Dasar kelistrikan otomotif
Presentation Transcript
1. Basic Electrical
Basic Mechanic Course
Issued By Product Training Center Department, PT. Kobexindo Tractors. Jl. Garuda No.19 Kemayoran Jakarta
Pusat 10620. Gedung Kobexindo, Jl. Raya Bekasi-Kerawang Km.58 Cikarang Timur. BEKASI 17823
2. KONSEP KELISTRIKAN (2)
3. KONSEP KELISTRIKAN (3)
4. Air yang mengalir pada suatu pipa dipengaruhi oleh
besarnya dorongan yang menyebabkan air tersebut
mengalir dan besarnya hambatan pada pipa.
Besarnya dorongan untuk mengalir ditimbulkan oleh
perbedaan ketinggian air di kedua wadah.
Mutu permukaan pipa x panjang pipa
Hambatan alir = -------------------------------------------------Panjang pipa
Dalam kelistrikan,
- Hambatan alir = Resistansi ( R )
- Mutu permukaan dalam pipa = nilai hambat jenis
(specific resistivity) / ρ (rho). Nilai hambatan yang
timbul akibat jenis bahan yang digunakan sebagai
penghantar.
- Luas penampang pipa = luas penampang kawat, A
(meter).
- Panjang pipa = panjang penghantar, dilambangkan
dengan l.
Rumus :
ρxl
R = --------A
5. TEGANGAN ( VOLTAGE )
6. CARA MENGUKUR TEGANGAN
7. RESISTANSI
Resistansi : apapun yang menghambat aliran arus listrik dan
mempengaruhi besarnya arus yang dapat mengalir.
Pada dasarnya semua material adalah konduktor, namun resistansi-lah
yang menyebabkan sebagian material dikatakan isolator, karena memiliki
resistansi yang besar dan sebagian lagi disebut konduktor, karena
memiliki resistansi yang kecil.
Resistansi ada pada kawat, kabel, body unit alat berat, namun nilainya
ditekan sekecil mungkin dengan menggunakan logam-logam tertentu
yang memiliki nilai ρ yang rendah.
Resistansi ada yang dibuat dengan sengaja untuk mengatur besarnya
arus listrik yang mengalir pada rangkaian tertentu, disebut Resistor.
Resistor dibagi menjadi dua jenis :
1.
Resistor tetap ( fixed resistor )
2.
Resistor variabel ( variable resistor )
Variable resistor terdiri dari beberapa macam :
a. Rotary-type Resistor
b.
LDR ( Light Dependent Resistor )
c. Thermistor , terdiri dari :
c.1. NTC ( Negative Temperture Coeficient ) Thermistor
c.2. PTC ( positive Temperature Coeficient ) Thermistor
Daya maksimum resistor karbon : ¼ watt, ½ watt, 1 watt, 5 watt dan 10
watt.
Arti : bila suatu resistor ½ watt dan nilai hambatan 200Ω, maka hanya
dapat diberi suplai listrik langsung bertegangan : V = √(P x R) = √(1/2 x
200) = √100 = 10 Volt
8. CARA MEMBACA NILAI RESISTOR
9. RANGKAIAN RESISTOR
10. ARUS LISTRIK
11. CARA MENGHITUNG ARUS LISTRIK
Rumus arus listrik pada rangkaian seri :
Rumus arus listrik pada rangkaian paralel :
Pada rangkaian kombinasi antara paralel dan seri :
12. CARA MENGUKUR ARUS LISTRIK
13. HUKUM OHM (OHM’S LAW)
14. PENGATURAN TEGANGAN
Pengaturan tegangan dengan kombinasi
resistor / variable resistor
Dengan menyusun dua buah resistor seperti gambar, kita dapat
mengubah tegangan yang keluar di titik B, tanpa
mengganggu kerja dari rangkaian lainnya.
Tegangan output dapat dicari secara teoritis dengan
rurmus :
Jadi misalnya kita ingin mendapat tegangan 12 V dari
rangkaian di samping, maka kita dapat pasangkan
R1=200 Ω dan R2=200 Ω, atau R1 = 2000 Ω dan R2=
2000 Ω.
Model pengaturan dapat diterapkan pada sumber listrik
AC maupun DC, namun besarnya daya listrik outputnya
relatif kecil.
15. PENGATURAN MENGGUNAKAN TRANSFORMATOR
16. PENGATURAN MENGGUNAKAN IC
17. Pengukuran tegangan kerja
Pengukuran kuat arus terpakai
18. Pengukuran tegangan jatuh
Pengukuran kotinyuitas
19. THERMISTOR
Themistor memiliki dua jenis , yaitu :
NTC ( Negative Temperature Coefficient ) thermistor
PTC ( Positive Temperature Coefficient ) thermistor.
20. DIODA
Dioda merupakan komponen
semikonduktor yang memungkinkan arus
listrik mengalir pada satu arah ( forward
bias) yaitu, dari arah anoda ke katoda,
dan mencegah arus listrik mengalir pada
arah yag berlawanansebaliknya (reverse
bias).
21. Dioda digunakan untuk :
1. Mencegah “tertularnya” suatu rangkaian listrik akibat aktivitas rangkaian listrik
yang lain.
2. Mencegah terjadinya gangguan atau kerusakan pada rangkaian elektronik
yang sensitif , akibat timbulnya kejutan listrik yang ditimbulkan oleh gaya
gerak listrik balik ( back electromotive force).
3. Sirkuit logika.
4. Penyearahan arus.
22. APLIKASI DIODA (2) : SIRKUIT LOGIKA
23. APLIKASI DIODA (3) :
PENCEGAH KERUSAKAN KOMPONEN ELEKTRONIK
RELAY TANPA DIODA PELINDUNG
24. RELAY DENGAN DIODA PELINDUNG
25. APLIKASI DIODA (4) :
PENYEARAH ARUS/PENGUBAH AC KE DC
26. LIGHT EMITTING DIODE ( LED )
27. ZENER DIODE
28. APLIKASI ZENER DIODE :
REGULATOR PADA ALTERNATOR
29. PERSAMAAN KONSEP REGULASI TEGANGAN
SAAT PRESSURE PADA SISTEM KURANG DARI 28 BAR
30. PERSAMAAN KONSEP REGULASI TEGANGAN :
SAAT PRESSURE PADA SISTEM MENCAPAI 28 BAR
31. KAPASITOR
Kapasitor dapat menyimpan energi listrik dalam jangka waktu tertentu dan muatan tersebut
akan habis setelah beberapa saat.
Besarnya kapasitas kapasitor diukur dalam satuan microfarad (µF), nanofarad (nF), dan
pikofarad (pF).
Kapasitor memiliki dua jenis :
1. Kapasitor polar ( DC ) 1 ; 2,2 ; 3,3 ; 4,7 ; 6,8 ; 10 ; 100 ; 1000 ; 10.000 microfarad 10V,
25V,
35V, 50V, 100V
2. Kapasitor non polar (AC) 250V sampai 750V
Dua ketentuan praktis :
1.
Kapasitor yang kosong muatan bertindak seolah-olah konduktor (penghantar).
2.
Kapasitor yang penuh muatan bertndak seolah-olah isolator.
32. PRINSIP KAPASITOR
33. PRINSIP KAPASITOR (2)
34. APLIKASI KAPASITOR ( PENSTABIL TEGANGAN )
35. APLIKASI KAPASITOR : PENUNDAAN
36. APLIKASI KAPASITOR ( PEREDAM KEJUTAN LISTRIK )
37. TRANSISTOR
Transistor merupakan kependekan dari Transfer Resistor, atau suatu komponen elektronika yang dapat
mengalirkan atau memutuskan aliran arus yang besar dengan pengendalian arus listrik yang relatif sangat kecil,
dengan mengubah resistansi lintasannya.
KELEBIHAN :
1. Arus pengendali pada transistor jauh lebih kecil
sehingga lebih mudah mengendalikannya.
2. Transistor tidak menggunakan kontak mekanis,
sehingga tidak menimbulkan percikan api dan lebih tahan
lama.
3. Ukuran transistor relatif lebih kecil dan kompak
dibanding relay.
4. dapat bekerja pada tegangan kerja yang bervariasi.
KELEMAHAN :
1. Kesalahan penghubungan kaki transistor akan berakibat
kerusakan permanen.
2. Panas yang dihasilkan pada transistor lebih besar
sehingga bila tidak diberi pendinginan yang cukup, akan
memperpendek usia transistor.
TRANSISTOR TERDIRI DARI JENIS :
1. Tipe NPN
2. Tipe PNP
Perbandingan besarnya IB-E dengan IC-E menghasilkan
Hfe, yaitu nilai penguatan transistor, yang dirumuskan
sebagai berikut :
IC-E
Hfe = ---------IB-E
38. Study kasus :
Sebuah lampu dengan daya 48 Watt akan dinyalakan oleh rangkaian transistor pada tegangan kerja 24 V. transistor
yang digunakan bertipe NPN dan memiliki Hfe = 200.
Jawab :
Kuat arus yang dibutuhkan oleh lampu adalah :
P
48 Watt
I = ------ = -------------- = 2 A.
V
24 V
Berarti arus yang akan dilewatkan pada transistor ( dari kaki Kolektor ke Emitor atau I C-E ) sebesar 2 A.
Dengan nilai penguatan atau Hfe 200, maka kuat arus yang mengalir pada kaki Basis harus sebesar :
IC-E
Hfe = ---------IB-E
IB-E
IC-E
2A
= --------- = ------------ = 0,01 A
Hfe
200
agar arus listrik yang mengalir di kaki Basis hanya sebesar 0,01 A,
maka kita butuhkan sebuah resistor dengan ukuran :
V
V
24 V
R = -------- = ---------- = ----------- = 2400 Ω atau 2,4 kΩ
I
IB-E
0,01 A
39. PERCOBAAN
40. PRINSIP KERJA TRANSISTOR NPN
41. PRINSIP KERJA TRANSISTOR PNP
42. CARA KERJA PRAKTIS TRANSISTOR PNP
43. CARA KERJA PRAKTIS TRANSISTOR NPN
44. SENSOR
Sensor berguna untuk mengindera parameter-parameter (besaran-
besaran) vital dari suatu objek pengendalian (engine,transmisi),
mengubahnya menjadi sinyal listrik yang kemudian akan dikirim ke
ECU (Electronic Control Unit) sebagai informasi untuk diolah lebih
lanjut. Parameter-parameter tersebut meliputi :
1. Suhu
2. Tekanan (pressure)
3. Posisi
4. Level
5. Kecepatan (speed)
6. Kandungan/konsentrasi zat
terkandung.
7. Tegangan logam (tension)
8. Getaran (knocking)
45. PRESSURE SENSOR
46. PRESSURE SWITCH
Pressure sensor mengirimkan
sinyal berupa tegangan
(voltage) yang berfluktuasi,
sehingga setiap perubahan
pada pressure dapat
dideteksi, sedangkan
pressure switch hanya
mengirimkan sinyal ON dan
OFF saja.
47. TEMPERATURE SENSOR
Temperature sensor menggunakan
bahan semikonduktor yang terbuat
dari bahan Galium Arsenida (GaAs)
yang peka suhu
48. POSITION SENSOR
Terdapat beberapa desain dari
position sensor :
1. Menggunakan slitted disc dan
photodiode
2. Menggunakan toothed gear dan
induction sensor
3. Menggunakan rotary variable
resistor
49. SPEED SENSOR
50. MICROPROCESSOR
Microprocessor merupakan otak dari Electronic control unit (ECU). Terdiri dari rangkaian-rangkaian
transistor yang kompleks yang dapat menangani pengolahan sinyal yang diterima dari sensor-sensor
Microprocessor menentukan tindakan apa yang perlu diambil berdasarkan masukan aktual dari sensor
dan diperbandingkan dengan data yang tersimpan di memorynya (merupakan ‘bekal’ dari pabrik
pembuat). Microprocessor hanya bekerja dengan sinyal-sinyal digital, dimana denyut kecepatan
prosesnya ditentukan dari pembangkit denyut (seperti jantung) yang disebut Clock. Makin tinggi nilai
clock, makin cepat reaksi microprocessor bekerja, sehingga makin banyak tindakan yang
terselesaikan tiap detiknya.
51. ROM : Read-Only Memory : yaitu memory yang berisi data yang telah baku yang diisikan oleh pabrik
pembuat ECU. ROM menyimpan data-data spesifikasi pabrik yang akan tetap tersimpan walaupun ROM
tidak mendapat suplai listrik (kunci kontak dan master switch off).
RAM : Random-Access Memory : yaitu memory yang berisi data temporer yang dituliskan oleh ECU
selama ECU bekerja. Data tersebut disimpan oleh ECU untuk keperluan penyimpanan error Dan nilai-nilai
(parameter) tertentu yang selalu aktual.
Data yang tersimpan dalam RAM akan hilang bila RAM tidak mendapat suplai listrik (reset).
PROM : Programmable Read-Only Memory : yaitu memory yang berisi data yang dapat diubah-ubah
nilainya dalam jangkah tertentu yang telah disediakan, misalkan pengubahan unit satuan. Data yang
tersimpan dalam PROM akan tetap tersimpan walau PROM tidak mendapat suplai listrik.
52. PENGOLAHAN INFORMASI
Microprocessor memproses informasi dan memutuskan
tindakan yang tepat sesuai program yang telah ditentukan oleh
pabrik. Untuk dapat mengambil keputusan , microprocessor
harus menerima informasi dari berbagai sensor. Microprocessor
tidak selalu dapat memproses informasi tersebut dengan
segera, untuk itu informasi tersebut disimpan sementara di
dalam RAM dalam address-address tertentu. Untuk membaca
informasi dari RAM, microprocessor menentukan terlebih dahulu
lokasi address dimana informasi yang diinginkan disimpan, dan
melakukan permintaan. Untuk memproses informasi,
microprocessor membaca semua masukan dari sensor-sensor,
mengambil nilainya – dan sesuai program, memerintahkan
aktuator atau instrument display untuk melakukan tugasnya.
Microprocessor juga menguji masukan-masukan untuk
memastikan bahwa sirkuit pengirim data tersebut bekerja
dengan normal. Ia telah diprogram agar dapat mengenali
masukan data dengan mengetahui jangkah (range)/kisaran
tegangan listrik yang normal. Jika nilai dari infomasi tersebut
diluar range, microprocessor akan menduga adanya masalah
pada sensor dan sirkuit yang bersangkutan, lalu mengirim sinyal
gangguan (error code) ke instrument display. Microprocessor
juga selalu melaksanakan POST (power on self test) setiap
memulai kerjanya.
Microprocessor menggunakan control loop untuk menghasilkan
suatu proses yang cepat, otomatis dan akurat. Control loop
adalah suatu siklus dimana proses dapat dikontrol oleh
masukan input, pengolahan data, dan keluaran (output) dari
perintah tertentu untuk mengendalikan suatu perangkat
aktuator.
Terdapat dua loop yang digunakan, yaitu open loop dan closed
loop.
Closed loop merupakan loop yang komplit. Dilengkapi dengan
sensor feedback yang akan ‘memata-matai’ pelaksanaan pekerjaan
yang diperintahkan microprocessor kepada suatu aktuator.
Open loop hanya digunakan saat objek pengendalian (engine,
transmisi) dalam keadaan belum memenuhi kondisi kerja optimum,
seperti suhu kerja belum tercapai. Pada saat ini sensor feedback
belum dapat menghasilkan informasi pemantauan yang akurat (juga
disebabkan karena sensor-sensor tertentu belum siap bekerja).
53. Wiring Diagram Electrical Standard
Jungheinrich
