Materi 6 TSM Regulator Rectifier

Lembar Kerja Siswa

Klik Disini

Regulator Rectifier adalah alat yang berfungsi untuk menstabilkan dan menyearahkan arus AC menjadi arus DC ( Direct Current = Arus Searah ).

Pada sepeda motor arus dan tegangan dihasilkan oleh sebuah komponen yang bernama Stator atau Alternator . Dibengkel atau masyarakat secara umum menyebutnya Spul . Asal kata Spul berasal dari bahasa Belanda yaitu Spoel .

Arus yang dihasilkan dari Stator merupakan arus bolak – balik atau arus AC ( Alternating Current ). Arus AC adalah arus yang nilai dan arahnya selalu berubah – ubah . Hal yang mendasari Stator menghasilkan arus AC dikarenakan kumparannya yang diam ( statis ) dan magnetnya yang berputar .

Arus AC, nilai dan arahnya selalu berubah dapat diamati dengan menggunakan alat uji arus dan tegangan seperti osiloskop. Hasil pengamatan dari osiloskop menunjukan bahwa nilai arus dan tegangan AC selalu berubah seiring waktu, mengikuti grafik Sinusiodal sebagai berikut :

Grafik di atas menunjukan grafik arus dan tegangan AC yang naik turun pada sumbu - Y dan terus berubah seiring waktu ( t ) , pada sumbu – X :

Dapat dilihat pada grafik di atas bahwa tegangan ( V ) dan arus ( i )  untuk arus AC selalu berfluktuasi ( naik turun ). Dalam prakteknya, dapat diamati disaat kondisi daya listrik lemah atau rpm  generator lambat. Kedipan lampu akan terlihat jelas .

Contoh listrik arus AC selain Stator pada sepeda motor, yaitu listrik PLN yang ada dirumah kita, pada saat daya listrik lemah atau komponen stabilisator rusak , lampu berkedip kedip,itu menunjukan tegangan dan arus AC naik turun .

Cara mengatasi agar arus AC tidak berkedi – kedip maka dibutuhkan frekuensi putar yang cukup tinggi atau dilengkapi dengan perangkat stabilisator seperti Trafo untuk listrik PLN,  dan sekarang teknologi lampu sudah dilengkapi dengan perangkat Dioda seperti lampu LED ( Light Emiting Diode ), yang membuat lampu lebih stabil .

Alasan lain listrik dirumah terlihat stabil karena frekuensi listrik AC PLN yaitu 50 Hz ( dibaca 50 Hertz ) yang artinya 50 getaran per detik . Dengan frekuensi getar yang sangat tinggi maka fluktuasi arus dan tegangan tidak terjadi, sehingga  lampu terlihat stabil .

Pada sepeda motor agar arus dan tegangan keluaran stator stabil, maka dilengkapi dengan perangkat Regulator . Perangkat regulator pada sepeda motor tersusun dari komponen elektronik, sebagaimana contoh dibawah ini diberikan gambar bagian dalam dari Regulator Rectifier motor Supra – X 125 .

Skema sederhana rangkaian elektronik Regulator Rectifier, sebagi berikut :

Fungsi Kapasitor pada perangkat Regulator Rectifier .

Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad.

Kapasitor ( Kondensor ) memiliki tipe cukup banyak diantaranya Electrostatic Condensor, Electrolytic Condensor, dan Electrochemical Condensor . Dipasaran sering disebut Elco .

Kapasitor ( Kondensor ) mempunyai sifat tidak dapat dilalui arus  DC ( direct  Current )  dan  dapat  dilalui  arus  AC  ( alternating  current ), jadi arus AC dari Stator pada sepeda motor masuk ke Regulator rectifier melalui Kapasitor/Kondensator terlebih dahulu kemudian untuk disimpan sementara.

Kapasitor (Kondensator) di dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik . Dengan kemampuannya ini maka Elco mampu menyetabilkan tegangan .

Dioda Zener akan menyalurkan arus listrik yang mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “Breakdown Voltage” atau Tegangan Tembus Dioda Zenernya. 

Bila Dalam Rangkaian, tegangan Input (masuk) lebih dari 12V, saat tegangan melewati Dioda Zener tegangannya akan menjadi lebih kecil dari 12 V misalkan hasil pengukuran pada rangkaian 6,8V. Ini artinya tegangan akan turun saat melewati Dioda Zener yang dipasang secara Bias .

Oleh karena itu, Dioda Zener merupakan Komponen Elektronika yang cocok untuk digunakan sebagai Voltage Regulator (Pengatur Tegangan), Dioda Zener akan memberikan tegangan tetap dan sesuai dengan Tegangan Zenernya terhadap Tegangan Input yang diberikan.

Penggunaan Dioda Zener pada Regulator Rectifier yaitu untuk Voltage Regulator (Pengatur Tegangan) dan Over Voltage Protection (Perlindungan terhadap kelebihan Tegangan). Fungsi Dioda Zener dalam rangkaian-rangkaian tersebut adalah untuk menstabilkan arus dan tegangan.

Perbedaan dengan transistor 2N5401 yaitu pada kaki – kaki transistor, pada transistor 2N5401 kaki Emitter berada pada posisi 1 sedangkan pada transistor 42 C kaki Emitter berada pada posisi 3 .

Dan pada transistor PNP type 42C ini, tegangan positif diberikan ke terminal Emitter untuk menghasilkan aliran arus dari Emitter ke Collector.

Apa itu transistor PNP dan transistor NPN ?

Sebelum membahas apa itu PNP dan NPN, terlebih dahulu pahami tentang bahan penghantar listrik. Kita tahu bahwa ada bahan yang dapat menghantarkan listrik ( disebut : konduktor ) dengan baik yaitu tembaga atau  Kuprum , Kemudian ada bahan yang semi penghantar listrik ( disebut : semikonduktor) contoh Silikon ( Si ), dan juga ada bahan sebagai penghambat arus listrik ( disebut : Isolator ) misalkan karet .

Transistor merupakan sebuah alat yang tersusun dari semikonduktor atau bahan yang memiliki sifat semi penghantar. Contoh semikonduktor yang digunakan dalam elektronik adalah Kadmium sulfida, Galium fosfida, Gallium arsenida, Timbal sulfida, Silikon karbida, Boron , Antimony dan masih banyak yang lainnya. Dan perlu diketahui juga bahwa dari beberapa contoh bahan semikonduktor itu ada yang memiliki muatan Positif dan ada juga yang memiliki muatan negatif . Suatu bahan semikonduktor disebut bermuatan positif karena kelebihan positron, sebaliknya suatu bahan semikonduktor disebut bermuatan negatif karena kelebihan elektron .

Transistor PNP

Transistor PNP adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua semikonduktor tipe-p yang mengapit semikonduktor tipe-n.

Semikonduktor tipe-p adalah semikonduktor yang memiliki kelebihan positron ( muatan positif ) .

Semikonduktor tipe-n adalah semikonduktor yang memiliki kelebihan elektron ( muatan negatif ) .

Transistor NPN .

Transistor NPN adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua semikonduktor tipe-n yang mengapit semikonduktor tipe-p .

D.  Thyristor

Sejarah Singkat Thyristor .

Thyristor berasal dari penggabungan dua kata, yaitu THYRATRON dan TRANSISTOR .

Thyratron adalah salah satu jenis tabung yang diisi dengan gas dan digunakan seperti penyearah terkontrol serta sakelar listrik daya tinggi. Tabung ini menangani arus tinggi seperti tabung vakum keras.

Setiap kali gas di dalam tabung terionisasi maka multiplikasi elektron dapat terjadi. Kejadian ini disebut Townsend discharge. Gas-gas yang digunakan dalam tabung ini terutama meliputi xenon, uap merkuri, neon, dan hidrogen. Tidak seperti tabung vakum, tabung ini tidak dapat digunakan untuk memperkuat sinyal secara linear.

Thyratron pertama berasal dari tabung vakum seperti UV-200 pada 1920-an. Tabung-tabung ini termasuk sejumlah kecil gas argon yang meningkatkan sensitivitasnya seperti detektor sinyal radio dan juga tabung relai LRS Jerman. Secara umum, Irving Langmuir, serta GS Meikle dari GE, disebut sebagai peneliti paling awal yang memeriksa perbaikan terkontrol dalam tabung gas pada tahun 1914.

Thyratron digunakan sebagai :

· Tabung ini bertegangan tinggi dan sakelar kerja cepat. Ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti laser, radar dan penggunaan ilmiah .

·  Tabung ini digunakan sebagai saklar listrik .

· Tabung ini digunakan sebagai penyearah terkontrol kotak .

·   Tabung ini digunakan seperti generator sweep gigi gergaji di Televisi serta peralatan radar.

Dari konsep Thyratron di atas, yaitu sebagai penyearah terkontrol serta sakelar listrik. Dengan modifikasi bahan dan bentuk lebih sederhana, maka dibuatlah komponen yang bernama Thyristor  yaitu  alat elektronik yang berfungsi sebagai saklar elektrik, pensetabil dan penyearah arus .

Thyristor memiliki tiga kaki, didalamnya terdapat 4 ( empat ) layer semikonduktor yaitu PNPN .

Fungsi Thyristor pada Regulator Rectifier ( RR ) yaitu untuk menangani arus tinggi dan tegangan tinggi keluran dari Stator, dengan kecepatan switching ( pensaklaran )  yang lebih baik dan tingkat pensetabilan tegangan tembus yang lebih baik .

Bahan semikonduktor utama pada Thyristor adalah silikon, Dan karena pada Regulator Rectifier ada komponen Thyristor yang komponen utamanya semikonduktor silikon, maka Regulator Rectifier sering disebut juga SCR ( Silikon Controlled Rectifier ) .

 

Dengan mengaitkan dari materi sebelumnya pada Blog saya tsmlukman.blogspot.com, perlu dibuat kesimpulan, bahwa Kiprok yang berasal dari bahasa Belanda Cuprum yaitu komponen kelistrikan pada sepeda motor, memiliki nama sebutan lain, yaitu :

1)      Regulator Rectifier atau RR

2)      Silicon Controlled Rectifier atau SCR

Fungsi Kiprok/RR/SCR adalah untuk :

1)      Menyearahkan arus AC menjadi DC  .

2)      Menyesuaikan besaran arus dan tegangan .

3)      Mensetabilkan arus dan tegangan .

Keterangan Warna :

Green/Hijau = Massa ( ground ) .

Yellow/Kuning = Arus AC bertegangan rendah ( 12 V ) dari Spul yang masuk ke Kiprok untuk diubah menjadi DC sebagai arus Base untuk Transistor pada Kiprok, dan ada juga yang diteruskan ke Lampu depan pada motor sistem penerangan listrik AC .

White/Putih = Arus AC keluaran Spul bertegangan tinggi 20 V – 50 V , masuk ke Kiprok untuk diubah menjadi DC yang diperuntukan sebagai arus pengisian .

Red/Merah = Kabel Arus DC sekitar 14,8 V keluaran Kiprok yang diteruskan ke baterai sebagai arus  pengisian .

Black List Red/Hitam Lis Merah = Arus AC keluaran Spul bertegangan tinggi sekitar 50 V – 100 V yang akan diubah menjadi DC dan disimpan sementara pada CDI .