Daftar komponen elektronika

Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm:

$\begin{align}V&=IR\\ I&=\frac{V}{R}\end{align}$

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya.

Untuk resistor jenis carbon maupun metalfilm biasanya digunakan kode-kode warna sebagai petunjuk besarnya nilai resistansi (tahanan) dari resistor. Resistor ini mempunyai bentuk seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna, kode ini untuk mengetahui besar resistansi tanpa harus mengukur besarnya dengan ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Nilai warna pada cincin resistor

Besaran resistansi suatu resistor dibaca dari posisi cincin yang paling depan ke arah cincin toleransi. Biasanya posisi cincin toleransi ini berada pada badan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan posisi cincin yang pertama agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah langsung mengetahui berapa toleransi dari resistor tersebut. Kalau kita telah bisa menentukan mana cincin yang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.

Jumlah cincin yang melingkar pada resistor umumnya sesuai dengan besar toleransinya. Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki 3 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil) memiliki 4 cincin (tidak termasuk cincin toleransi). Cincin pertama dan seterusnya berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan cincin terakhir adalah faktor pengalinya.

Misalnya resistor dengan cincin kuning, violet, merah dan emas. Cincin berwarna emas adalah cincin toleransi. Dengan demikian urutan warna cincin resistor ini adalah, cincin pertama berwarna kuning, cincin kedua berwarna violet dan cincin ke tiga berwarna merah. Cincin ke empat yang berwarna emas adalah cincin toleransi. Dari tabel 1.1 diketahui jika cincin toleransi berwarna emas, berarti resistor ini memiliki toleransi 5%. Nilai resistansinya dihitung sesuai dengan urutan warnanya. Pertama yang dilakukan adalah menentukan nilai satuan dari resistor ini. Karena resistor ini resistor 5% (yang biasanya memiliki tiga cincin selain cincin toleransi), maka nilai satuannya ditentukan oleh cincin pertama dan cincin kedua. Masih dari tabel 1.1, diketahui cincin kuning nilainya = 4 dan cincin violet nilainya = 7. Jadi cincin pertama dan ke dua atau kuning dan violet berurutan, nilai satuannya adalah 47. Cincin ketiga adalah faktor pengali, dan jika warna cincinnya merah berarti faktor pengalinya adalah 100. Sehingga dengan ini diketahui nilai resistansi resistor tersebut adalah nilai satuan x faktor pengali atau 47 x 100 = 4700 Ohm = 4,7K Ohm (pada rangkaian elektronika biasanya di tulis 4K7 Ohm) dan toleransinya adalah + 5%. Arti dari toleransi itu sendiri adalah batasan nilai resistansi minimum dan maksimum yang di miliki oleh resistor tersebut. Jadi nilai sebenarnya dari resistor 4,7k Ohm + 5% adalah :

4700 x 5% = 235

Jadi,

R_maksimum = 4700 + 235 = 4935 Ohm

R_minimum = 4700 – 235 = 4465 Ohm

Apabila resistor di atas di ukur dengan menggunakan ohmmeter dan nilainya berada pada rentang nilai maksimum dan minimum (4465 s/d 4935) maka resistor tadi masih memenuhi standar. Nilai toleransi ini diberikan oleh pabrik pembuat resistor untuk mengantisipasi karakteristik bahan yang tidak sama antara satu resistor dengan resistor yang lainnya sehingga para desainer elektronika dapat memperkirakan faktor toleransi tersebut dalam rancangannya. Semakin kecil nilai toleransinya, semakin baik kualitas resistornya. Sehingga dipasaran resistor yang mempunyai nilai toleransi 1% (contohnya resistor metalfilm) jauh lebih mahal dibandingkan resistor yang mempunyai toleransi 5% (resistor carbon)

Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Karena resistor bekerja dengan di aliri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :

Semakin besar ukuran fisik suatu resistor, bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya maksimum 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk balok memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder dan biasanya untuk resistor ukuran besar ini nilai resistansi di cetak langsung dibadannya tidak berbentuk cincin-cincin warna, misalnya 100Ω5W atau 1KΩ10W.

Dilihat dari fungsinya, resistor dapat dibagi menjadi :

Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Yaitu resistor yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat dari nikelin atau karbon. Berfungsi sebagai pembagi tegangan, mengatur atau membatasi arus pada suatu rangkaian serta memperbesar dan memperkecil tegangan.

Resistor Tidak Tetap (variable resistor)

Yaitu resistor yang nilainya dapat berubah-ubah dengan jalan menggeser atau memutar toggle pada alat tersebut, sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berfungsi sebagai pengatur volume (mengatur besar kecilnya arus), tone control pada sound system, pengatur tinggi rendahnya nada (bass/treble) serta berfungsi sebagai pembagi tegangan arus dan tegangan.

Resistor NTC dan PTC.

NTC (Negative Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas. Sedangkan PTC (Positive Temperature Coefficient), yaitu resistor yang nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.

Resistor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) yaitu jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila terkena cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan bila terkena cahaya terang nilainya menjadi semakin kecil.

Rangkaian Resistor

Dalam praktek para desainer kadang-kadang membutuhkan resistor dengan nilai tertentu. Akan tetapi nilai resistor tersebut tidak ada di toko penjual, bahkan pabrik sendiri tidak memproduksinya. Solusi untuk mendapatkan suatu nilai resistor dengan resistansi yang unik tersebut dapat dilakukan dengan cara merangkaikan beberapa resistor sehingga didapatkan nilai resistansi yang dibutuhkan. Ada dua cara untuk merangkaikan resistor, yaitu :

1. Cara Serial

2. cara Paralel

Rangkaian resistor secara serial akan mengakibatkan nilai resistansi total semakin besar.

Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara serial.

Pada rangkaian resistor serial berlaku rumus :

Sedangkan rangkaian resistor secara paralel akan mengakibatkan nilai resistansi pengganti semakin kecil.

Di bawah ini contoh resistor yang dirangkai secara paralel

Pada rangkaian resistor paralel berlaku rumus :

3. Nilai-nilai standar resistor

Tidak semua nilai resistansi tersedia di pasaran. Tabel 1.2 adalah contoh tabel nilai resistansi resistor standard yang beredar dipasaran. Data mengenai resistor yang ada di pasaran bisa didapat dari Data Sheet yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat resistor.

Di bawah ini beberapa rumus (Hukum Ohm) yang sering dipakai dalam perhitungan elektronika :

Di mana :

V = tegangan dengan satuan Volt

I = arus dengan satuan Ampere

R = resistansi dengan satuan Ohm

P = daya dengan satuan Watt

Konversi satuan :

1 Ohm = 1 Ω

1 K Ohm = 1 K Ω

1 M Ohm = 1 M Ω

1 K Ω = 1.000 Ω

1 M Ω = 1.000 K Ω

1 M Ω = 1.000.000 Ω

(M = Mega (10⁶); K = Kilo (10³)

Dioda

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.
Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.
Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.
Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

DIODA

1. Teori Dasar

Dioda ialah jenis VACUUM tube yang memiliki dua buah elektroda. Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming (1849-1945) pada tahun 1904.

Gambar 3.1 Struktur Dioda

Struktur dan skema dari dioda dapat dilihat pada gambar di atas.

Pada dioda, plate diletakkan dalam posisi mengelilingi katoda sedangkan heater disisipkan di dalam

katoda. Elektron pada katoda yang dipanaskan oleh heater akan bergerak dari katoda menuju plate.

Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagai berikut ini

yaitu :

∼

Dioda diberi tegangan nol

∼

Dioda diberi tegangan negative

∼

Dioda diberi tegangan positive

•

Dioda Diberi Tegangan Nol

Gambar 3.2. Dioda Diberi Tegangan Nol

Ketika dioda diberi tegangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda.

Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak

begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang (Space Charge). Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.

•

Dioda Diberi Tegangan Negative

Gambar 3.3 Dioda Diberi Tegangan Negative

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.

•

Dioda Diberi Tegangan Positive

Gambar 3.4 Dioda Diberi Tegangan Positive

Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir.

Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.

2. Karakteristik Dioda

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu.

Dioda merupakan piranti non-linier karena grafik arus terhadap tegangan bukan berupa garis lurus,

hal ini karena adanya potensial penghalang (Potential Barrier).

Ketika tegangan dioda lebih kecil dari tegangan penghambat tersebut maka arus dioda akan kecil,

ketika tegangan dioda melebihi potensial penghalang arus dioda akan naik secara cepat

Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika,

karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda,

diantaranya : penyearah setengah

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang ada adalah warna merah, kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.

LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran seperti misalnya gallium arsenida fosfida (GaAsP), gallium fosfida (GaP), dan gallium aluminium arsenida (GaAsP). Karakteristiknya yaitu kalau diberi panjaran maju, pertemuannya mengeluarkan cahaya dan warna cahaya bergantung pada jenis dan kadar material pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang mengalirinya. Dalam kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 sampai 2,2 volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt, LED kuning 5 volt, LED hijau 5 volt.

LED mengkonsumsi arus sangat kecil, awet dan kecil bentuknya (tidak makan tempat), selain itu terdapat keistimewaan tersendiri dari LED itu sendiri yaitu dapat memancarkan cahaya serta tidak memancarkan sinar infra merah (terkecuali yang memang sengaja dibuat seperti itu).

Cara pengoperasian LED yaitu :

Selalu diperlukan perlawanan deretan R bagi LED guna membatasi kuat arus dan dalam arus bolak balik

harus ditambahkan dioda penyearah.

5. Aplikasi

Dioda banyak diaplikasikan pada rangkaian penyearah arus (rectifier) power suplai atau konverter AC ke DC. Di pasar banyak ditemukan dioda seperti 1N4001, 1N4007 dan lain-lain. Masing-masing tipe berbeda tergantung dari arus maksimum dan juga tegangan breakdown-nya. Zener banyak digunakan untuk aplikasi regulator tegangan (voltage regulator). Zener yang ada dipasaran tentu saja banyak jenisnya tergantung dari tegangan breakdown-nya. Di dalam datasheet biasanya spesifikasi ini disebut Vz (zener voltage) lengkap dengan toleransinya, dan juga kemampuan dissipasi daya.

LED sering dipakai sebagai indikator yang masing-masing warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi display yang besar. Dikenal juga LED dalam bentuk 7 segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet.

Transistor

Rangkaian Transistor Tester Sederhana

Rangkaian yang ditunjukkan dibawah ini merupakan rangkaian transistor tester sederhana. Pada beberapa avometer digital maupun analog sekarang ini kebanyakan sudah terdapat fitur ini, namun tidak ada salahnya kita bisa sedikit berkreasi.

Pada dasarnya rangkaian transistor tester ini merupakan sebuah penguat sederhana yang dilengkapi dengan feedback / umpan balik yang bisa menyebabkan lampu LED yang ditunjukkan pada gambar berkedip. Seberapa sering LED ini berkedip tergantung pada nilai osilatornya, dalam hal ini merupakan gabungan antara resistor 330Kohm dan kondensator / elco 10uF.

rangkaian transistor tester Rangkaian Transistor Tester Sederhana

Rangkaian ini menggunakan supply 3volt yang terdiri dari 2 battery dan tentu saja bisa kita ganti dengan power supply kecil.

Cara kerjanya sendiri sangat sederhana, logikanya rangkaian ini hanya bekerja bila kedua transistor yang digunakan berjalan dengan baik. Oleh karenanya kita bisa memanfaatkan itu dengan cara menggunakan soket kecil buatan sendiri sebagai pengganti transistor sehingga bisa dibongkar pasang dengan mudah.

transistor tester sederhana Rangkaian Transistor Tester Sederhana

Tidak hanya berfungsi untuk mengetahui baik buruknya transistor, rangkaian ini juga bisa mendeteksi sebuah transistor apakh itu jenis NPN / PNP. Tinggal dilepas saja salah satu transistor dan pasang transistor yang hendak kita uji, bila lampu LED menyala maka kedua transistor berjalan dengan baik. Bagi rekan rekan teknisi yang tertarik untuk membuatnya saya juga menyertakan gambar sudah jadinya. Semoga artikel Transistor tester sederhana ini bermanfaat.

Induktor

Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat didalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau kapasitansi, dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya didalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.

Fisika

Induktansi (L) (diukur dalam Henry) adalah efek dari medan magnet yang terbentuk disekitar konduktor pembawa arus yang bersifat menahan perubahan arus. Arus listrik yang melewati konduktor membuat medan magnet sebanding dengan besar arus. Perubahan dalam arus menyebabkan perubahan medan magnet yang mengakibatkan gaya elektromotif lawan melalui GGL induksi yang bersifat menentang perubahan arus. Induktansi diukur berdasarkan jumlah gaya elektromotif yang ditimbulkan untuk setiap perubahan arus terhadap waktu. Sebagai contoh, sebuah induktor dengan induktansi 1 Henry menimbulkan gaya elektromotif sebesar 1 volt saat arus dalam indukutor berubah dengan kecepatan 1 ampere setiap sekon. Jumlah lilitan, ukuran lilitan, dan material inti menentukan induktansi.

[sunting] Faktor Q

Sebuah induktor ideal tidak menimbulkan kerugian terhadap arus yang melewati lilitan. Tetapi, induktor pada umumnya memiliki resistansi lilitan dari kawat yang digunakan untuk lilitan. Karena resistansi lilitan terlihat berderet dengan induktor, ini sering disebut resistansi deret. Resistansi deret induktor mengubah arus listrik menjad bahang, yang menyebabkan pengurangan kualitas induktif. Faktor kualitas atau "Q" dari sebuah induktor adalah perbandingan reaktansi induktif dan resistansi deret pada frekuensi tertentu, dan ini merupakan efisiensi induktor. Semakin tinggi faktor Q dari induktor, induktor tersebut semakin mendekati induktor ideal tanpa kerugian.
Faktor Q dari sebuah induktor dapat diketahui dari rumus berikut, dimana R merupakan resistansi internal dan

ω L

adalah resistansi kapasitif atau induktif pada resonansi:
$Q = \frac{\omega{}L}{R}$
Dengan menggunakan inti feromagnetik, induktansi dapat ditingkatkan untuk jumlah tembaga yang sama, sehingga meningkatkan faktor Q. Inti juga memberikan kerugian pada frekuensi tinggi. Bahan inti khusus dipilih untuk hasil terbaik untuk jalur frekuensi tersebut. Pada VHF atau frekuensi yang lebih tinggi, inti udara sebaiknya digunakan.
Lilitan induktor pada inti feromagnetik mungkin jenuh pada arus tinggi, menyebabkan pengurangan induktansi dan faktor Q yang sangat signifikan. Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan induktor inti udara. Sebuah induktor inti udara yang didesain dengan baik dapat memiliki faktor Q hingga beberapa ratus.
Sebuah kondensator nyaris ideal (faktor Q mendekati tak terhingga) dapat dibuat dengan membuat lilitan dari kawat superkonduktor pada helium atau nitrogen cair. Ini membuat resistansi kawat menjadi nol. Karena induktor superkonduktor hampir tanpa kerugian, ini dapat menyimpan sejumlah besar energi listrik dalam lilitannya.

[sunting] Penggunaan

Induktor dengan dua lilitan 47mH, sering dijumpai pada pencatu daya.

Induktor sering digunakan pada sirkuit analog dan pemroses sinyal. Induktor berpasangan dengan kondensator dan komponen lain membentuk sirkuit tertala. Penggunaan induktor bervariasi dari penggunaan induktor besar pada pencatu daya untuk menghilangkan dengung pencatu daya, hingga induktor kecil yang terpasang pada kabel untuk mencegah interferensi frekuensi radio untuk dprd melalui kabel. Kombinasi induktor-kondensator menjadi rangkaian tala dalam pemancar dan penerima radio. Dua induktor atau lebih yang terkopel secara magnetik membentuk transformator.
Induktor digunakan sebagai penyimpan energi pada beberapa pencatu daya moda sakelar. Induktor dienergikan selama waktu tertentu, dan dikuras pada sisa siklus. Perbandingan transfer energi ini menentukan tegangan keluaran. Reaktansi induktif X_L ini digunakan bersama semikonduktor aktif untuk menjaga tegangan dengan akurat. Induktor juga digunakan dalam sistem transmisi listrik, yang digunakan untuk mengikangkan paku-paku tegangan yang berasal dari petir, dan juga membatasi arus pensakelaran dan arus kesalahan. Dalam bidang ini, indukutor sering disebut dengan reaktor.
Induktor yang memiliki induktansi sangat tinggi dapat disimulasikan dengan menggunakan girator.

[sunting] Konstruksi induktor

Induktor, skala dalam sentimeter.

Sebuah induktor biasanya dikonstruksi sebagai sebuah lilitan dari bahan penghantar, biasanya kawat tembaga, digulung pada inti magnet berupa udara atau bahan feromagnetik. Bahan inti yang mempunyai permeabilitas magnet yang lebih tinggi dari udara meningkatkan medan magnet dan menjaganya tetap dekat pada induktor, sehingga meningkatkan induktansi induktor. Induktor frekuensi rendah dibuat dengan menggunakan baja laminasi untuk menekan arus eddy. Ferit lunak biasanya digunakan sebagai inti pada induktor frekuensi tingi, dikarenakan ferit tidak menyebabkan kerugian daya pada frekuensi tinggi seperti pada inti besi. Ini dikarenakan ferit mempunyai lengkung histeresis yang sempit dan resistivitasnya yang tinggi mencegah arus eddy. Induktor dibuat dengan berbagai bentuk. Sebagian besar dikonstruksi dengan menggulung kawat tembaga email disekitar bahan inti dengan kaki-kali kawat terlukts keluar. Beberapa jenis menutup penuh gulungan kawat didalam material inti, dinamakan induktor terselubungi. Beberapa induktor mempunyai inti yang dapat diubah letaknya, yang memungkinkan pengubahan induktansi. Induktor yang digunakan untuk menahan frekuensi sangat tinggi biasanya dibuat dengan melilitkan tabung atau manik-manik ferit pada kabel transmisi.
Induktor kecil dapat dicetak langsung pada papan rangkaian cetak dengan membuat jalur tembaga berbentuk spiral. Beberapa induktor dapat dibentuk pada rangkaian terintegrasi menhan menggunakan inti planar. Tetapi bentuknya yang kecil membatasi induktansi. Dan girator dapat menjadi pilihan alternatif.

[sunting] Jenis-jenis lilitan

[sunting] Lilitan ferit sarang madu

Lilitan sarang madu dililit dengan cara bersilangan untuk mengurangi efek kapasitansi terdistribusi. Ini sering digunakan pada rangkaian tala pada penerima radio dalam jangkah gelombang menengah dan gelombang panjang. Karena konstruksinya, induktansi tinggi dapat dicapai dengan bentuk yang kecil.

[sunting] Lilitan inti toroid

Sebuah lilitan sederhana yang dililit dengan bentuk silinder menciptakan medan magnet eksternal dengan kutub utara-selatan. Sebuah lilitan toroid dapat dibuat dari lilitan silinder dengan menghubungkannya menjadi berbentuk donat, sehingga menyatukan kutub utara dan selatan. Pada lilitan toroid, medan magnet ditahan pada lilitan. Ini menyebabkan lebih sedikit radiasi magnetik dari lilitan, dan kekebalan dari medan magnet eksternal.

[sunting] Rumus induktansi

Konstruksi	Rumus	Besaran (SI, kecuali disebutkan khusus)
Lilitan silinder	$L=\frac{\mu_0KN^2\pi r^2}{l}$	L = induktansi μ₀ = permeabilitas vakum K = koefisien Nagaoka N = jumlah lilitan r = jari-jari lilitan l = panjang lilitan
Kawat lurus	$L =200 \, l \left(\ln\frac{4l}{d}-1\right)10^{-9}$	L = induktansi l = panjang kawat d = diameter kawat
Lilitan silinder pendek berinti udara	$L=\frac{r^2N^2}{9r+10l}$	L = induktansi (µH) r = jari-jari lilitan (in) l = panjang lilitan (in) N = jumlah lilitan
Lilitan berlapis-lapis berinti udara	$L = \frac{0.8r^2N^2}{6r+9l+10d}$	L = induktansi (µH) r = rerata jari-jari lilitan (in) l = panjang lilitan (in) N = jumlah lilitan d = tebal lilitan (in)
Lilitan spiral datar berinti udara	$L=\frac{r^2N^2}{(2r+2.8d) \times 10^5}$	L = induktansi r = rerata jari-jari spiral N = jumlah lilitan d = tebal lilitan
Inti toroid	$L=\mu_0\mu_r\frac{N^2r^2}{D}$	L = induktansi μ₀ = permeabilitas vakum μ_r = permeabilitas relatif bahan inti N = jumlah lilitan r = jari-jari gulungan D = diameter keseluruhan

[sunting] Dalam sirkuit elektrik

Sebuah induktor menolak perubahan arus. Sebuah induktor ideal tidak menunjukkan resistansi kepada arus rata, tetapi hanya induktor superkonduktor yang benar-benar memiliki resistansi nol. Pada umumnya, hubungan antara perubahan tegangan, induktansi, dan perubahan arus pada induktor ditentukan oleh rumus diferensial:

$v(t) = L \frac{di(t)}{dt}$

Jika ada arus bolak-balik sinusoida melalui sebuah induktor, tegangan sinusoida diinduksikan. Amplitudo tegangan sebanding dengan amplitudo arus dan frekuensi arus.

$i(t) = I_P \sin(2 \pi f t)\,$

$\frac{di(t)}{dt} = 2 \pi f I_P \cos(2 \pi f t)$

$v(t) = 2 \pi f L I_P \cos(2 \pi f t)\,$

Pada situasi ini, fasa dari gelombang arus tertinggal 90 dari fasa gelombang tegangan.
Jika sebuah induktor disambungkan ke sumber arus searah, dengan harga "I" melalui sebuah resistansi "R" dan sumber arus berimpedansi nol, persamaan diferensial diatas menunjukkan bahwa arus yang melalui induktor akan dibuang secara eksponensial:

$\ i(t) = I (e^{\frac{-tR}{L}})$

[sunting] Analisis sirkuit Laplace (s-domain)

Ketika menggunakan analisis sirkuit transformasi Laplace, impedansi pemindahan dari induktor ideal tanpa arus sebelumnya ditunjukkan dalam domain s oleh:

$Z(s) = Ls\,$

dimana

L adalah induktansi

s adalah frekuensi kompleks

Jika induktor telah memiliki arus awal, ini dapat ditunjukkan dengan:

menambahkan sumber tegangan berderet dengan induktor dengan harga:

$L I_0 \,$

(Pegiatikan bahwa sumber tegangan harus berlawanan kutub dengan arus awal)

atau dengan menambahkan sumber arus berjajar dengan induktor, dengan harga:

$\frac{I_0}{s}$

dimana

L adalah induktansi

$I 0$ adalah arus awal

[sunting] Jejaring induktor

Induktor dalam konfigurasi kakap memiliki beda potensial yang sama. Untuk menemukan induktansi ekivalen total (L_eq):

$\frac{1}{L_\mathrm{eq}} = \frac{1}{L_1} + \frac{1}{L_2} + \cdots + \frac{1}{L_n}$

Arus dalam induktor deret adalah sama, tetapi tegangan yang membentangi setiap induktor bisa berbeda. Penjumlahan dari beda potensial dari beberapa induktor seri sama dengan tegangan total. Untuk menentukan todu total digunakan rumus:

$L_\mathrm{eq} = L_1 + L_2 + \cdots + L_n \,\!$

Hubungan tersebut hanya benar jika tidak ada kopling magnetis antar kumparan.

[sunting] Energi yang tersimpan

Energi yang tersimpan di induktor ekivalen dengan usaha yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus melalui induktor, dan juga medan magnet:

$E_\mathrm{stored} = {1 \over 2} L I^2$

Dimana L adalah induktansi dan I adalah arus yang melalui induktor.

Varistor

varistor adalah suatu komponen elektronik dengan karakteristik arus-tegangan yang signifikan nonlinier. Nama adalah portmanteau dari resistor variabel. Varistor sering digunakan untuk melindungi sirkuit terhadap tegangan transien yang berlebihan dengan memasukkan mereka ke dalam sirkuit sedemikian rupa sehingga, bila dipicu, mereka akan shunt arus yang diciptakan oleh tegangan tinggi dari komponen sensitif. varistor A juga dikenal sebagai Voltage Dependent Resistor atau VDR. Sebuah fungsi varistor adalah untuk melakukan peningkatan signifikan saat ini, ketika tegangan berlebihan.
Catatan: hanya resistor variabel non-ohmik yang varistor biasanya disebut. Lain, jenis ohmik resistor variabel termasuk potensiometer dan rheostat tersebut. Isi [Hide]

    * 1 Metal oksida varistor
    * 2 Bahaya
    * 3 Apa varistor tidak melakukan
    * 4 Varistor dibandingkan dengan penekan transient lain
    * 5 Lihat juga
    * 6 Referensi
    * 7 Pranala luar
[Sunting] varistor oksida Metal
Jenis yang paling umum varistor adalah Metal Oxide Varistor (MOV). Ini berisi massa butir keramik oksida seng, dalam matriks oksida logam lainnya (seperti jumlah kecil bismut, kobalt, mangan) terjepit di antara dua pelat logam (elektroda). Batas antara setiap butir dan tetangganya membentuk persimpangan dioda, yang memungkinkan untuk saat ini hanya mengalir dalam satu arah. Massa berorientasi secara acak butir elektrik setara dengan jaringan pasang dioda back-to-back, masing-masing pasangan secara paralel dengan pasangan lainnya. Ketika tegangan yang kecil atau sedang diterapkan di seluruh elektroda, hanya arus kecil, yang disebabkan oleh kebocoran mundur melalui sambungan dioda. Ketika tegangan besar diterapkan, persimpangan dioda rusak karena kombinasi emisi termionik dan terowongan elektron, dan arus besar. Hasil dari perilaku ini adalah karakteristik arus-tegangan yang sangat nonlinear, di mana MOV memiliki resistensi yang tinggi pada tegangan rendah dan resistensi yang rendah pada tegangan tinggi.
Ikuti-arus melalui sebagai akibat dari sambaran petir dapat menghasilkan berlebihan saat ini yang kerusakan permanen varistor sebuah. Secara umum, kasus utama kerusakan varistor terlokalisir pemanasan disebabkan sebagai akibat dari pelarian termal. Hal ini disebabkan kurangnya conformality di persimpangan butir-batas individu, yang menyebabkan kegagalan jalur saat ini dominan di bawah tekanan termal.
Varistor dapat menyerap bagian dari sentakan. Berapa banyak efek ini terhadap risiko ke peralatan terhubung tergantung pada peralatan dan rincian varistor dipilih. Varistor tidak menyerap persentase yang signifikan dari sambaran petir, sebagai energi yang harus dilakukan di tempat lain adalah banyak pesanan besarnya lebih besar dari apa yang diserap oleh perangkat kecil.
varistor A tetap non-konduktif sebagai perangkat modus shunt selama operasi normal bila tegangan masih di bawah yang "penjepit tegangan". Jika pulsa transien (sering diukur dalam joule) terlalu tinggi, perangkat mungkin akan meleleh, terbakar, menguap, atau yang dapat rusak atau hancur. Kegagalan ini (bencana) terjadi ketika "Absolute Maximum Ratings" dalam datasheet produsen secara signifikan terlampaui. Varistor degradasi didefinisikan oleh grafik harapan hidup produsen menggunakan kurva yang berhubungan saat ini, waktu, dan jumlah pulsa sementara. varistor Sebuah sepenuhnya merendahkan biasanya ketika "tegangan klem" nya telah berubah sebesar 10%. Sebuah varistor penuh terdegradasi tetap fungsional (tidak ada kegagalan katastropik) dan tidak tampak rusak.
nomor Ballpark untuk varistor harapan hidup adalah peringkat energi. Sebagai MOV joule meningkat, jumlah pulsa meningkat sementara dan "tegangan potong" selama setiap menurun sementara. Tujuan dari perangkat ini modus paralel adalah untuk mengalihkan transien sehingga energi pulsa akan hilang di tempat lain. Beberapa energi juga diserap oleh varistor karena varistor bukanlah sebuah konduktor sempurna. Kurang energi diserap oleh varistor seorang, varistor lebih konduktif, dan harapan hidup yang meningkat secara eksponensial sebagai varistor rating energi meningkat. Bencana kegagalan dapat dihindari secara signifikan meningkatkan peringkat varistor energi baik dengan menggunakan varistor dari joule lebih tinggi atau dengan menghubungkan lebih dari perangkat ini modus shunt secara paralel.
parameter penting adalah energi rating varistor (dalam joule), waktu respon (berapa lama mengambil varistor untuk mendobrak), arus dan tegangan gangguan yang terdefinisi dengan baik (penjepit) maksimum. 'Industri standar' rating Energi sering didefinisikan menggunakan transien seperti 8 / 20 mikrodetik atau 10/1000 mikrodetik. MOVs dimaksudkan untuk shunting pulsa durasi pendek. Sebagai contoh, 8 mikrodetik adalah rise time sementara itu; 20 mikrodetik adalah waktu jatuh.
Untuk melindungi jalur komunikasi (seperti saluran telepon) perangkat supresi transien seperti 3 blok karbon mil (IEEE C62.32), varistor kapasitansi ultra-rendah atau dioda avalanche digunakan. Untuk frekuensi yang lebih tinggi seperti peralatan radio komunikasi, debit gas tabung (GDT) dapat dimanfaatkan.
Sebuah pelindung lonjakan strip daya khas dibangun menggunakan MOVs. Semacam termurah dapat menggunakan hanya satu varistor, dari panas (hidup, aktif) untuk netral. Sebuah pelindung yang lebih baik akan berisi minimal tiga varistor, salah satu di setiap dari tiga pasang konduktor (panas-netral, panas-tanah, netral-ground). Sebuah perpanjangan kabel pelindung di Amerika Serikat harus memiliki UL1449 persetujuan edisi ke-3 sehingga kegagalan MOV bencana tidak akan menciptakan bahaya kebakaran. [Sunting] Bahaya
Sementara MOV dirancang untuk melakukan kekuatan yang signifikan untuk jangka waktu yang sangat singkat (~ 8 / 20 mikrodetik), seperti yang disebabkan oleh sambaran petir, biasanya tidak memiliki kapasitas untuk melakukan energi berkelanjutan. Dalam kondisi tegangan listrik normal, ini bukan masalah. Namun, beberapa jenis kesalahan pada jaringan listrik dapat mengakibatkan kondisi over-voltage berkelanjutan. Contoh termasuk kerugian dari sebuah konduktor netral atau garis korsleting pada sistem tegangan tinggi. Penerapan berkelanjutan over-voltage ke MOV dapat menyebabkan disipasi tinggi, berpotensi mengakibatkan kebakaran perangkat MOV penangkapan. National Fire Protection Association (NFPA) telah mendokumentasikan banyak kasus bencana kebakaran yang telah disebabkan oleh perangkat MOV di penekan kenaikan, dan telah menerbitkan buletin dalam masalah ini.
Serangkaian tersambung sekering termal adalah salah satu solusi gagal MOV bencana. Varistor dengan perlindungan thermal internal juga tersedia.
Ada beberapa isu yang perlu dicatat tentang perilaku penekan kenaikan tegangan transien (TVSS) MOVs memasukkan dalam kondisi over-voltage. Tergantung pada tingkat yang dilakukan arus panas, hilang mungkin tidak cukup untuk menyebabkan kegagalan, tetapi dapat menurunkan perangkat MOV dan mengurangi harapan hidup nya. Jika arus berlebih dilakukan oleh MOV, itu dapat meledak di dalam kasus ini, menjaga beban tersambung tapi sekarang tanpa perlindungan surge. Seorang pengguna mungkin tidak ada indikasi ketika penindas gelombang telah gagal. Di bawah kondisi yang tepat lebih-tegangan dan impedansi saluran, dimungkinkan menyebabkan MOV untuk meledak menjadi kobaran api, akar penyebab kebakaran banyak dan alasan utama untuk perhatian NFPA's. Benar dirancang TVSS perangkat tersebut harus mengandung api, akhirnya mengakibatkan pembukaan sekering keselamatan. [Rujukan?] [Sunting] Apa varistor tidak melakukan
Sebuah MOV di dalam perangkat TVSS tidak menyediakan peralatan dengan perlindungan kekuatan lengkap. Secara khusus, perangkat MOV tidak memberikan perlindungan bagi peralatan yang dihubungkan dari dipertahankan selama-tegangan yang dapat mengakibatkan kerusakan peralatan yang serta perangkat pelindung.
varistor A tidak memberikan perlindungan peralatan dari lonjakan arus masuk (saat startup peralatan), dari arus lebih (diciptakan oleh arus pendek), atau dari sags tegangan (juga dikenal sebagai brownout a). Sebuah varistor indera maupun kontrol tidak peristiwa tersebut. Kerentanan peralatan elektronik untuk ini gangguan listrik lainnya didefinisikan dengan desain peralatan. Perlindungan dari gangguan listrik di dalam peralatan yang terpasang atau disediakan oleh perangkat eksternal lainnya seperti UPS, beberapa regulator tegangan dan pelindung Surge dengan built in proteksi tegangan lebih yang menggunakan rangkaian penginderaan tegangan dan relay untuk melepaskan input AC ketika tegangan mencapai ambang bahaya. [Sunting] Varistor dibandingkan dengan penekan transient lain Bagian ini mungkin memerlukan pembersihan untuk memenuhi standar kualitas Wikipedia. Harap memperbaiki bagian ini jika Anda bisa. Halaman bicara mungkin berisi saran. (November 2008) Jenis Surge kemampuan (khas) Lifetime - jumlah lonjakan Respon waktu kapasitansi shunt Arus bocor (perkiraan) Metal-oksida varistor (MOV) Sampai dengan 70 kA @ 100 A, 8x20 mikrodetik bentuk pulsa: 1.000 lonjakan ~ 1 ns Biasanya 100-1000 pF + + + 10 μA Avalanche dioda 50 A @ 50 A, 8x20 mikrodetik bentuk pulsa: <tak terbatas 1 mikrodetik 50 pF 10 μA Tabung gas> 20 kA @ 20 kA, 8x20 mikrodetik lebar pulsa:> 20 lonjakan <5 mikrodetik <1 pF pA's
Waktu respons dari MOV sebagian besar ambigu, karena belum ada standar resmi ditetapkan. Klaim MOV respon sub-nanodetik berdasarkan waktu respon intrinsik bahan itu, namun akan diperlambat oleh faktor-faktor lain seperti induktansi lead komponen dan metode pemasangan. Response time juga memenuhi syarat sebagai tidak signifikan jika dibandingkan dengan transien yang memiliki 8 mikrodetik naik-waktu, sehingga memungkinkan waktu yang cukup untuk perangkat untuk perlahan-lahan turn-on. Ketika dikenakan, sangat cepat <1 ns naik-waktu transien, respon kali untuk MOV berada di kisaran 40-60 ns. [1]
kapasitansi Khas bagi konsumen berukuran (70-20 mm diameter) varistor berada di kisaran 100-1000 pF. Yang lebih kecil, lebih rendah-kapasitansi varistor tersedia dengan kapasitansi ~ 1 pF untuk perlindungan mikroelektronik, seperti pada telepon selular. Varistor ini kapasitansi rendah, bagaimanapun, tidak mampu menahan arus gelombang besar hanya karena mereka kompak PCB-mount ukuran.
Metode lain untuk menekan lonjakan tegangan adalah penindasan transient dioda tegangan (TVD). Meskipun dioda tidak memiliki kapasitas yang banyak untuk melakukan lonjakan besar sebagai MOVs, dioda tidak rusak oleh gelombang yang lebih kecil dan dapat diimplementasikan dengan "tegangan clamping" lebih rendah. menurunkan MOVs dari paparan berulang untuk surges dan umumnya memiliki "tegangan klem" lebih tinggi sehingga kebocoran yang tidak menurunkan MOV tersebut. Kedua jenis tersebut tersedia melalui berbagai macam tegangan. MOVs cenderung lebih cocok untuk daya yang lebih tinggi, karena mereka dapat melakukan energi terkait lebih tinggi sebesar harga perolehan dikurangi. [2]
Tipe lain dari penekan transient adalah penekan tabung gas. Ini adalah jenis percikan kesenjangan yang mungkin menggunakan udara atau campuran gas inert dan, sering, sejumlah kecil bahan radioaktif, seperti Ni-63, untuk memberikan tegangan tembus lebih konsisten dan mengurangi waktu respon. Sayangnya, perangkat ini mungkin memiliki tegangan kerusakan yang lebih tinggi dan waktu respon lebih lama daripada varistor. Namun, mereka dapat menangani arus kesalahan secara signifikan lebih tinggi dan menahan hits tegangan tinggi beberapa (misalnya, dari petir) tanpa degradasi signifikan.

IDIOTIC

Monday, October 11, 2010