Rangkaian Pendingin Air Otomatis (NTC)



 

1. TUJUAN [KEMBALI]

Penulisan di blog ini bertujuan untuk:
  • Dapat membuat dan mensimulasikan TUGAS SENSOR TERMAL berupa RANGKAIAN PENDINGIN AIR OTOMATIS menggunakan NTC.
  • Dapat memahami TEORI dan PRINSIP KERJA dari RANGKAIAN PENDINGIN AIR OTOMATIS. 

2. KOMPONEN [KEMBALI]


 Untuk membuat RANGKAIAN DISPENSER OTOMATIS, diperlukan:
 1.               Resistor
 

Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Cara menghitung nilai dari resistor yaitu dengan melihat warna pita dari resistor tersebut. Umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.

 

2.              Transistor NPN
              
 
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

3.              Relay 
 
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

4.              Baterai
Berfungsi untuk mensuplai tegangan pada rangkaian.

  5.              LED

 LED berfungsi sebagai indikator air telah penuh dan suhu telah sesuai.

6.              Ground
Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah.
 
7.              NTC

 Berfungsi sebagai penghitung suhu sehingga mempengaruhi resistansinya.
 
8.              Op amp

 Berfungsi sebagai penguat tegangan pada rangkaian.

9.              Peltier



Berfungsi sebagai termoelektrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi panas dan dingin yang digunakan untuk pendingin atau pemanas air.

10.              DC FAN
Berfungsi sebagai pembuang panas pada peltier.

3. DASAR TEORI [KEMBALI]

  •  Transistor
Selain digunakan sebagai penguat, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.
 
  •  Pembagi Tegangan
Pembagi Tegangan adalah suatu rangkaian sederhana yang mengubah tegangan besar menjadi tegangan yang lebih kecil. Fungsi dari Pembagi Tegangan ini di Rangkaian Elektronika adalah untuk membagi Tegangan Input menjadi satu atau beberapa Tegangan Output yang diperlukan oleh Komponen lainnya didalam Rangkaian. Hanya dengan menggunakan dua buah Resistor atau lebih dan Tegangan Input, kita telah mampu membuat sebuah rangkaian pembagi tegangan yang sederhana.Pada dasarnya, Rangkaian Pembagi Tegangan terdiri dari dua buah resistor yang dirangkai secara Seri.

  • Peltier
Cara kerja peltier adalah, jika peltier disambungkan ke arus DC , lempengan pertama akan menyerap panas, dan lempengan kedua akan mengeluarkan panas. Lempengan yang menyerap panas akan memberikan efek pendinginan atau pembekuan. Sedangkan lempengan di baliknya akan menghasilkan panas. 

Lempengan yang mengahasikan efek pendinginan atau pembekuan, berada di bagian yang bertuliskan kode angka peltier. Sedangkan lempengan di baliknya yang berfungsi untuk membuang panas, berada di baliknya, biasanya di sambungkan dengan heatsink dengan tambahan thermal paste.
  •  NTC
Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :
  • Penguat Non-inverting (Op Amp)
Rangkaian untuk penguat non-inverting adalah seperti yang ditunjukkan gambar (3).

Gambar 3
Rangkaian Penguat Non-Inverting
Penguat tersebut dinamakan penguat non-inverting karena masukan dari penguat tersebut adalah masukan non-inverting dari Op Amp. Tidak seperti penguat inverting, sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal masukannya. Seperti pada rangkaian penguat inverting syarat ideal sebuah penguat adalah tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. sehingga dari rangkaian tersebut dapat diperoleh rumus penguat adalah sebagai berikut :                                    

Substitusi persamaan (5) dan (6) ke persamaan (1) sehingga diperoleh 
Rangkaian penguat inverting maupun non-inverting biasanya menggunakan IC Op-Amp 741.

4. PRINSIP KERJA RANGKAIAN [KEMBALI]


  • Pendingin Air Otomatis (NTC)

 
Peltier akan aktif jika suhu besar dari 14 C karena tegangan dari input akan mengalir ke NTC yang menggunakan rangkaian pembagi tegangan, yang outputnya akan mempengaruhi tegangan yang akan masuk ke op amp, lalu op amp akan memperbesar tegangan pada base transistor yang telah diatur agar cukup untuk mensaturnasi transistor sehingga menyebabkan terjadinya perbedaan tegangan pada relay sehingga relay on, peltier, dan kipas pun hidup. 

Apabila suhu belum kecil dari 14 C maka transistor tidak akan bekerja karena kurangnya tegangan pada base transistor untuk mesaturnasikan transistor dan menyebabkan relay off karena tidak mendapatkan perbedaan tegangan sehingga peltier & kipas pun mati tetapi mengidupkan indikator air dingin (LED).


5. GAMBAR RANGKAIAN [KEMBALI]


6. VIDEO [KEMBALI]

 

7. DOWNLOAD FILE [KEMBALI]

[GAMBAR RANGKAIAN PENDINGIN OTOMATIS (NTC)]

[RANGKAIAN PENDINGIN AIT OTOMATIS (NTC)-PROTEUS]

[VIDEO]

[DATA SHEET TEC1-12706(PELTIER)]
[DATA SHEET NTC]
[DATA SHEET BC547]
[DATA SHEET OPAMP]







Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)