Handy Pressing Charger

BAB 1

 PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Tingginya tingkat kebutuhan masyarakat akan teknologi membuat sebagian dari mereka tidak mampu berlaku bijak untuk memanfaatkannya. Hampir semua teknologi masa kini identik dengan bentuk energi listrik sebagai bentuk energi utama. Namun persoalan energi listrik selalu terbatas dalam hal kuantitas maupun avabilitasnya.

Gagasan yang akan diterapkan untuk memecahkan masalah diatas adalah konsep Handy Pressing Charger yang sama sekali tidak membutuhkan energi listrik untuk kebutuhan pengguna dalam pengisian ulang alat elektronik. Konsep ini memanfaatkan energi mekanik untuk dapat menghasilkan energi listrik dimana saja. Sistem generator sederhana di dalam Handy Pressing Charger akan diputar oleh torsi yang dihasilkan oleh tangan pengguna.

Implementasi alat ini sangatlah mudah diterapkan di masyarakat. Melalui beberapa promosi maupun iklan pemasaran, alat ini akan diminati oleh masyarakat. Karena kebutuhan mereka untuk mengisi ulang baterai gadget-nya dapat dilakukan dengan mudah, cepat, dapat dibawa kemana-mana, dan tanpa harus mencari sumber listrik PLN.

1.2 Batasan Masalah

Disini, kelompok kami hanya akan membahas pengertian Handy Pressing Charger, perancangan kerja Handy Pressing Charger, serta manfaatnya dalam kehidupan di masyarakat.

1.3 Tujuan Pembahasan

Tujuan kami dalam pembuatan makalah ini adalah mempelajari secara lebih mendalam akan prinsip dasar fisika yang digunakan pada Handy Pressing Charger. Cara kerja dari sebuah Handy Pressing Charger juga akan menjadi tujuan utama kami dalam pembuatan makalah ini. Selain itu, tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan informasi mendasar kepada teman-teman mahasiswa mengenai Handy Pressing Charger. Diharapkan setelah membaca makalah ini, teman-teman mahasiswa akan lebih mengerti tentang apa itu Handy Pressing Charger, bukan hanya sekedar pernah mendengar saja. Lebih lanjut, diharapkan agar teman-teman mahasiswa akan mengerti secara lebih mendalam tentang cara kerja Handy Pressing Charger sehingga bisa mengembangkan prinsip dan cara kerja tersebut pada alat ataupun pada bidang lainnya.

BAB 2

ISI

2.1 Pengertian Handy Pressing Charger

Handy Pressing Charger  ini menggunakan energi mekanik tangan yang disalurkan pada putaran torsi generator sehingga energy mekanik dapat dikonversikan kedalam bentuk energy listrik, selanjutnya energi listrik yang dihasilkan digunakan sebagai charger gadget. Proses pengisian batterai gadget dapat dilakukan dengan mudah, cepat, dapat dibawa dimana-mana, dan tanpa harus mencari sumber listrik PLN.

2.2 Perancangan Handy Pressing Charger

Perancangan sengaja dibuat sesederhana mungkin agar alat ini terlihat sederhana dan mampu untuk dipasarkan secara komersial. Sistem yang dibuat harus dapat melebihi performa charger gadget biasa. Perancangan yang kami lakukan adalah memulainya dengan gambar tangan yang selanjutnya digambar melalui software.

Keterangan:

1. Output charger

2. Baterai ion lithium 3.6V, 200 mAh

3. Magnet generator AC

4. PCB.

Terdiri dari :

·         Rectifier

           Pada sebelumnya Dioda Daya tutorial kita membahas cara-cara untuk mengurangi riak atau tegangan variasi pada tegangan DC langsung dengan menghubungkan kapasitor di resistansi beban. Sedangkan metode ini mungkin cocok untuk aplikasi daya rendah itu tidak cocok untuk aplikasi yang membutuhkan tegangan DC pasokan "stabil dan halus". Salah satu metode untuk memperbaiki ini adalah dengan menggunakan setiap setengah siklus tegangan input bukan setiap setengah siklus lainnya. Sirkuit yang memungkinkan kita untuk melakukan hal ini disebut Penuh Gelombang Rectifier.

Seperti sirkuit setengah gelombang, Kendali Gelombang Rectifier Circuit menghasilkan tegangan output atau arus yang murni DC atau memiliki beberapa ditentukan komponen DC. gelombang penuh rectifier memiliki beberapa keunggulan mendasar lebih dari setengah rekan-rekan penyearah gelombang mereka. Tegangan output rata-rata (DC) lebih tinggi dari setengah gelombang, output dari penyearah gelombang penuh memiliki riak jauh lebih sedikit dibandingkan dengan penyearah setengah gelombang menghasilkan output gelombang halus.

Dalam rangkaian lengkap Gelombang Rectifier dua dioda yang sekarang digunakan, satu untuk setiap setengah siklus. Sebuah transformator berliku berganda digunakan yang sekunder berliku dibagi rata menjadi dua bagian dengan pusat umum mengetuk koneksi, (C). Hasil konfigurasi ini di masing-masing dioda melakukan pada gilirannya ketika terminal anoda adalah positif terhadap pusat transformator titik C menghasilkan output selama kedua setengah siklus, dua kali lipat untuk penyearah setengah gelombang sehingga 100% efisien seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Penuh Gelombang Rectifier Circuit

Penuh rangkaian penyearah gelombang terdiri dari dua dioda tersambung ke resistensi tunggal beban (RL) dengan masing-masing diode mengambil pada gilirannya untuk memasok arus ke beban. Ketika titik A dari transformator adalah positif sehubungan dengan titik C, dioda D1 melakukan dalam arah maju seperti yang ditunjukkan oleh anak panah.

       Ketika titik B adalah positif (pada semester negatif dari siklus) sehubungan dengan titik C, dioda D2 melakukan dalam arah maju dan arus yang mengalir melalui resistor R adalah dalam arah yang sama untuk kedua setengah siklus. Sebagai tegangan output di resistor R adalah jumlah fasor dari dua bentuk gelombang gabungan, jenis ini penuh rangkaian penyearah gelombang juga dikenal sebagai "bi-fase" sirkuit.

Sebagai ruang antara masing-masing setengah gelombang dikembangkan oleh masing-masing dioda sekarang sedang diisi oleh dioda lain tegangan output rata-rata DC di resistor beban sekarang dua kali lipat dari setengah gelombang rangkaian penyearah tunggal dan sekitar 0.637Vmax dari puncak tegangan, dengan asumsi tidak ada kerugian.

tegangan penyearah gelombang penuh

Tegangan puncak dari gelombang keluaran adalah sama seperti sebelumnya untuk penyearah setengah gelombang yang tersedia setiap setengah dari gulungan transformator memiliki rms nilai tegangan yang sama. Untuk mendapatkan tegangan DC output yang berbeda rasio transformator yang berbeda dapat digunakan. Kerugian utama dari jenis penuh rangkaian penyearah gelombang adalah bahwa transformator yang lebih besar untuk output daya yang diberikan diperlukan dengan dua terpisah tapi identik gulungan sekunder membuat jenis gelombang penuh rektifikasi sirkuit mahal dibandingkan dengan "Full Gelombang Bridge Rectifier" rangkaian ekuivalen .

Full Gelombang Bridge Rectifier

Tipe lain dari sirkuit yang menghasilkan gelombang keluaran sama dengan rangkaian penyearah gelombang penuh di atas, adalah bahwa dari penuh Gelombang Bridge Rectifier. Jenis penyearah satu fasa menggunakan empat dioda meluruskan individu terhubung dalam satu lingkaran konfigurasi tertutup "jembatan" untuk menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah bahwa ia tidak memerlukan sebuah pusat khusus transformator disadap, sehingga mengurangi ukuran dan biaya.

Empat dioda berlabel D1 ke D4 tersebut diatur dalam "pasang seri" dengan hanya dua dioda melakukan arus selama setiap setengah siklus. Selama setengah siklus positif dari pasokan, dioda D1 dan D2 perilaku dalam seri sementara dioda D3 dan D4 yang terbalik bias dan arus mengalir. Selama setengah siklus negatif dari pasokan, dioda D3 dan D4 perilaku dalam seri, tetapi dioda D1 dan D2 switch "OFF" seperti sekarang reverse bias. Arus yang mengalir melalui beban adalah arah yang sama seperti sebelumnya.

Sebagai arus yang mengalir melalui beban searah, sehingga tegangan dikembangkan di seluruh beban juga searah sama untuk dua dioda penyearah gelombang penuh sebelumnya, karena rata-rata DC tegangan beban 0.637Vmax.

penyearah jembatan

Namun dalam kenyataannya, selama setiap setengah siklus arus mengalir melalui dua dioda bukan hanya satu sehingga amplitudo tegangan output dua tetes tegangan (2 x 0,7 = 1.4V) kurang dari input VMAX amplitudo. Frekuensi riak sekarang dua kali frekuensi pasokan (misalnya 100Hz untuk pasokan 50Hz atau 120Hz untuk pasokan 60Hz.) Meskipun kita dapat menggunakan empat dioda daya individu untuk membuat gelombang penyearah jembatan penuh, pra-dibuat jembatan komponen penyearah yang tersedia "off-the-shelf" dalam berbagai tegangan yang berbeda dan ukuran saat ini yang dapat disolder langsung ke papan PCB sirkuit atau dihubungkan dengan konektor sekop.

Kami melihat pada bagian sebelumnya bahwa fase tunggal penyearah setengah gelombang menghasilkan output gelombang setiap setengah siklus dan bahwa itu tidak praktis untuk menggunakan jenis sirkuit untuk menghasilkan suplai DC yang stabil. The gelombang penuh penyearah jembatan Namun, memberi kita berarti lebih besar nilai DC (0,637 Vmax) dengan riak kurang ditumpangkan sedangkan gelombang keluaran adalah dua kali lipat dari frekuensi frekuensi pasokan input. Oleh karena itu kita dapat meningkatkan tingkat output DC rata-rata lebih tinggi dengan menghubungkan kapasitor smoothing cocok di output dari rangkaian .

Kapasitor smoothing mengubah gelombang penuh berdesir output rectifier menjadi tegangan output DC halus. Umumnya untuk sirkuit listrik DC smoothing kapasitor adalah jenis Aluminium elektrolit yang memiliki nilai kapasitansi dari 100uF atau lebih dengan berulang pulsa tegangan DC dari rectifier pengisian kapasitor untuk tegangan puncak.

Namun, mereka adalah dua parameter penting untuk dipertimbangkan saat memilih kapasitor smoothing yang sesuai dan ini adalah Tegangan Kerja, yang harus lebih tinggi dari nilai output tanpa beban dari rectifier dan yang Kapasitansi Nilai, yang menentukan jumlah riak yang akan muncul ditumpangkan di atas tegangan DC.

Terlalu rendah nilai kapasitansi dan kapasitor memiliki sedikit efek pada gelombang output. Tetapi jika smoothing kapasitor cukup cukup besar (kapasitor paralel dapat digunakan) dan arus beban tidak terlalu besar, tegangan output akan hampir sehalus murni DC. Sebagai aturan umum, kami ingin memiliki tegangan riak kurang dari 100mV puncak ke puncak.

Riak tegangan maksimum hadir untuk rangkaian lengkap Gelombang Rectifier tidak hanya ditentukan oleh nilai dari kapasitor smoothing tetapi frekuensi dan beban arus, dan dihitung sebagai:

Tegangan Bridge Rectifier Ripple

gelombang penuh tegangan penyearah riak

Keuntungan utama dari jembatan penyearah gelombang penuh adalah bahwa ia memiliki nilai yang lebih kecil AC riak untuk beban yang diberikan dan reservoir yang lebih kecil atau merapikan kapasitor daripada penyearah setengah gelombang setara. Oleh karena itu, frekuensi dasar dari tegangan riak adalah dua kali dari frekuensi pasokan AC (100Hz) di mana untuk penyearah setengah gelombang itu adalah persis sama dengan frekuensi pasokan (50Hz).

·          Rangkaian listrik.

Rangkaian listrik (Inggris: electrical circuit) adalah sambungan dari bermacam-macam elemen listrik pasif seperti resistor, kapasitor, induktor, transformator, sumber tegangan, sumber arus, dan saklar (switch). Istilah sirkuit listrik sedikit dibedakan dari jaringan listrik (electrical network atau electrical distribution network), di mana jaringan listrik membahas penggunaan sirkuit listrik dalam skop yang lebih luas seperti dalam jaringan distribusi pembangkit listrik dari generator pembangkit sampai pada pelanggan listrik di masing-masing rumah. Sebetulnya kedua macam rangkaian ini menggunakan prinsip dasar yang sama, hanya dalam jaringan listrik dibahas mengenai jalur transmisi yaitu mengenai sifat kabel pada frekuensi tinggi.

5. Gear

Sebuah gigi atau cogwheel adalah bagian mesin yang berputar memiliki gigi dipotong, atau roda, yang mesh dengan bagian bergigi lain untuk mengirimkan torsi. perangkat diarahkan dapat mengubah kecepatan, torsi, dan arah dari sumber listrik. Gears hampir selalu menghasilkan perubahan torsi, menciptakan keuntungan mekanis, melalui rasio gigi mereka, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai mesin sederhana. Gigi pada dua roda gigi meshing semua memiliki bentuk yang sama. [1] Dua atau lebih gigi meshing, bekerja secara berurutan, disebut kereta gigi atau transmisi. Sebuah gigi dapat mesh dengan bagian bergigi linier, disebut rak, sehingga menghasilkan terjemahan bukan rotasi. Gigi dalam transmisi analog ke roda dalam sistem sabuk katrol menyeberang. Keuntungan dari gigi adalah bahwa gigi dari gigi mencegah slip.

Ketika dua roda gigi mesh, jika satu gigi lebih besar dari yang lain, keuntungan mekanis diproduksi, dengan kecepatan rotasi, dan torsi, dari dua roda gigi yang berbeda dalam proporsi diameter mereka. Perancangan HPC dilakukan dengan sesederhana mungkin. Menggunakan komponen dengan harga terjangkau dan berkualitas. Hal ini bertujuan agar HPC mampu menembus pasar dan mampu bersaing dengan alat-alat elektronik lainnya.

Terdapat lima komponen utama dalam pembuatan HPC. Komponen tersebutlah yang menghasilkan aliran listrik untuk mengisi ulang bateraigadget. Kelima komponen utama di support oleh komponen pendukung. Seperti crank, cashing dan kabel output. Perancangan dilakukan dengan manual, dalam artian alat ini belum dibuat dengan sistem pencetak otomatis. Semua komponen belum bisa diproduksi secara manufaktur dan belum bisa diproduksi dalam skala besar.

2.3. Prinsip Kerja Handy Pressing Charger

a.       Prinsip Kerja pada Generator AC

Arus listrik AC (Alternating Current) merupakan arus listrik yang arahnya bolak-balik pada sebuah rangkaian listrik. Jika pada rangkaian listrik DC arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif, lain halnya dengan rangkaian listrik AC dimana arus listrik bergerak secara periodik berbolak-balik arah dari kutub satu ke yang lainnya. 

 2.4  Manfaat Handy Pressing Charger

·         HPC ini menggunakan energi mekanik tangan yang disalurkan pada putaran torsi generator sehingga energy mekanik dapat dikonversikan kedalam bentuk energy listrik.

·         Energi listrik yang dihasilkan digunakan sebagai carger gadget.

·         Proses pengisian batterai gadget dapat dilakukan dengan mudah dan cepat.

·         Dapat dibawa dimana-mana dan tanpa harus mencari sumber listrik PLN.

BAB 3

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari hasil pembelajaran yang kelompok kami kerjakan tentang Handy Pressing Charger, ada beberapa hal yang bisa kami jadikan kesimpulan. Diantaranya adalah Handy Pressing Charger yang sama sekali tidak membutuhkan energi listrik untuk kebutuhan pengguna dalam pengisian ulang alat elektronik. Konsep ini memanfaatkan energi mekanik untuk dapat menghasilkan energi listrik dimana saja. Sistem generator sederhana di dalam Handy Pressing Charger akan diputar oleh torsi yang dihasilkan oleh tangan pengguna. Karena kebutuhan mereka untuk mengisi ulang baterai gadget-nya dapat dilakukan dengan mudah, cepat, dapat dibawa kemana-mana, dan tanpa harus mencari sumber listrik PLN.

3.2 Saran

Kami memiliki beberapa saran sebagai berikut:

• Handy Pressing Charger  menjadi sebuah alat yang bisa sangat membantu dalam kehidupan manusia pada saat-saat tertentu. Pencerdasan masyarakat akan penggunaan Handy Pressing Charger kami rasa diperlukan.
• Perlunya dikembangkan alat-alat lainnya yang memanfaatkan gelombang energi untuk memfasilitasi kehidupan manusia.
• Pengembangan Handy Pressing Charger harus di tingkatkanlagi untuk menemukan kegunaan baru dari Handy Presing Charger maupun untuk meningkatkan perforama dari alat yang sudah ada.

Penulis: Muhamad Rokim (13050524010)