Mengatur Tegangan Dengan Regulator Tegangan/Pengatur Tegangan(IC 7805)
Serta Aplikasinya
Referensi dari gambar 4.1 sub chapter 4.1
-Mampu menjelaskan prinsip kerja sensor regulator tegangan(IC 7805)
-Mampu merancang suatu aplikasi sederhana dengan sensor regulator tegangan(IC 7805) pada proteus
- Alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
Spesifikasi:-12V
Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)
Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.
Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)
Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).
Struktur Battery
b)Ground
Dalam Elektronika, ground yang dimaksud adalah ground semu (boleh juga nanti dihubungkan dengan ground sesungguh nya untuk pengamanan terhadap setrum).
Yang dimaksud titik "ground semu" adalah titik tersebut dihubungkan dengan body alat elektronik yang terbuat dari logam sehingga semua komponen di dalamnya tertutupi oleh ground semu itu.
Dengan cara ini jika ada (dan pasti ada) gelombang elektromagnetik dari udara sekitarnya tidak masuk ke alat elektronik kita.
1.Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
2.Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Simbol Grounding Listrik
Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.
Simbol grounding
Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.
Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.
Simbol grounding
Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.
- Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
a)Resistor
Spesifikasi:-10W
-Menghambat daya hingga 100 ohm
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya. (V = I.R)
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya
b)Kapasitor
Kapasitor yang digunakan pada simulasi kali ini ada 2:
1.Kapasitor keramik
Spesifikasi:-100pF
-Ceramic Capasitor
Kapasitor Keramik adalah Kapasitor yang Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.
Kapasitor yang berbentuk Chip (Chip Capasitor) umumnya terbuat dari bahan Keramik yang dikemas sangat kecil untuk memenuhi kebutuhan peralatan Elektronik yang dirancang makin kecil dan dapat dipasang oleh Mesin Produksi SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan tinggi.Untuk pemasangan kapasitor keramik yang dipasang pada papan rangkaian (PCB) boleh dilakukan secara bolak balik karena kapasitor ini tidak memiliki kaki negatif maupun kaki positif.
Secara ringkas keuntungan dari kapasitor tantalum adalah:
1. Efisiensi:
2. Frekuensi respon yang baik:
Respon frekuensi kapasitor tantalum lebih unggul daripada kapasitor elektrolit. jadi mereka lebih cocok untuk digunakan di sejumlah aplikasi di mana kapasitor elektrolit tidak bisa digunakan.
3. Bekerja pada rentang suhu yang lebar:
kapasitor Tantalum mampu bekerja pada rentang temperatur yang sangat luas. Biasanya digunakan pada rentang suhu -55C sampai +125 C.
4. Lebih handal:
kapasitor Tantalum lebih dapat diandalkan daripada bentuk kapasitor lain. Penggunaannya lebih tahan lama daripada kapasitor elektrolit.
Kapasitor tantalum juga memiliki sejumlah kerugian yang perlu dipertimbangkan, berikut beberapa kerugiannya :
1. Nilai ripple arusnya rendah:
Hal ini tidak mengherankan mengingat ukuran mereka memang kecil, jadi kapasitor tantalum tidak memiliki nilai ripple tinggi.
Kapasitor yang berbentuk Chip (Chip Capasitor) umumnya terbuat dari bahan Keramik yang dikemas sangat kecil untuk memenuhi kebutuhan peralatan Elektronik yang dirancang makin kecil dan dapat dipasang oleh Mesin Produksi SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan tinggi.Untuk pemasangan kapasitor keramik yang dipasang pada papan rangkaian (PCB) boleh dilakukan secara bolak balik karena kapasitor ini tidak memiliki kaki negatif maupun kaki positif.
2.Kapasitor Tantalum SMD
Spesifikasi yang digunakan ada 2:-100uf dan 1000uf
-6.3v dan 4v
-20% SMD dan 10% LOESR SMD
Seperti keramik, tidak memiliki tanda nilai pada ujungnya. Hanya memiliki penanda polaritas untuk memastikan bahwa kapasitor dimasukkan dengan cara yang benar ke papan sirkuit. Format sederhana dibawah sering digunakan, terutama kapasitor keramik.
Kapasitor tantalum SMD telah banyak digunakan untuk memberikan tingkat kapasitansi yang lebih tinggi daripada menggunakan kapasitor keramik. Teknologi yang digunakan dalam kapasitor tantalum SMD didasarkan pada teknologi kapasitor tantalum padat.Sudah cukup lama kapasitor tantalum digunakan dalam aplikasi SMD karena kapasitor elektrolit tidak tahan terhadap panas dari proses penyolderan. Namun sekarang teknologi kapasitor elektrolit telah dikembangkan agar lebih tahan terhadap proses solder, kapasitor ini sekarang juga banyak digunakan. Meskipun demikian, kapasitor tantalum dapat bekerja di banyak sirkuit, dan mereka masih digunakan dalam jumlah besar.'
Ada beberapa paket sebutan berbeda yang digunakan kapasitor tantalum SMD. Ini sesuai dengan spesifikasi EIA.
Keuntungan dan kerugian kapasitor tantalum
Secara ringkas keuntungan dari kapasitor tantalum adalah:
1. Efisiensi:
Kapasitor Tantalum menawarkan tingkat efisiensi yang sangat tinggi daripada jenis lain. Secara khusus mereka lebih baik daripada saingan utamanya yaitu kapasitor elektrolit.
2. Frekuensi respon yang baik:
Respon frekuensi kapasitor tantalum lebih unggul daripada kapasitor elektrolit. jadi mereka lebih cocok untuk digunakan di sejumlah aplikasi di mana kapasitor elektrolit tidak bisa digunakan.
3. Bekerja pada rentang suhu yang lebar:
kapasitor Tantalum mampu bekerja pada rentang temperatur yang sangat luas. Biasanya digunakan pada rentang suhu -55C sampai +125 C.
4. Lebih handal:
kapasitor Tantalum lebih dapat diandalkan daripada bentuk kapasitor lain. Penggunaannya lebih tahan lama daripada kapasitor elektrolit.
Kapasitor tantalum juga memiliki sejumlah kerugian yang perlu dipertimbangkan, berikut beberapa kerugiannya :
1. Nilai ripple arusnya rendah:
Hal ini tidak mengherankan mengingat ukuran mereka memang kecil, jadi kapasitor tantalum tidak memiliki nilai ripple tinggi.
2. Tidak ada toleransi kesalahan tegangan:
Kapasitor ini tidak tahan terhadap tegangan berlebih atau terbalik polaritasnya. Lonjakan tegangan dapat menghancurkannya. bahkan bisa meledak jika kelebihan tegangan atau terbalik pemasangannya.
3. Harga lebih mahal:
kapasitor jenis ini lebih mahal dapada kapasitor yang lain, ini perlu diperhatikan dan dipertimbangkan.
Satuan kapasitas yang digunakan biasanya pikoFarad hingga NanoFarad (nF). Dengan tegangan kerja maksimal dari 25 Volt hingga 100 volt. Akan tetapi juga terdapat hingga ribuan volt.
Secara umum pembacaan nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi (J : 5%) = ± 95nF sampai 105nF.
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.
c)Lampu LED
Spesifikasi:-Tegangan : ±2 - 3V
- Arus:±20 mA
Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
d)Regulator Tegangan(IC 7805)
Spesifikasi:-Tegangan masukan:6-20V
-Tegangan keluaran:±5V
-Arus keluaran:jumlah pin:3 buah
-Rentang Tegangan Kerja: DC 4.5V-20V
-Tiriskan saat ini: Kurang dari 60uA
-Output Tegangan: sinyal level Tinggi / Rendah: output 3.3V TTL
-Jarak deteksi: 3--7M (dapat disesuaikan)
-Jangkauan deteksi: Kurang dari 140 Derajat
-Waktu tunda: 5-200S (dapat disesuaikan, standar 5s + -3%)
-Waktu blokade: 2.5 S (default)
-Pemicu: L: Pemicu yang tidak dapat diulang H: Ulangi Pemicu (default)
-Temperatur kerja: -20- + 80 Celcius
-Metode Pemicu: L trigger yang tidak dapat diulang / trigger yang dapat diulang
-Tegangan keluaran:±5V
-Arus keluaran:jumlah pin:3 buah
-Rentang Tegangan Kerja: DC 4.5V-20V
-Tiriskan saat ini: Kurang dari 60uA
-Output Tegangan: sinyal level Tinggi / Rendah: output 3.3V TTL
-Jarak deteksi: 3--7M (dapat disesuaikan)
-Jangkauan deteksi: Kurang dari 140 Derajat
-Waktu tunda: 5-200S (dapat disesuaikan, standar 5s + -3%)
-Waktu blokade: 2.5 S (default)
-Pemicu: L: Pemicu yang tidak dapat diulang H: Ulangi Pemicu (default)
-Temperatur kerja: -20- + 80 Celcius
-Metode Pemicu: L trigger yang tidak dapat diulang / trigger yang dapat diulang
Rangkaian Voltage Regulator ini banyak ditemukan pada Adaptor yang bertugas untuk memberikan Tegangan DC untuk Laptop, Handphone, Konsol Game dan lain sebagainya. Pada Peralatan Elektronika yang Power Supply atau Catu Dayanya diintegrasi ke dalam unitnya seperti TV, DVD Player dan Komputer Desktop, Rangkaian Voltage Regulator (Pengatur Tegangan) juga merupakan suatu keharusan agar Tegangan yang diberikan kepada Rangkaian lainnya Stabil dan bebas dari fluktuasi.
Regulator Tegangan(IC 7805)
IC Pengatur Tegangan DC (DC Voltage Regulator) yang kita pakai pada simulasi kali ini adalah IC jenis Pengatur Tegangan Tetap (Fixed Voltage Regulator). Pengatur tegangan jenis ini memiliki nilai tetap yang tidak dapat disetel (di-adjust) sesuai dengan keinginan Rangkaiannya. Tegangannya telah ditetapkan oleh produsen IC sehingga Tegangan DC yang diatur juga Tetap sesuai dengan spesifikasi IC-nya.Terdapat 2 jenis Pengatur Tegangan Tetap yaitu Positive Voltage Regulator dan Negative Voltage Regulator.Jenis IC Voltage Regulator yang paling sering ditemukan di Pasaran adalah tipe 78XX. Tanda XX dibelakangnya adalah Kode Angka yang menunjukan Tegangan Output DC pada IC Voltage Regulator tersebut. Contohnya 7805, 7809, 7812 dan lain sebagainya. IC 78XX merupakan IC jenis Positive Voltage Regulator.
IC yang berjenis Negative Voltage Regulator memiliki desain, konstruksi dan cara kerja yang sama dengan jenis Positive Voltage Regulator, yang membedakannya hanya polaritas pada Tegangan Outputnya. Contoh IC jenis Negative Voltage Regulator diantaranya adalah 7905, 7912 atau IC Voltage Regulator berawalan kode 79XX.
IC Fixed Voltage Regulator juga dikategorikan sebagai IC Linear Voltage Regulator.
Dibawah ini adalah Rangkaian Dasar untuk IC LM78XX beserta bentuk Komponennya (Fixed Voltage Regulator).
Beberapa fitur penting dari IC 7805 adalah sebagai berikut:
- IC 7805 dapat menyediakan hingga 1,5 Ampere saat ini (dengan pendingin).
- Memiliki fitur pembatas arus internal dan penutupan termal.
- Membutuhkan komponen eksternal minimum untuk bekerja maksimal.
Gambar Jenis Paket IC 7805
Diagram Pin IC 7805 Regulator Tegangan
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, IC 7805 adalah perangkat tiga terminal dengan tiga pin yaitu 1. INPUT, 2. GROUND dan 3. OUTPUT. Gambar berikut menunjukkan pin pada IC 7805 dalam Paket To-220.
Jika kamu perhatikan, ada perbedaan yang signifikan antara tegangan input & tegangan output pada IC regulator tegangan.
Perbedaan antara tegangan input dan output dilepaskan sebagai panas, dengan kata lain semakin besar perbedaan antara tegangan input dan output, semakin banyak panas yang dihasilkan.
Jika regulator tidak memiliki pendingin untuk menghilangkan panas ini, maka IC bisa rusak dan tidak berfungsi. Oleh karena itu, disarankan untuk membatasi tegangan hingga maksimum 2-3 volt di atas tegangan output.
Jadi, kita sekarang memiliki 2 opsi. Apakah tegangan input yang masuk ke regulator pada desain rangkaian dibatasi antara 2-3 volt di atas tegangan output atau menempatkan heatsink/pendingin yang sesuai, yang secara efisien dapat membuang panas.
Detail Pin IC 7805
1. Input : Berfungsi sebagai input tegangan (7V-35V). Pin 1 adalah Pin INPUT. Tegangan positif yang tidak diregulasi diberikan sebagai input ke pin ini.
2. Ground : Berfungsi sebagai ground (0V). Pin 2 adalah Pin GROUND. Biasa untuk Input dan Output.
3. Output : Berfungsi sebagai pengatur output (4.8V-5.2V). Pin 3 adalah Pin OUTPUT. Output yang diatur 5V diambil pada pin IC ini.
Perbedaan antara tegangan input dan output dilepaskan sebagai panas, dengan kata lain semakin besar perbedaan antara tegangan input dan output, semakin banyak panas yang dihasilkan.
Jika regulator tidak memiliki pendingin untuk menghilangkan panas ini, maka IC bisa rusak dan tidak berfungsi. Oleh karena itu, disarankan untuk membatasi tegangan hingga maksimum 2-3 volt di atas tegangan output.
Jadi, kita sekarang memiliki 2 opsi. Apakah tegangan input yang masuk ke regulator pada desain rangkaian dibatasi antara 2-3 volt di atas tegangan output atau menempatkan heatsink/pendingin yang sesuai, yang secara efisien dapat membuang panas.
Karakteristik IC 7805
Berdasarkan datasheet, IC LM 7805 memiliki spesifikasi sebagai berikut:
- Rentang tegangan masukan 7V- 35V
- Arus maksimal Ic = 1A
- Rentang tegangan keluaran VMax=5.2V ,VMin=4.8V
Karena alasan itu, biasanya para perancang hanya membatasi tegangan input pada selisih 2-3 volt dari tegangan keluaran. IC Regulator tegangan 5 volt 7805 biasanya digunakan untuk meregulasi tegangan masukan 7-8 volt. Jika tegangan masukan lebih dari 9 volt, diperlukan heatsink, untuk membantu komponen membuang panas.
IC 7805 sangat tidak efisien guna menurunkan tegangan dengan selisih yang terlalu besar, dikarenakan energi yang terbuang juga akan semakin besar. Jika pembaca sedang berencana menggunakan heatsink untuk IC regulator, hitung terlebih dahulu ukuran heatsink yang akan digunakan. Berikut rumus yang biasa digunakan untuk mengukur berapa heatsink yang sebaiknya digunakan untuk regulator tegangan
Panas yang dihasilkan = (Tegangan masukan – 5) x arus masukan
misalkan, dirancang sebuah sistem dengan masukan 15 volt dan arus keluaran adalah 5 ampere. Masukkan nilai tersebut kedalam rumus, sehingga menjadi
(15 – 5) x 0.5 = 10 x 0.5 = 5 W
Di sisi lain, energi yang sebenarnya digunakan adalah
(5 x 0.5Amp) = 2.5W.
Perhatikan, energi yang terbuang bernilai dua kali lipat jika dibandingkan dengan energi yang digunakan. Lalu bagaimana jika tegangan masukan diubah pada nilai 9 volt dengan beban yang sama.
(9-5) x 0.5 = 2W
2 watt energi yang dibuang.
Jadi kesimpulannya adalah semakin tinggi tegangan masukan, akan semakin tidak efisien IC 7805. Tegangan masukan yang paling efisen untuk IC 7805 berada pada kisaran 7.5 V
a)Prosedur percobaan
Langkah-langkah percobaan:
1.Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.Untuk alat terminal ground bisa ditemukan di sub tab terminal.
2.Kemudian masukkan semua alat dan bahan tersebut kedalam lembar kerja untuk persiapan merangkai.Setelah itu,atur posisi alat atau device yang akan digunakan.
3.Selanjutnya,hubungkan tiap alat atau device yang digunakan sehingga menjadi terhubung satu sama lain.
Sebelumnya kita mengetahui bahwa IC7805 memiliki 3 pin,yang mempunyai fungsinya masing-masing.
Pengatur Tegangan IC 7805 memiliki 3 pin.
Pin # 1 digunakan sebagai pin input dan dihubungkan ke tegangan suplai. Itu ditandai sebagai (VI). DC +12 volt diterapkan ke pin ini.
Pin # 2 disebut pin common atau ground. Itu ditandai sebagai (GND). Persamaan seluruh rangkaian diterapkan pada pin ini.
Pin # 3 adalah pin keluaran 7805. Jika 12 volt diterapkan ke inputnya maka secara otomatis menghasilkan 5 volt pada pin ini. Pin ini ditandai sebagai (VO).
Berikut adalah langkah-langkah menghubungkan IC7805 dengan komponen lainnya:
-Pertama-tama terapkan tegangan sumber (12 volt) ke pin input IC 7805. 2 kapasitor juga dihubungkan secara paralel dengan tegangan sumber dan peringkatnya masing-masing 1000 uf dan 100pf.
-Di sisi lain IC, juga hubungkan 2 kapasitor sejajar dengan tegangan keluaran yang diperoleh (5 volt), dan peringkatnya masing-masing 100pf dan 100uf. Dan LED juga dihubungkan secara paralel di sisi beban.
Jika telah ditempatkan semua komponen di tempat yang tepat dan semua koneksi OK, maka simulasi proteus yang dihasilkan akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Sekarang jika kita mengamati gambar di atas dengan cermat maka kita akan melihat bahwa Kapasitor yang terhubung melintasi 12 volt memiliki peringkat TINGGI sedangkan Kapasitor yang terhubung melintasi LED memiliki peringkat RENDAH. Tujuan penerapan kapasitor adalah untuk menghilangkan noise dari tegangan DC kita. Seperti kita ketahui bahwa sumber tegangan DC yang tersedia di pasaran tidak terlalu murni. Jadi, untuk mendapatkan gelombang DC murni, Kapasitor dihubungkan melewatinya.
4.Sekarang ketika kita akan menjalankan simulasi maka akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Seperti yang dapat kita lihat bahwa ketika simulasi dijalankan, LED mulai menyala. Sekarang di sini adalah hal penting untuk dicatat bahwa disimulasi ini telah menerapkan resistansi secara seri dengan LED. Nilai resistansi sangat rendah, dan tegangan yang sangat rendah muncul di resistor ini. Resistor ini membatasi arus dan jika kita langsung menghubungkan LED, kemungkinan besar LED akan padam.
Berikut adalah skema IC 7805
Dibutuhkan tegangan output yang diskalakan sebagai input (Q1 dan Q6) dan memberikan sinyal kesalahan (ke Q7) untuk indikasi jika tegangan terlalu tinggi atau rendah. Tugas utama celah pita adalah untuk memberikan referensi yang stabil dan akurat, meskipun suhu chip/kepingan berubah.
Sinyal kesalahan dari referensi celah pita diperkuat oleh penguat kesalahan (oranye). Sinyal yang diperkuat ini mengontrol output transistor melalui Q15. Hal ini akan menutup loop umpan balik negatif yang mengendalikan tegangan output. Sirkuit startup (hijau) menyediakan arus awal ke sirkuit celah pita, sehingga tidak terjebak dalam keadaan "mati".
Sirkuit berwarna ungu memberikan perlindungan terhadap panas berlebih (Q13), tegangan input berlebihan (Q19), dan arus keluaran yang berlebihan (Q14).
Sirkuit ini mengurangi arus keluaran atau mematikan regulator, melindunginya dari kerusakan jika terjadi kesalahan. Pembagi tegangan (biru) menurunkan tegangan pada pin output untuk digunakan oleh referensi celah pita.
Dibutuhkan tegangan output yang diskalakan sebagai input (Q1 dan Q6) dan memberikan sinyal kesalahan (ke Q7) untuk indikasi jika tegangan terlalu tinggi atau rendah. Tugas utama celah pita adalah untuk memberikan referensi yang stabil dan akurat, meskipun suhu chip/kepingan berubah.
Sinyal kesalahan dari referensi celah pita diperkuat oleh penguat kesalahan (oranye). Sinyal yang diperkuat ini mengontrol output transistor melalui Q15. Hal ini akan menutup loop umpan balik negatif yang mengendalikan tegangan output. Sirkuit startup (hijau) menyediakan arus awal ke sirkuit celah pita, sehingga tidak terjebak dalam keadaan "mati".
Sirkuit berwarna ungu memberikan perlindungan terhadap panas berlebih (Q13), tegangan input berlebihan (Q19), dan arus keluaran yang berlebihan (Q14).
Sirkuit ini mengurangi arus keluaran atau mematikan regulator, melindunginya dari kerusakan jika terjadi kesalahan. Pembagi tegangan (biru) menurunkan tegangan pada pin output untuk digunakan oleh referensi celah pita.
Menskalakan Output (Scaling the Ouput)
Rangkaian celah pita pada IC 7805 menghilangkan loop umpan balik yang ada di dalam referensi celah pita tradisional. Sebagai gantinya, seluruh chip menjadi loop umpan balik.
Jika tegangan output benar (5V), maka pembagi tegangan menyediakan 3,75V pada Vin. Setiap perubahan tegangan output merambat melalui Q6 dan R7, menyebabkan tegangan di dasar Q7 naik atau turun.
Perubahan ini diperkuat oleh Q7 dan Q8, menghasilkan output kesalahan. Output kesalahan, pada gilirannya, mengurangi atau meningkatkan arus melalui output transistor. Putaran umpan balik negatif menyesuaikan tegangan output hingga benar.
Prinsip kerja simulasi ketika dijalankan
Saat simulasi dijalankan maka baterai yang mulanya mempunyai tegangan 12V akan diperkecil tegangannya oleh LM 7805 sehingga tegangan yang diberikan kepada lampu LED sesuai dengan tegangannya yaitu sebesar 5V sehingga lampu LED tidak rusak akibat menerima kelebihan tegangan dari baterai karna berdasarkan fungsi dari LM 7805 untuk mengatur tegangan listrik.Tujuan penerapan kapasitor adalah untuk menghilangkan noise dari tegangan DC kita. Seperti kita ketahui bahwa sumber tegangan DC yang tersedia di pasaran tidak terlalu murni. Jadi, untuk mendapatkan gelombang DC murni, Kapasitor dihubungkan melewatinya.
File html Klik Disini
File rangkaian simulasi Klik Disini
File video simulasi Klik Disini
File datasheet Klik Disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar