ANeh, koq bisa? hidupin lampu tanpa dialiri listrik

simak aja video berikut :

Diagram Pengisian Kiprok

fungsi Kiprok sebagai pengubah arus dari AC ke DC guna menyalurkan arus dari spoel pengisian ke baterai.

Berikut gambar diagram dari rangkaian kelistrikan pada sistem pengisian pada sepeda motor.

Dari gambar diatas kita ketahui bahwa:

1. Arah arus berasal dari kabel kumparan (spoel) magnet berkutub negatif (-) menuju ke Kiprok pada kaki nomor 3

2. Kaki nomor 1 menuju ke spoel magnet pada kutub positif.

3. Kaki nomor 4 pada kiprok mengalirkan arus menuju ke kutub positif pada baterai.

4. Dan terakhir dari kutub negatif baterai akan mengalirkan arus ke kaki nomor 1 pada kiprok. 

Untuk lebih jelasnya silahkan perhatikan gambar animasi berikut;

Dari gambar di atas sangat jelas  untuk dipelajari dari mana dan kemana arus yang mengalir.

Dengan rangkaian tersebut maka arus listrik akan sempurna mengalir atau masuk ke baterai berupa arus searah / DC. Lihat gambar dibawah.

Dari gambar tersebut diatas kita juga bisa merangkai empat diode untuk pengganti dari kiprok, ikuti petunjuk dari gambar tersebut, karena pada dasarnya kiprok adalah rangkain empat diode yang sudah tersusun dan siap pakai.

Bikin Voltage Stabilizer untuk Mobil/Motor

Di toko aksesoris mobil ada alat yang dapat membuat tegangan listrik pada sistem kelistrikan mobil menjadi stabil dan lebih baik. Alat itu sering disebut Voltage Stabilizer. Ada beberapa merek terkenal seperti Pivot, HKS, dan sebagainya dengan bandrol harga yang cukup mahal.

Umumnya mereka mengklaim dapat meningkatkan performa kendaraan (power dan torsi bertambah), lampu menjadi lebih terang, memperbaiki kualitas sound system, memperpanjang usia accu, hingga dapat menghemat bahan bakar.

Untuk membuktikan itu semua perlu pengujian khusus, dengan membandingkan beberapa produk dari beberapa merek, dilakukan dengan dynotest hingga uji jalan dengan rute dan kondisi lalu lintas yang sama, bila perlu di dalam suatu track khusus. Pada artikel ini, saya tidak membahas pembuktian performa alat tersebut, tetapi untuk sharing Bikin Sendiri Voltage Stabilizer.

Bikin Sendiri Voltage Stabilizer

Setelah ‘googling’, akhirnya mendapatkan beberapa model skema elektronik Voltage Stabilizer. Komponennya pun mirip sekali dengan yang digunakan oleh merek-merek terkenal tadi. Tidak ada salahnya juga ingin membuatnya sendiri. Setelah dihitung-hitung, ternyata harga komponennya tidak lebih dari Rp 75.000,- saja.

Untuk PCB bisa dengan membuat sendiri (digambar dan di etsa) atau menggunakan PCB universal. Saya menggunakan PCB universal karena hanya untuk saya buat 1 unit saja.

ini skemanya:

Komponen yang digunakan:

• 4 x 3.300uF / 16volt
• 4 x 4.700uF / 16volt
• 5 x 1.000uF / 16volt
• 8 x 4.7uF / 16volt
• 1 x 10nF
• 1 x LED
• 1 x Resistor 1K ohm
• PCB Universal
• Terminal ring 2 set
• Kabel-kabel

Prinsip Kerja:

Rangkaian ini bekerja sebagai peredam noise voltage, dimana setiap besaran kelompok capacitor meredam noise yang berbeda-beda. Itu sebabnya digunakan beberapa kelompok capacitor dengan besaran yang berbeda-beda. Semakin kecil nilai Capacitance nya, maka semakin tinggi frequency yang akan diredam dari sistem kelistrikan yang terpasang Voltage Stabilizer ini.

Umumnya cacat / noise voltage itu muncul dari Alternator/generator/magneto dan Sistem pengapian (CDI, dsb), ini yang perlu diperbaiki agar kualitas listriknya menjadi baik.

Voltage Stabilizer berbeda fungsi dengan Capacitor Bank yang biasa digunakan untuk Sistem Audio Mobil, Capacitor Bank berfungsi untuk memperdekat sumber tegangan (accu) supaya tidak drop saat terjadi kejutan daya yang besar secara tiba-tiba dari sound system. (akibat kabel telat menyalurkan daya dari accu).

Ini layout komponen pada PCB tampak atas:

Ini Diagram PCB tampak belakang.
Jika menggunakan PCB universal, gunakan kawat yang cukup tebal untuk menyambung kaki antar komponen.

PCB Universal yang saya gunakan:

Karena PCB Universal yang saya gunakan adalah PCB untuk komponen kecil (seperti IC), maka lubang-lubang yang ada harus diperbesar agar capacitor mudah dipasang.

Saya gunakan bor PCB untuk memperbesar lubang yang akan dipasang Capacitor.

Mulai dengan penyolderan komponen..

Pemasangan komponen dan kawat penyambung sudah selesai..

Komponen yang sudah terpasang, tampak atas.

Penambahan kawat ring untuk pemasangan Terminal kabel.

Terminal ring dipasang pada kabel tebal.

Rangkaian Voltage Stabilizer sudah jadi.

Saya pasangkan casing agar tampak bagus dan rapih.

UJI COBA..

Tampak unit sedang akan diuji coba..

PENGUJIAN #1:

Pengujian pertama saya gunakan charger handphone . Ada dua jenis charger yang digunakan, Charger dengan Trafo (tebal) dan Charger dengan rangkaian Switching (tipis)

Charger Trafo (tebal) – TANPA VOLTAGE STABILIZER 

Charger Trafo (tebal) – DENGAN  VOLTAGE STABILIZER 

Terlihat grafik menjadi nyaris rata, gelombang kotak menjadi garis lengkung yang lembut, seperti gelombang sinus.

Charger Switching (tipis) – TANPA VOLTAGE STABILIZER 

Charger Switching (tipis) – DENGAN VOLTAGE STABILIZER 

Hampir sama dengan charger trafo di atas, gelombang gergaji di atas mampu diredam oleh Voltage stabilizer.

PENGUJIAN #2

Pengujian dilakukan pada Sepeda Motor dengan sistem Injection (Yamaha V-ixion – 150cc Injection 09/2011).
Pada prinsipnya ECU memerlukan sumber listrik yang baik.

Yamaha V-ixion Injection – TANPA VOLTAGE STABILIZER
Terlihat duri-duri tegangan pada kelistrikan standar

Yamaha V-ixion Injection – DENGAN VOLTAGE STABILIZER
Terlihat duri-duri tegangan pada kelistrikan standar dapat diredam oleh Voltage Stabilizer

PENGUJIAN #3

Pengujian berikutnya dilakukan pada Mobil (BMW 528i e39 M52 2800cc injection 1997)

BMW 528i Injection – TANPA VOLTAGE STABILIZER
Terlihat duri-duri tegangan pada kelistrikan standar

BMW 528i Injection – DENGAN VOLTAGE STABILIZER
Terlihat duri-duri tegangan pada kelistrikan standar diredam oleh Voltage Stabilizer

Cara Pemasangan pada Kendaraan (mobil/motor), langsung di paralel dengan Accu.

 

KESIMPULAN:

• Voltage Stabilizer mampu meredam duri tegangan (spike) yang biasanya ‘noise’ tersebut dihasilkan oleh Alternator maupun sistem pengapian.
• Sebenarnya pada setiap ECU (engine control unit) di mesin injection, sudah ada rangkaian Voltage Stabilizer atau peredam Noise tegangan untuk mengamankan sistem ECU itu sendiri, jadi pemasangan Voltage Stabilizer ini tidak banyak pengaruhnya kepada ECU.
• Voltage Stabilizer mampu meredam noise tegangan yang mengganggu Sistem Audio, seperti bunyi storing, denging, dsb.

Keuntungan Menggunakan Booster DC Pada motor

Bagi para pengguna sepeda motor khususnya yang memakai pengapian DC, alat ini dapat membantu menyempurnakan pembakaran sehingga lebih responsif dan akselerasi lebih mantab.Alat ini berfungsi meningkatkan/memperbesar pengapian serta mampu menstabilkan pengapian sepeda motor yang menggunakan pengapian arus DC.Karena listrik pengapian DC stabil dan lebih besar, menghasilkan percikan api pada busi lebih besar sehingga mampu mendongkrak tenaga dan pastinya lebih hemat BBM.

 

Keuntungan pemakaian alat ini adalah :
1. Tenaga mesin bertambah (akselerasi/tarikan lebih ringan)
2. Torsi mesin bertambah.
3. Pembakaran lebih sempurna.
4. Ruang bakar menjadi bersih.
5. Mengurangi emisi gas buang.
6. Suara mesin lebih halus.
7. Mesin menjadi awet & tahan lama.
8. Starter lebih mudah.
9. Irit bensin
10. Suara klakson lebih keras.
11. Lampu-lampu lebih terang.
12. Tidak merusak komponen pengapian & mesin.
13. Kelistrikan motor menjadi stabil.
14. Umur aki dan CDI lebih panjang.
15. Bisa dipasangkan dengan CDI racing.

Komponen inti dari alat ini adalah capasitor/elco yang berfungsi sebagai penyetabil arus dan penyimpan muatan yang menuju CDI DC. Para penggemar otomotif sudah tidak asing lagi dengan capasitor bank. Capasitor bank sering dipakai dalam perangkat audio mobil yang berguna sebagai penyimpan muatan listrik dari accu supaya arus yang mengalir menuju perangkat audio mobil lebih mantab. Alat sebenarnya capasitor bank yang nilainya lebih kecil dari capasitor bang yang beredar dipasaran. DC boster pengapian dc sudah beredar di toko-toko variasi motor dengan harga 100 ribuan dengan indikator lampu yang menarik. Kalau kita kreatif kita dapat membuat sendiri dengan harga yang relatif murah dan lebih handal dari pada produk yang ada dipasaran. Untuk lebih jelasnya mari kita lihat gambar dibawah ini :

Gambar skema DC Boster.

Komponen yang dibutuhkan :
-  R1.3,3K.
- Led warna Merah.
- 5 Buah Capasitor 2200Mf/35V > untuk hasil yang maxsimal Kita dapat mengganti nilai capasitor menjadi 6800Mf/35V. 

Cara pemasangannya  yaitu :

- Jalur huruf A dihubungkan pada positif CDI DC.
- Jalur huruf B dihubungkan dengan negatif accu atau dihubungkan dengan masa(body).Saat kunci kontak
   pada posisi ON maka lampu led akan menyala.

Berikut ini adalah isi sebuah boster jika di buka

 
Gambar isi dari DC Boster

Gambar DC Boster menggunakan indikator Seven Sigmen.

gambar isi dari DC Boster.

CARA PEMASANGAN:

DC BOOSTER mempunyai 3 kabel. Yaitu: merah, hitam & kabel ground berwarna hitam.* Untuk keamanan selama pemasangan, lepas dulu kabel negatif (-) aki yang berwarna hitam.* Kabel merah DC BOOSTER dipasang pada terminal positif (+) aki.* Kabel hitam DC BOOSTER dipasang pada terminal negatif (-) aki.* Kabel hitam tambahan adalah kabel ground (ground wire). Dipasang dari terminal negatif (-) aki menuju ke ground/chasis motor.* Apabila hasil yang diperoleh kurang maksimal, bisa ditambah 1 DC BOOSTER lagi dengan cara dipasang paralel di aki.* Letakkan DC BOOSTER di tempat yang tidak terjangkau oleh air.* Untuk memperoleh hasil yang lebih bagus: ubah setting karburator.sesuai dengan kebutuhan atur Jarak gap / kerenggangan elektroda busi * Kondisi motor / mesin dalam keadaan sehat.

Kapasitor

Kapasitor (Kondensator)

Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm² yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.

Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan.

 

1.1. Kapasitansi

Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 10¹⁸ elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q = C V

      Q = muatan elektron dalam C (coulombs)

      C = nilai kapasitansi dalam F (farad)

      V = besar tegangan dalam V (volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10^-12) (k A/t) 

 

Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

 

Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : µF, nF dan pF.

     1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad)

     1 µF = 1.000.000 pF (piko Farad)

     1 µF = 1.000 nF (nano Farad)

     1 nF = 1.000 pF (piko Farad)

     1 pF = 1.000 µµF (mikro-mikro Farad)

     1 µF = 10^-6 F

     1 nF = 10^-9 F

     1 pF = 10^-12 F

Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047µF dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF.

Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

 

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).

 

2.2 Wujud dan Macam Kondensator

Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi :

  1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)

  2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco)

  3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)

Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt.

Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya.

Contoh :

 

Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor.

 

Contoh :

 

Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Pada tabel 2.3 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55C^o sampai +125C^o .

 

Dari penjelasan di atas bisa diketahui bahwa karakteristik kapasitor selain kapasitansi juga tak kalah pentingnya yaitu tegangan kerja dan temperatur kerja. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik. Misalnya kapasitor 10uF25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar bekerja pada tegangan AC. Sedangkan temperatur kerja yaitu batasan temperatur dimana kapasitor masih bisa bekerja dengan optimal. Misalnya jika pada kapasitor tertulis X7R, maka kapasitor tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55C^o sampai +125C^o. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat di dalam datasheet.

2.3. Rangkaian Kapasitor

Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara seri.

 

Pada rangkaian kapasitor yang dirangkai secara seri berlaku rumus :

 

Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara paralel.

 

Pada rangkaian kapasitor paralel berlaku rumus :

 

2.4. Fungsi Kapasitor

Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian :

  1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS = Power Supply)

  2. Sebagai filter dalam rangkaian PS

  3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna

  4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon

  5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar

2.5. Tipe Kapasitor

Kapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical.

Kapasitor Electrostatic

Kapasitor electrostatic adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa µF, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya.

Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar.

Kapasitor Electrolytic

Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan – di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda.

Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al₂O₃) pada permukaannya.

 

Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar.

Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco.

Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal.

Kapasitor Electrochemical

Satu jenis kapasitor lain adalah kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.