• push button on
• push button off
• limit switch
• lampu
• normally close (NC)
• normally open (NO)
• timer
• motor listrik 1 phase /3 phase
• elevator

Jika semua itu sudah kalian kuasai, sekarang tinggal menuju ke step yang selanjutnya yaitu merangkai komponen hingga menjadi rangkaian control sesuai dengan keinginan kita. Tapi berhubung postingan kali ini membahas tengtang rangkaian kontrol kontaktor STAR DELTAjadi untuk rangkaian kontaktor yang lain nanti akan saya bahas di lain kesempatan.

Dari gambar diatas adalah contoh rangkaian star delta yang saya buat. Rangkaian star delta ini menggunakan 3 buah kontaktor magnetik dan timer untuk menjalankan motor listrik. Bagaimana cara membuat rangkaian star delta menggunakan software ekts? berikut adalah langkah-langkah membuatnya.

3.Memilih komponen

Buka softwarenya, kemudian pilih beberapa komponen listrik antara lain : fasa/RST, star buton,stop buton, kontaktor, timer, motor listrik. Kemudian atur terlebih dahulu komponenya supaya mudah menyambungnya, lihat gambar dibawah ini.

4. Merangkain komponen 

Setelah komponen sudah tersusun rapih, langkah selanjutnya yaitu menyambungkan semua komponen dengan cara memberi kabel. Caranya : klik ujung titik komponen kemudian tarik ke titik komponan lainya. Luruskan kabel biar terlihat rapih. Lakukan cara ini dari atas terlebih dahulu yaitu dari MCB atau sumbernya.

5. Mengatur timer star delta di software EKTS

Pada tahap timer, ada beberapa settingan antara lain setting waktu, dan NO/NC timer. Kalian sudah tahu nomer NO pada timer dan nomer NC pada timer? berikut penjelasanya

• NC timer = 8 dan 5
• NO timer = 8 dan 6
• fasa dan netral = 2 dan 7

Untuk setting waktu pada timer tinggal klik angka 0 dan rubah menjadi angka yang kalian inginkan. Di rangkaian yang saya buat menggunakan waktu delay 10 detik. 

6. Menjalankan program rangkaian star delta

Caranya klik tombol play yang ada diatas kemudian klik push buton on dan lihat yang terjadi. Jika ada tidak bekerja, cek kembali rangkaian yang kalian buat mungkin terdapat kesalahan penenpatan kabel atau salah komponen. 

Selesai. itulah tutorial membuat rangkaian star delta menggunakan software ekts. Bagi kalian yang masih pemula mungkin agak lama mengatur dan merapihkan komponen. Tapi saya yakin kalian semua pasti akan mudah jika sudah terbiasa. 

Software EKTS tidak hanya untuk membuat rangkaian star delta saja, melainkan bisa membuat beragam rangkaian kontrol kontaktor magnetik yang mungkin ada di pelajaran sekolah anda. Nantikan tutorial software ekts lainya yang akan saya bahas secara lengkap dengan gambar.

Read more

Turtorial Membuat Design PCB dengan Protel

1) Buka File --> New --> PCB Project, kemudian simpan project tersebut terlebih dahulu: File --> Save Project As, lalu buka File --> New --> Schematic maka akan tampil form utama seperti gambar dibawah ini, kemudian simpan file skematiknya terlebih dahulu.

2) Pilih File --> New --> PCB maka akan tampak PCB editor seperti gambar dibawah ini, kemudian simpan file PCB tersebut.

3) Pilih Place Part yang gambarnya seperti ini:

Komponen pertama yang akan ditambahkan adalah mikrokontroller ATMega32, setelah Place Part dipilih klik button (...)disebelah History, kemudian akan tampil Browse Library, dan pilih button (...) disebelah Library, pilih Installed --> Install, dan cari file Atmel Microcontroller 8-Bit AVR.IntLib pada library Protel DXP 2004:

C:\Program Files\Altium2004\Library\Atmel\Atmel Microcontroller 8-Bit AVR.IntLib

Pada Libraries pilih library yang tadi sudah ditambahkan, dan pilih ATMega32-16PI yang kakinya 40 atau DIP:

Dan letakkan komponen tsb pada form skematik, jika ingin melepaskannya klik kanan pada mouse.

Kemudian tambahkan beberapa komponen lain sbb:

- Capasitor: Miscellaneous Devices.IntLib --> cap

-Crystal: Miscellaneous Devices.IntLib --> XTAL

-Capacitor Polar: Miscellaneous Devices.IntLib --> Cap Pol1

-Jack DC: Miscellaneous Connectors.IntLib -->  PWR2.5

 - Resistor: Miscellaneous Devices.IntLib --> Res1

 

- Dioda: Miscellaneous Devices.IntLib --> Diode 1N4004

- Regulator 7805: Miscellaneous Devices.IntLib --> Volt Reg

- Led: Miscellaneous Devices.IntLib --> LED0

- Pin Header 1x8: Miscellaneous Connectors.IntLib --> Header 8

- Pin Header 2x8: Miscellaneous Connectors.IntLib --> Header 8x2A

4) Susun semua komponen-komponen tersebut seperti ini:

5) Lalu ubah nama dan nilai pada komponen yang diinginkan, dengan cara klik dua kali pada komponen maka akan muncul Componen Properties, misalnya untuk kapasitor C2 dan C1, uncentang Visible pada Comment sehingga menjadi invisible, agar tidak memenuhi tulisan di skematik saja sih sebenarnya ehehee :p, lalu ubah Value menjadi 22pF, seperti berikut ini:

Dan komponen lainnya sesuai selera, silahkan diganti namanya, boleh juga mengikuti skematik seperti gambar nomor (4).

6) Berhubung pada Protel DXP 2004 ini terdapat beberapa komponen dengan footprint PCB yang tidak umum, seperti untuk crystal, led, button, dan regulator, maka kita ganti dengan membuat library sendiri, dan saya sudah membuatkan librarynya disini. Klik pada crystal, kemudian tampil Componen Properties seperti pada Gambar (5), klik footprint, maka akan tampil PCB model sbb:

 

Pada PCB Library pilih Any, dan klik Browse maka akan tampil Browse Library, dan klik (...) sebelah kiri Find dan klik Install, kemudian cari Library yang dimaksud.

 

Klik OK dan pada Libraries pilih library yang tadi sudah ditambahkan, yaitu footprint crystal sbb:

Selanjutnya lakukan hal yang sama untuk Led, Regulator, dan Button.

 - Libraries Footprint Regulator :

-Libraries Footprint Led:

- Libraries Footprint Button:

7) Kemudian hubungkan semua komponen dengan Place Wire:

Tahan klik kiri pada mouse untuk menghubungkan wire.

Hubungkan semua komponen seperti ini, jangan lupa tambahkan VCC dan GND:

8) Jika komponen sudah terhubung semua, maka pilih Design --> Update PCB .... , maka akan muncul form Engineering Change Order sbb:

Kemudian klik Validate Change, maka akan tercentang semua komponen yang available, jika masih ada tanda (X) berarti ada komponen yang pergantian library atau footprintnya belum berhasil, pastikan sampai semua dicentang, kemudian klik Execute Change.

9) Kemudian semua komponen akan terkumpul pada form PCB sbb:

Klik kotak warna ungu dan hapus, kemudian pindahkan semua komponen tersebut ke dalam kotak PCB yang berwarna hitam sbb:

10) Sebelum mulai menghubungkan jalur ada beberapa hal yang harus diperhatikan dan dilakukan pengaturan, yaitu:

- Pastikan memilih Bottom Layer pada button paling bawah

- Untuk mengatur besarnya jalur yang digunakan, pilih Design --> Rules, maka akan muncul form PCB Rules and Constraints Editor, jika pada form tsb tidak tampil apa-apa atau kosong, maka tutup form dan buka kembali, sering terjadi error seperti itu saat membuka Rules. Dan pilih Routing --> Width, lakukan pengaturan sbb:

Pada Preferred Width, serta Min dan Max Width isi dengan 0.75mm.

- Kemudian klik kanan pada PCB, pilih Options --> Board Options

dan lakukan pengaturan sbb:

Jika sudah pilih OK, dan siap untuk melakukan routing, pilih Interactively Route Connection

 

11) Hubungkan setiap kaki pada komponen sesuai dengan net yang terhubung pada PCB, untuk mengubah sudut jalur menjadi 45 derajat atau 90 derajat lepaskan klik kiri pada mouse dan belokkan 45 derajat atau 90 derajat. Setiap net yang terhubung akan menyala kaki-kaki komponennya. Hubungkan semua hingga tidak ada lagi benang yang terlihat sbb:

12) Pada Protel DXP net atau jalur pada setiap kaki komponen dapat langsung diubah pada PCB tanpa harus mengubahnya lewat skematik terlebih dahulu, yaitu dengan klik kanan pada kaki yang ingin diganti net nya sbb:

Pilih pad dan akan muncul tampilan sbb: 

Hole Size untuk mengganti besarnya lubang pada pad, Designator untuk mengubah nama pad, dan Net untuk mengubah net yang terhubung.
Kemudian, pada Protel DXP ukuran pad terlalu tipis dan dapat di lebarkan dengan mengubah ukuran X atau Y pada Size and Shape, ubah Y-Size menjadi 2.5mm maka pad akan menjadi lebih lebar sbb: 

13) Jika sudah selesai membuat jalur dan mengatur pad, kemudian ingin mengubah ukuran PCB, maka pilih Design --> Board Shape --> Redefine Board Shape, dan potong PCB sesuai dengan ukuran yang dinginkan.

14) Tambahkan Place --> Full Circle seukuran spacer pada setiap ujung PCB.

15) Jika ingin print PCB pilih File --> Page Setup: 

Pilih ukuran Paper, misalnya A4, kemudian Scaled Print adalah 1.00, pilih Color Set --> Gray, kemudian klik Advanced, dan lakukan pengaturan sbb: 

Klik Preferences maka akan tampil PCB Print Preferences sbb:

Lakukan pengaturan pada Color and Gray Scales sbb:

-top overlay putih

-bottom overlay putih
-bottom solder hitam
-drill drawing hitam
-multi layer hitam
-pad holes putih
-via holes putih

Dan jika ingin mendapatkan layout serta printout PCB yang terpisah, pilih File --> Fabrication Outputs --> Final.

Read more

Elektronika - Teori dan Penerapan Rangkaian Dioda

Mohamad Abid Sahuri Wednesday, 9 November 2016  Elektronika Dasar

Perangkat elektronika mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC (direct current) yang stabil agar dapat dengan baik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC (alternating current) dari pembangkit tenaga listrik. Untuk itu diperlukan suatu perangkat catu daya yang dapat mengubah arus AC menjadi DC. Pada tulisan kali ini disajikan prinsip rangkaian catu daya (power supply) linier mulai dari rangkaian penyearah yang paling sederhana sampai pada catu daya yang ter-regulasi.

PENYEARAH (RECTIFIER) DIODA

Prinsip penyearah (rectifier) yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar-1 berikut ini. Transformator diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primernya menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekundernya. 

gambar 1 : rangkaian penyearah sederhana

Pada rangkaian ini, dioda berperan untuk hanya meneruskan tegangan positif ke beban RL. Ini yang disebut dengan penyearah setengah gelombang (half wave). Untuk mendapatkan penyearah gelombang penuh (full wave) diperlukan transformator dengan center tap (CT) seperti pada gambar-2.

gambar 2 : rangkaian penyearah gelombang penuh

Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai tegangan gelombang penuh seperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya untuk men-catu  motor dc yang kecil atau lampu pijar dc, bentuk tegangan seperti ini sudah cukup memadai. Walaupun terlihat di sini tegangan ripple dari kedua rangkaian di atas masih sangat besar.

gambar 3 : rangkaian penyearah setengah gelombang dengah filter C

Gambar 3 adalah rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor C yang paralel terhadap beban R. Ternyata dengan filter ini bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata.  Gambar-4 menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, dimana pada keadaan ini  arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.  

Kemiringan kurva b-c tergantung dari besar arus I yang mengalir ke beban R. Jika arus I  = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan ripple yang besarnya adalah :

Vr = VM -VL …....... (1)

dan tegangan dc ke beban adalah  Vdc = VM + Vr/2  ..... (2)

Rangkaian penyearah yang baik adalah rangkaian yang memiliki tegangan ripple paling kecil. VL adalah tegangan discharge atau pengosongan kapasitor C, sehingga dapat ditulis :

VL = VM e -T/RC .......... (3)

Jika persamaan (3) disubsitusi ke rumus (1), maka diperoleh :

Vr = VM (1 - e -T/RC) ...... (4)

Jika T << RC, dapat ditulis :    e -T/RC » 1 - T/RC   ..... (5)

sehingga jika ini disubsitusi ke rumus (4) dapat diperoleh persamaan yang lebih sederhana :

Vr = VM(T/RC)   .... (6)

VM/R tidak lain adalah beban I, sehingga dengan ini terlihat hubungan antara beban arus I dan nilai kapasitor C terhadap tegangan ripple Vr. Perhitungan ini efektif untuk mendapatkan nilai tengangan ripple yang diinginkan.

Vr = I T/C   ... (7)

Rumus ini mengatakan, jika arus beban I semakin besar, maka tegangan ripple akan semakin besar. Sebaliknya jika kapasitansi C semakin besar, tegangan ripple akan semakin kecil. Untuk penyederhanaan biasanya dianggap T=Tp, yaitu periode satu gelombang sinus dari jala-jala listrik yang frekuensinya 50Hz atau 60Hz. Jika frekuensi jala-jala listrik 50Hz, maka T = Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 det. Ini berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah gelombang penuh, tentu saja fekuensi gelombangnya dua kali lipat, sehingga T = 1/2 Tp = 0.01 det. 

Penyearah gelombang penuh dengan filter C dapat dibuat dengan menambahkan kapasitor pada rangkaian gambar 2. Bisa juga dengan menggunakan transformator yang tanpa CT, tetapi dengan merangkai 4 dioda seperti pada gambar-5 berikut ini.

gambar 5 : rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C

Sebagai contoh, anda mendisain rangkaian penyearah gelombang penuh dari catu jala-jala listrik 220V/50Hz untuk mensuplai beban sebesar 0.5 A. Berapa nilai kapasitor yang diperlukan sehingga rangkaian ini memiliki tegangan ripple yang tidak lebih dari 0.75 Vpp. Jika rumus (7) dibolak-balik maka diperoleh.

C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF.

Untuk kapasitor yang sebesar ini banyak tersedia tipe elco yang memiliki polaritas dan tegangan kerja maksimum tertentu. Tegangan kerja kapasitor yang digunakan harus lebih besar dari tegangan keluaran catu daya. Anda barangkalai sekarang paham mengapa rangkaian audio yang anda buat mendengung, coba periksa kembali rangkaian penyearah catu daya yang anda buat, apakah tegangan ripple ini cukup mengganggu. Jika dipasaran tidak tersedia kapasitor yang demikian besar, tentu bisa dengan memparalel dua atau tiga buah kapasitor.

REGULATOR

Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyata tegangan dc keluarnya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.

Rangkaian regulator yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 6. Pada rangkaian ini, zener bekerja pada daerah breakdown, sehingga menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau Vout = Vz. Namun rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari 50mA. 

gambar 6 : regulator zener

Prinsip rangkaian catu daya yang seperti ini disebut shunt regulator, salah satu ciri khasnya adalah komponen regulator yang paralel dengan beban.  Ciri lain dari shunt regulator adalah, rentan terhadap short-circuit. Perhatikan jika Vout terhubung singkat (short-circuit) maka arusnya tetap I = Vin/R1. Disamping regulator shunt, ada juga yang  disebut dengan regulator seri. Prinsip utama regulator seri seperti rangkaian pada gambar 7 berikut ini. Pada rangkaian ini tegangan keluarannya adalah :  

Vout = VZ + VBE   ........... (8)

VBE adalah tegangan base-emitor dari transistor Q1 yang besarnya antara 0.2 - 0.7 volt tergantung dari jenis transistor yang digunakan. Dengan mengabaikan arus IB yang mengalir pada base transistor, dapat dihitung besar tahanan R2 yang diperlukan adalah :  

R2 = (Vin - Vz)/Iz  .........(9)

Iz adalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zener untuk mencapai tegangan breakdown zener tersebut. Besar arus ini dapat diketahui dari datasheet yang besarnya lebih kurang 20 mA.

gambar 7 : regulator zener follower

Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base IB pada rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Dimana seperti yang diketahui, besar arus IC akan berbanding lurus terhadap arus IB atau dirumskan dengan IC =  bIB. Untuk keperluan itu, transistor Q1 yang dipakai bisa diganti dengan tansistor darlington yang biasanya memiliki nilai b yang cukup besar. Dengan transistor darlington, arus base yang kecil bisa menghasilkan arus IC yang lebih besar. 

Teknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-Amp untuk men-drive transistor Q, seperti pada rangkaian gambar 8. Dioda zener disini tidak langsung memberi umpan ke transistor Q, melainkan sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp IC1. Umpan balik pada pin negatif Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar regulator, yaitu :

Vin(-) = (R2/(R1+R2)) Vout ....... (10)

Jika tegangan keluar Vout menaik, maka tegangan Vin(-) juga akan menaik sampai tegangan ini sama dengan  tegangan referensi Vz. Demikian sebaliknya jika tegangan keluar Vout menurun, misalnya karena suplai arus ke beban meningkat, Op-amp akan menjaga kestabilan di titik referensi Vz dengan memberi arus IB ke transistor Q1. Sehingga pada setiap saat Op-amp menjaga kestabilan : 

Vin(-) = Vz  ......... (11)

gambar 8 : regulator dengan Op-amp

Dengan mengabaikan tegangan VBE transistor Q1 dan mensubsitusi rumus (11) ke dalam rumus (10) maka diperoleh hubungan matematis :

Vout = ( (R1+R2)/R2) Vz........... (12)

Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur besar R1 dan R2.

Sekarang mestinya tidak perlu susah payah lagi mencari op-amp, transistor dan komponen lainnya untuk merealisasikan rangkaian regulator seperti di atas. Karena rangkaian semacam ini sudah dikemas menjadi satu IC regulator tegangan tetap. Saat ini sudah banyak dikenal komponen seri 78XX sebagai regulator tegangan tetap positif dan seri 79XX yang merupakan regulator untuk tegangan tetap negatif. Bahkan komponen ini biasanya sudah dilengkapi dengan pembatas arus (current limiter) dan juga pembatas suhu (thermal shutdown). Komponen ini hanya tiga pin dan dengan menambah beberapa komponen saja sudah dapat menjadi rangkaian catu daya yang ter-regulasi dengan baik. 

gambar 9 : regulator dengan IC 78XX / 79XX

Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya. Sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan negatif 5 dan 12 volt. 

Selain dari regulator tegangan tetap ada juga IC regulator yang tegangannya dapat diatur. Prinsipnya sama dengan regulator OP-amp yang dikemas dalam satu IC misalnya LM317 untuk regulator variable positif dan LM337 untuk regulator variable negatif. Bedanya resistor R1 dan R2 ada di luar IC, sehingga tegangan keluaran dapat diatur melalui resistor eksternal tersebut.

Hanya saja perlu diketahui supaya rangkaian regulator dengan IC tersebut bisa bekerja, tengangan input harus lebih besar dari tegangan output regulatornya. Biasanya perbedaan tegangan Vin terhadap Vout yang direkomendasikan ada di dalam datasheet komponen tersebut. Pemakaian heatshink (aluminium pendingin) dianjurkan jika komponen ini dipakai untuk men-catu arus yang besar. Di dalam datasheet, komponen seperti ini maksimum bisa dilewati arus mencapai 1 A.

Read more