Rangkaian PWM Analog IC NE 555 for DC Motor | Software Proteus

Rangkaian PWM Analog IC NE 555 

for DC Motor

@ad.chikaa

____________________________________________________________________

• IC 555

       IC 555 dikenal dengan nama IC delay timer hal itu karena IC 555 ini banyak digunakan pada aplikasi pewaktuan [1]. IC 555 ini dapat mengatur logika input dengan bantuan kapasitor untuk membentuk sinyal keluaran flip-flop, sehingga lebar pulsa dari sinyal keluaran inilah yang nantinya digunakan sebagai delay dalam rangkaian elektronika. IC 555 ini memiliki jumlah pin sebanyak 8 buah. 

Pada umumnya IC NE555 aktif dengan tegangan minimal 4,5 V dan tegangan maksimal 16 V. IC 555 juga menggunaan kapasitor sebesar 0,1 uF sebagai input

Pin	Nama	Kegunaan
1	GND	Ground
2	TR	Trigger (pemicu), pulsa negatif pin ini memicu pewaktuan
3	Q	Output
4	R	Reset, interval pewaktuan dapat disela dengan memberikan pulsa reset
5	CV	Control voltage, untuk mengakses pembagi tegangan internal
6	THR	Threshold menentukan akhir pewaktuan
7	DIS	Discharge disambungkan ke kapasitor, dan pewaktu pembuangan muatan kapasitor menentukan interval pewaktu
8	V+	Vcc

• Transistor

        Transistor pada umumnya terbagi menjadi dua jenis, yaitu transistor bipolar dan transistor efek medan atau Field Effect Transistor (FET). Transistor bipolar dalam sistem kerjanya memerlukan arus untuk mengendalikan terminal lainnya, dibutuhkan perpindahan elektron di kutub negatif untuk mengisi kekurangan elektron atau hole di kutub positif.  Transistor bipolar memiliki tiga terminal atau pin yaitu, emitor, collector, dan base. Berdasarkan jenis arus dan tegangan yang dibawa oleh terminalnya, transistor bipolar dibagi menjadi dua, yaitu NPN ( Negatif Positif Negatif)  yang berarti terminal base menerima arus dan tegangan positif, sedangkan emitor dan collector menerima arus dan tegangan negatif. Selain itu terdapat pula transistor bipolar PNP (Positif Negatif Positif) yang berarti terminal base menerima arus dan tegangan negatif, sedangkan emitor dan collector menerima arus dan tegangan positif. Macam-macam bentuk transistor dapat dilihat pada gambar berikut.

        Berbeda dengan transistor bipolar transistor efek medan atau Field Effect Transistor (FET) hanya memerlukan tegangan untuk mengendalikan terminal lainnya. Jenis transistor FET terbagi menjadi tiga yaitu JEFT (Junction Effect Field Transistor), MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), dan UJT (Uni Junction Transistor) [3]. Terdapat tiga terminal pada FET ini yaitu gate (basis), drain (emitor), source (collector). Pada umumnya transistor FET ini memiliki dua tipe berdasarkan tegangan yang melewati terminalnya yaitu N-channel dimana terminal gate menerima tegangan positif dan terminal source mengalirkan tegangan negatif ke terminal drain. Sedangkan tipe kedua yaitu P-channel dimana terminal gate menerima tegangan negatif dan terminal drain mengalirkan tegangan positif ke terminal source. Simbol transistor dapat dilihat pada gambar berikut.

        Dalam prinsip kerjanya, pada transisitor terjadi perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal base dapat menghasilkan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal collector. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat pada rangkaian elektronik. Berikut ini merupakan fungsi dari transistor, antara lain:
a. Sebagai penguat amplifier
b. Sebagai pemutus dan penyambung (switching)
c. Sebagai pengatur stabilitas tegangan
d. Menguatkan arus pada rangkaian
e. Sebagai pembangkit frekuensi tinggi maupun rendah

• Kapasitor dan Elco

Kapasitor merupakan komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya yaitu Farad.  Karena berupa komponen pasif, kapasitor biasa tidak memiliki perbedaan kutub pada terminalnya. Berbeda dengan kapasitor biasa, elco atau electrolyte capacitor merupakan komponen aktif yang memiliki perbedaan kutub pada terminalnya. Berikut merupakan simbol kapasitor dan elco yang dapat dilihat pada gambar berikut.

Kapasitor dan elco sebagai komponen elektronika yang banyak digunakan untuk menyimpan muatan listrik, kapasitor dan elco juga memiliki beberapa fungsi lain yaitu:

a. Sebagai konduktor yang dapat melewatkan arus AC
b. Sebagai filter rangkaian power supply
c. Sebagai isolator yang menghambat arus DC
d. Sebagai pembagkit frekuensi dalam rangkaian osilator
e. Sebagai penggeser fasa

• Resistor dan Potensiometer

        Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang dikenal sebagai penghambat arus. Satuan nilai yang dimiliki resistor untuk resistansi atau hambatan yang dimuatnya adalah ohm. Pada umumnya resistor memiliki dua jenis yaitu resistor dengan nilai tetap dan variabel resistor. Resistor dengan nilai tetap memiliki indikator nilai pada pita atau gelang warna yang mengelilingi resistor. Sedangkan variabel resistor atau juga disebut sebagai potensiometer merupakan resistor yang nilai hambatan atau resistansinya dapat diubah ubah sesuai range jangkauan nilai itu sendiri. Selain sebagai penghambat arus, resistor juga memiliki fungsi lain yaitu:

a. Membagi arus

b. Membatasi atau mengatur arus dalam suatu rangkaian

c. Menurunkan tegangan sesuai kebutuhan rangkaian elektronika

d. Membagi tegangan

• Dioda

        Dioda merupakan komponen aktif dalam elektronika karena pada terminalnya terdapat perbedaan kutub positif atau anode dan kutub negatif atau chatode. Simbol-simbol beberapa jenis dioda dapat dilihat pada gambar berikut.

Menurut fungsinya, dioda dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain:

a. Dioda rectifier

Dioda rectifier merupakan dioda biasa yang fungsinya sebagai penyearah arus pada saat bias maju (terminal anode diberi tegangan positif dan terminal chatode diberi tegangan negatif), dan penghambat arus pada saat bias mundur (terminal anode diberi tegangan negatif dan terminal chatode diberi tegangan positif). 

b. Dioda Zener

Dioda zener merupakan diode yang digunakan sebagai penyelaras tegangan baik yang diterima maupun yang dikeluarkan. 

c. LED

LED atau light emitting diode merupakan dioda yang berdasarkan arah biasnya dapat memancarkan cahaya. Cahaya yang dipancarkan oleh LED ini dapat bermacam macam warna bergantung pada zat unsurnya.

d. Photodiode

Photodiode merupakan dioda yang peka terhadap cahaya. Kebalikan dari LED, photodiode berfungsi untuk membaca cahaya yang datang, apabila cahaya telah terdeteksi maka arus akan diteruskan dengan bias maju. 

e. Dioda varactor

Dioda varactor merupakan jenis dioda yang dapat menyimpan kapasitas dengan besar yang berbanding terbalik dengan tegangan yang melewatinya.

f. Dioda tunnel

Dioda tunnel merupakan jenis dioda yang dapat bekerja dengan kecepatan sangat inggi bahkan dapat bekerja dengan baikk pada gekombang mikro, sehingga memungkinkan untuk penggunaan dalam efek mekanika kuantum.

Berikut ini merupakan gambar schematic atau rangkaian kontrol PWM motor DC dengan IC 555 yang menggunakan software simulasi Proteus 8 Profesional

link tutorial