Gas Turbine Power Plant | Pembangkit Listrik

Secara sederhana energi listrik dihasilkan ketika garis - garis gaya listrik (fluks) memotong medan magnet. Generator bekerja sesuai dengan prinsip tersebut. Pada dasarnya seluruh pembangkit listrik menggunakan generator sebagai pembangkit energi listrik, yang beragam adalah mesin / alat yang digunakan untuk memutar generator tersebut. 

Ada yang menggunakan engine dengan bahan bakar berupa gas atau solar, dsb namun ada juga yang menggunakan turbin dengan berbagai macam bahan bakar. 

Pada pembahasan kali ini akan sedikit mengulas tentang bagaimana prinsip dasar agar turbine dapat berputar. 


Diatas merupakan gambar dari komponen utama dalam sebuah turbine, yaitu terdiri dari compressor, combustor dan turbin. 

Prinsip kerjanya dimulai dengan compressor mengompresi udara agar lebih padat lalu dengan blade - blade nya untuk memutar turbine lalu sebagian udara tersebut akan digunakan bersama bahan bakar lainnya ( gas, solar, dan lain - lain ) ke ruang pembakaran / combustor untuk dibakar. 

Seperti pada hukum Newton: F = m . a 
F berupa gaya m berupa massa a berupa percepatan 
Jadi sesuai dengan hukum Newton tersebut jika kita ingin menghasilkan gaya putar turbine kita dapat memaksimalkan massa (m) berupa compresi udara dari compressor dan memaksimalkan (a) penyempurnaan pembakaran diruang bakar. 

Dibawah ini sedikit ilustrasi prinsip dasar kerja turbin dari paling sederhana sampai yang kompleks. 


Semoga bermanfaat.

Sumber

Read More

Membuat Desain PCB menggunakan Livewire PCB Wizard | Membuat Rangkaian elektronika

Salah satu software untuk membuat desain dan skematik rangkaian elektro ( baik elektronika ataupun electricity) adalah livewire, program yang sangat bermanfaat sekali setidaknya bagi anak elektro karena selain dapat merangkai / membuat desain juga dapat mensimulasikan hasil dari rangkaian tadi.

Tulisan kali ini tidak akan berbicara mengenai penjelasan menggunakan livewire itu sendiri karena untuk penggunaannya sangatlah muda, tinggal drag and drop saja komponen yang kita butuhkan. Yang ingin ditekankan dalam tulisan kali ini yaitu mengenai bagainmana merubah hasil rangkainan skematik yang telah kita buat dalam bentuk PCB ( printed circuit board ) yang nantinya akan digunakan dalam merancang komponen sebenarnya. baca juga: Tips Membuat PCB | Printed circuit board

Misal kita telah merancang skematik , lalu kita pilih pada menu tools --> convert --> design to Printed Ciurcuit Board, seperti gambar bergikut:

Lalu akan muncul dua pilihan seperti gambar berrikut:

No, untuk menyusun sendiri skema pada PCB dan yes untuk melakuakn penyusunan skema PCB secara otomatis, jika telah berhasil mengjhasilkan gambar sebagai berikut, dan sekarang silahkan lanjutkan ke dalam proses pembuatan PCB, Tips Membuat PCB | Printed circuit board

Sumber Dari Sini... Download Klik Disini

Read More

About Breadboard

Breadboard menurut saya adalah PCB sementara yang dapat kita gunakan untuk eksperimen suatu design rangkaian elektronika. Biasanya bahan pembuatan breadboard terbuat dari plastik. Dari breadboard, kita dapt menganalisa komponen apa yang salah dan apa yang harus diperbaiki dalam rangkaian eksperimen kita. Setelah semua sesuai dengan design dan keinginan kita, maka design yang sudah ada dalam breadboard dapat kita pindahkan ke dalam PCB secara permanen dengan terlebih dahulu kita layout melalui software.

Untuk memulai suatu merancang suatu rangkaian yang baik. Saya sangat sarankan, kamu mencoba terlebih dahulu di breadboard. Tapi jangan sampai terbalik antara suplly (+) dan groundnya, karena kalau tidak komponen kamu bisa korsleting semua. Untuk itu lihat dahulu bagan penyusunan breadboard secara benar, agar kamu tidak meletakkan komponen elektronikanya dengan salah.

Gmbr. Tata Letak Susunan Breadboard

Jadi breadboard yang paling tepi baik yang atas maupun yang bawah, semuanya akan terhubung secara horisontal. Sedangkan breadboard yang paling tengah, semuanya terhubung secara vertikal.

Secara diagram pin yang lebih lengkap bisa dilihat di bawah:

Gmbr. Pin Diagram Breadboard

Untuk Contoh pemasangan komponen pada breadboard, coba lihat video di bawah:

Read More

About Operational Amplifier

Menurut Eyang Wikipedia, Operational Amplifier atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu komponen elektronika berupa integrated circuit (IC) yang terdiri atas bagian differensial amplifier, common emiter amplifier dan bagian push-pull amplifier. Bagian output Op-amp ini biasanya dikendalikan dengan umpan balik negatif (negative feedback) karena nilai gain-nya yang tinggi.

Keuntungan dari penggunaan Op Amp adalah karena komponen ini memiliki penguatan (A) yang sangat besar, Impedansi input yang besar, (Zin >>) dan Impedansi Output yang kecil (Zout <<). Selain dari itu, kemampuan interval frekuensi dari komponen ini sangat lebar.

Penggunaan dari Op-amp meliputi: amplifier atau penguat biasa (non-Inverting Amplifier), Inverting Amplifier, komputer analog (operasi jumlah, kurang, integrasi, dan diferensiasi), dll. Jenis Op-amp yang popular dipakai adalah chip μA741 yang dibuat oleh pabrik semikonduktor Fairchild. (Wikipedia Indonesia)

Dalam prakteknya, pengunaan operational amplifier atau op amp sangat dibutuhkan dalam beberapa rangkaian. Dalam rangkaian elektronika, operational amplifier bisa berfungsi sebagai umpan balik, penguat, penjumlah, pengurang, pengali, penyangga, dst …. sesuai dengan aplikasi yang anda buat. Lebih singkatnya ada beberapa rangkaian dasar operational amplifier yang secara internasional menjadi dasar untuk pembuatan sebuah rangkaian elektronika. Untuk itu diperlukan pemikiran dan design yang lebih lanjut untuk menuangkannya ke dalam layout PCB untuk dijadikan sebuah rangkaian.

Saya menemui beberapa jenis ic operational amplifier yang biasanya digunakan, tetapi yang paling umum dan populer digunakan adalah op amp 741. Tetapi sebenarnya banyak jenis operational amplifier yang beredar di pasaran dengan jenis ic yang sama tetapi mengusung nama pabrik pembuatnya sendiri-sendiri. Kamu bisa cari tentang datasheet ic operational amplifier di alldatasheet atau ic2ic, ini juga untuk melengkapi tentang listing search engine tentang datasheet yang sudah saya posting waktu yang lalu. Klik aja banner di bawah untuk langsung ke search enginenya.

atau

atau

atau

LM 741 atau UA 741 atau 741 op amp, dst …. adalah salah satu dari berbagai jenis ic operational amplifier yang sering digunakan saat ini. Untuk data lengkapnya kamu bisa cari sendiri ;p. Tetapi setahu saya ada istilah dual, quad dst dalam operational amplifier, yang dimaksudkan adalah dalam satu komponen ic bisa terdiri dari lebih satu operational amplifier dengan supply tegangan yang sama. Nah, jadi kalau dalam rangkaian Anda ada lebih dari op amp yang digunakan, kenapa boros-boros menggunakkan sebuah ic dengan sebuah op amp. Kenapa tidak menggunakkan ic op amp yang lebih efisien guna memperhitungkan cost dan efisien dalam design layout.

Gambar Fisik Komponen 741 Op Amp

Ic op amp yang terdiri lebih dari sebuah op amp, juga mudah kita dapatkan di pasaran. Jenis ic yang juga biasanya dipakai dalam rangkaian adalah :

a. Op Amp 741 tentunya

Jeroannya ic 741

b. Dual Operational Amplifier misalnya : LM 353

b. Quad Operational Amplifier misalnya : LM 324, LM 837 dan TL 084

Mungkin ada lagi jenis op amp yang lain ? Comment di artikel ini. Suarakan suara kamu.

Read More

Vacuum Tube : Dasar Operasi dan Aplikasi Pada Push Pull Amplifier

Hobby yang satu ini tidaklah murah. Namun bagi para penggemarnya maka uang bukanlah merupakan masalah utama. Biaya yang diperlukan untuk membuat sebuah preamp atau amplifier dari vacuum tube berkisar 2 juta sampai 7 juta rupiah,bahkan bisa sampai puluhan juta rupiah,namun kepuasan bagi para penggemarnya akan terpuaskan dengan alunan suara merdu saat musik diperdengarkan dari amplifier ini. Memang komponen utama untuk membangun sebuah preamp atau amplifier dari vacuum tube adalah vacuum tube sendiri dan transformator output.

Transformator output juga memberikan sumbangan yang besar pada biaya pembuatan amplifier dari vacuum tube ini. Harga sebuah transformator output ini kira-kira 1 sampai 2 juta per buah sedangkan untuk membangun sebuah amplifier lengkap paling tidak diperlukan 2 buah transformator output ini. Pada pengoperasian vacuum tube pada final output stage, transformator output ini juga memegang peranan penting karena ‘match’ atau tidaknya sebuah impedansi output dengan impedansi beban. Ketidak-‘match’-an antara impedansi output dan impedansi beban akan menyebabkan daya yang dihasilkan oleh final output stage tidak semuanya diterima oleh beban.

Sejarah Vacuum Tube

Penemuan vacuum tube dimulai dengan adanya penemuan dioda vacuum tube oleh ilmuwan Inggris, John Ambrose Fleming. Pada saat itu Fleming dapat merubah tegangan AC menjadi tegangan searah (DC) dengan menggunakan vacuum tube yang dibuatnya. Inilah asal mula ditemukannya komponen tetroda, pentoda dan yang lainnya.

Operasi diode Fleming ini pada dasarnya menggunakan ide yang ditemukan oleh Thomas Edison, yaitu lampu bolam. Namun Fleming menambahkan sebuah elektroda baru di dalamnya. Ketika filamen dari lampu bolam tersebut dipanaskan (berpijar) dan filamen tersebut lebih negatif dari pada ekstra elektroda maka elektron yang berada filamen panas tersebut melompat ke ekstra elektroda.

Persitiwa ini tidak terjadi ketika filamen mendapat tegangan lebih positif daripada ekstra elektroda. Dan selanjutnya ekstra elektroda ini dinamakan ‘plate’ atau ‘anode’. Selanjutnya penemuan ini dikembangkan oleh Lee De Forest dengan menambahkan sebuah elektroda lagi dengan nama ‘Grid’. Forest menemukan gejala bahwa ‘Grid’ mampu melakukan ‘modulasi’ besarnya arus elektron yang melompat dari filamen ke plate. Selanjutnya Forest menyatakan bahwa tegangan yang diberikan ke Grid dapat mengatur besarnya arus yang terjadi di plate. Dan inilah asal mula terjadinya sebuah transistor vacuum tube yang berfungsi sebagai penguat.

Operasi Dasar Vacuum Tube sebagai Amplifier

Control grid pada operasi normal harus diberi bias tegangan negatif. Tujuannya adalah untuk membuang arus ‘idle’ yang terjadi pada saat vacuum tube ini tidak beroperasi. Tegangan bias pada control grid ini tidaklah terlalu sensitif karena setiap vacuum tube dari berbagai manufakturer mempunyai toleransi sekitar 10mA.

Pada sebuah power amplifier yang baik tegangan bias dapat diatur namun tanpa pengaturan pun sebuah vacuum tube dengan tube yang sama namun dari manufakturer yang berbeda spesifikasi tegangan biasa yang digunakan tidaklah jauh berbeda. Semua vacuum tube beroperasi pada tegangan DC yang tinggi yaitu sekitar 400 sampai 600 volt DC sehingga sebuah power suplly DC tegangan tinggi harus dibuat tersendiri. Pemberian tegangan DC dilluar spesifikasi dari vacuum tube itu sendiri dapat menyebabkan vacuum tube tidak beroperasi dengan normal. Apabila vacuum tube mendapat tegangan anoda di atas tegangan yang dispesifikasikan oleh manufakturernya maka umur dari vacuum tube akan berkurang tetapi tidak terlalu banyak mempengaruhi unjuk kerjanya. Tetapi jika tegangan DC di bawah yang dispesifikasikan oleh manufakturer maka umur akan bertambah lama namun unjuk kerja vacuum tube tidak maksimal.

Pada sebuah amplifier tabung yang baik, untuk suplly tegangan tinggi DC biasanya digunakan diode vacuum tube juga. Ada dua macam dioda vacuum tue yang sering digunakan yaitu dioda vacuum tube dengan gas mercury seperti tipe 83, 816, 866 atau 872. Dioda ini akan menghasilkan cahaya biru keunguan. Tipe dioda rectifier yang kedua adalah dioda vacuum tube (tanpa gas) sepeti tipe 0A2, 0B2, 0C2 dan 0D3. Biasanya akan menghasilkan cahaya merah muda kekuning-kuningan. Untuk suplly tegangan tinggi DC ini digunakan full wave rectifier karena akan menghasilkan tegangan DC yang baik dengan tegangan ripple yang relatif lebih kecil daripada half wave rectifier. Tegangan ripple yang terlalu besar dapat mengganggu performa dari vacuum tube.

Class A Amplifier

Class A Amplifier merupakan amplifier yang mana vacuum tube untuk power outputnya melewatkan arus yang sama disetiap waktu bahkan pada waktu idle atau pada saat menghasilkan daya penuh. Kondisi idle suatu vacuum tube merupakan kondisi dimana vacuum tube tersebut tidak mendapatkan sinyal input. Class A amplifier merupakan amplifier yang paling tidak efektif karena melewatkan arus yang sama besar baik pada saat idle maupun pada saat menghasilkan daya penuh tetapi keuntungannya adalah distorsi yang rendah.

Ada dua macam tipe amplifier yaitu :

1. Single Ended Amplifier. Pada tipe amplifier ini biasanya digunakan vacuum tube satu atau lebih yang dipasang secara paralel dan semuanya mempunyai fasa yang sama. Aplikasinya biasanya pada amplifier gitar sederhana dan amplifier high end mewah. Para penggemar audio biasanya lebih menyenangi amplifier kelas A yang mempunyai karakteristik low distorsi. Amplifier kelas A biasanya menggunakan negative feedback. Seperti amplifier dengan vacuum tube 300B menggunakan negative feedback untuk mengurangi distorsi pada sinyal outputnya.

2. Push Pull Amplifier. Push Pull Amplifier kelas A selalu terdiri dari 2, 4 atau delapan vacuum tube. Setiap final output stage mempunyai 1 pasang vacuum tube. Sehingga untuk tipe push pull, untuk output stagenya paling tidak diperlukan 2 buah vacuum tube. Amplifier dengan tipe push pull ini setiap outputnya selalu dibangun dari 2 pasang vacuum tube. Masing-masing vacuum tube tersebut selalu berbeda fasa sehingga akan menghilangkan distorsi sinyal dan akan menghasilkan suara yang benar-benar jernih.

Gambar 1
Tipe Vacuum Tube

Class A1 Amplifier

Pada amplifier kelas ini, tegangan grid selalu negatif daripada tegangan katoda. Konfigurasi ini akan menghasilkan lineritas dengan bandwidth yang lebar dan biasanya digunakan bersama trioda SV300B atau dengan tetroda atau pentoda.

Class A2 Amplifier

Pada amplifier kelas A2 ini tegangan grid diatur sedemkian hingga lebih positif daripada katoda. Konfigurasi ini akan menyebabkan grid akan menarik arus dari katoda dan akan menyebabkan suhu grid naik. Untuk amplifier kelas ini tidak digunakan bersama tetroda, pentoda atau trioda seperti SV300B terutama untuk aplikais audio.

Untuk kelas A2 ini biasanya menggunakan vacuum tube khusus yang mempunyai grid khusus (rugged grid) seperti SV811 atau SV572 untuk trioda. Selain itu amplifier kelas A2 membutuhkan rangkaian driver khusus untuk mensuplly power ke grid.

Class AB Amplifier

Untuk amplifier kelas AB menggunakan konfigurasi vacuum tube push pull. Konfigurasi ini memungkinkan salah satu vacuum tube dari sebuah pasangan vacuum tube untuk cut off sedangkan vacuum tube yang lain mengatur daya output. Kondisi ini akan meningkatkan efisiensi daya yang digunakan sehingga secara jelas efisiensi dari amplifier kelas AB jauh di atas amplifier di kelas A.

Namun konfigurasi ini juga menghasilkan distorsi. Oleh karena itu utuk mengurangi distorsi tersebut digunakan negative feedback.

Class B Amplifier

Amplifier yang menggunakan kelas B selalu menggunakan konfigurasi push pull pada vacuum tube untuk final output stagenya. Amplifier kelas B ini banyak digunakan untuk RF power amplifier. Amplifier kelas B ini hampir sama dengan amplifier kelas A atau AB namun arus pada saat vacuum tube idle sangat kecil mendekati nol.

Kondisi ini menyebabkan efisiensi daya yang digunakan oleh amplifier kelas B lebih tinggi daripada amplifier tipe yang telah dibahas di atas. Tetapi juga menghasilkan peningkatan distorsi sehingga diperlukan disain khusus dan penerapan negatif feedback untuk mengurangi efek distorsi. Jika pada tahap pendisainan tidak memperhatikan tingginya distorsi pada amplifier kelas ini maka sinyal output yang dihasilkan sangat buruk bahkan cacat dan jika distorsinya telalu besar maka bukanlah tidak mungkin untuk terjadinya distorsi cross over . Selain itu keuntungannya adalah vacuum tube tidak panas jika dibandingkan dengan kelas amlilfier yang lain sehingga umur vacuum tube relatif lebih lama.

Untuk amplifier vacuum tube, output dari final output stage vacuumtube tidak dapat langsung disambungkan ke input speaker karena perbedaan impedansi. Output dari final output stage mempunyai impedansi yang tinggi sedangkan speaker mempunyai impedansi yang rendah sehingga daya yang dihasilkan oleh final stage output tidak semuanya diterima oleh spaker. Kondisi ini akan mengakibatkan final stage ouput vacuum tube akan semakin panas.

Hal ini dapat diatasi dengan memasang sebuah transformator output untuk menyamakan impedansi antara final output stage dan beban yaitu speaker. Transformator yang digunakan tidaklah transformator yang umum dipakai namuan transformator khusus dengan penanganan pembuatan yang istimewa. Kondisi ini harus memenuhi kriteria ultraliniear dimana impedansi input1 – CT dan CT - input2 harus mempunyai impedansi yang benar-benar sama.

Berikut merupakan salah satu proyek amplifier 20 W yang menggunakan vacuum tube SV811. Sebagai penguat depan digunakan 6BM8 yang merupakan trioda small signal amplifier yang low power. Output dari 6BM8 ini mempunyai distorsi yang sangat kecil dengan penguatan yang besar.

Gambar 2
Skematik Penguat Depan

Untuk bagian penguat akhir, digunakan SV811 dan SV572 yang mampu menghasilkan daya sampai 20 W. Tegangan grid tidak diperlukan pengaturan namun langsung dengan dibias secara langsung malalui katoda pada pentoda secara follower. Konfigurasi ini dapat menghilangkan efek ‘hum’. Untuk meningkatkan efek transiennya transformator output maka diberi rangkaian snubber dengan kapasitor 0.001 uF/1600 volt dan dua buah resistor 2k7 yang diseri.

Dua buah jalur feedback digunakan untuk mengkontrol beban pada power trioda dan mengkompensasi perbedaan karakteristik berbagai trioda yang digunakan. Misalnya antara trioda SV811 dan SV572.

Gambar 3
Skematik Amplifier

Untuk bagian transformator powernya digunakan Hammond 282X yang memiliki tegangan output 1000 volt CT, 6A untuk beban filamen. Pada bagian regulator digunakan trioda 6BM8 dan 0A2 untuk mengkontrol tegang grid 6AS7G. Tegangan output dari regulator ini kira-kira 575 volt DC untuk ke plate di bagian amplifier sedangkan untuk penguat depan diturunkan sampai 420 volt DC.

Gambar 4
Skematik Power Suplly dan Regulator

Read More