SISTEM PROTEKSI DAYA BERBASIS MICROCONTROLLER

GIGAnesia - Pernah kah kalian mendengar pemberitaan kebakaran yang disebabkan oleh konsleting listrik? Nah kasus ini sebenarnya berawal dari masalah sepele yang dapat menyebabkan kejadian yang fatal, kasus kebakaran yang disebakan oleh konsleting listrik sendiri berawal dari daya listrik yang tidak stabil dan tidak adanya pengcontrollan terhadap daya tersebut dan terdapat factor x yang dapat menunjang terjadinya kebakaran tersebut.

Disini kita akan coba melakukan sebuah inovasi rancang bangun sebuah alat sederhana dengan manfaat yang begitu besar, Yah kita akan membuat Sistem proteksi daya berbasis microcontroller. Sebelum kita membuat alat tersebut kita kupas terlebih dahulu apa itu sistem proteksi daya dan bagaimana sistem kerja dari alat tersebut dan alat apa saja yang dibutuhkan untuk membuat sistem protesi tersebut.

Alat proteksi adalah suatu alat yang berfungsi untuk melindungi peralatan dari gangguan-gangguan sehingga bisa menghindari atau mengurangi kerusakan peralatan-peralatan listrik dan kejadian-kejadian yang tidak di inginkan misalnya: kebakaran. Sementara “Sistem Proteksi Daya Listrik berbasis Mikrokontroller” yang akan kita buat ini  adalah sebuah alat proteksi yang digunakan untuk memproteksi dan mengukur tegangan, arus listrik dan juga daya listrik secara bersamaan.  Alat ini juga dapat digunakan pada Genset yang belum memiliki alat monitor dimana energi listrik yang dibangkitkan dapat dimonitor nilai tegangan, arus, dan daya  secara digital yang dialirkan oleh genset itu sendiri. 

SISTEM PROTEKSI DAYA BERBASIS ATMEGA 16

Alat ini bekerja berdasarkan arus yang terdedeksi pada sistem sehingga didapatkan nilai arus yang digunakan sebagai acuan utama, Pada sistem proteksi nilai  arus yang terdeteksi digunakan sebagai pembanding dimana jika nilai arus dari beban yang terpasang melebihi nilai  arus yang ditentukan maka  secara otomatis memutus arus sehingga beban yang terpasang tidak mendapat  suplay  tegangan. Secara bersamaan buzzer akan berbunyi  dimana fungsinya adalah sebagai alarm untuk memberitahukan beban yang terpasang telah melebihi batas arus yang ditentukan. 

Sistem kerja dari alat ini terdiri dari 3 yaitu input, controlling, dan output.

Pada sistem kerja input sendiri ada push button yang berfungsi sebagai penentuan nilai arus yang akan dibatasi, sensor arus yang berfungsi untuk mendeteksi nilai arus, dan ada pendeteksi beda fasa. Untuk bagian controllingnya kita akan menggunakan microcontroller ATMEGA16. Dan untuk outputannya kita menggunakan LCD untuk menampilkan hasil perhitungan nilai, relay untuk memutuskan arus, dan buzzer sebagai alarm apabila terindikasi arus yang melebihi.

Diagram Block Sistem Proteksi Daya.

Alat-Alat yang digunakan 

1. Solder

2. Atraktor

3. Obeng set

4. Bor dan mata bor

5. Tang potong dan tang cucut

6. Multimeter

7. Gergaji besi

8. Cutter

9. Lem tembak

10. Gunting

11. Setrika 

12. komputer atau laptop

13. Downloader

14. Printer laser

Baca juga : 

• Inovasi terbaru, intip robot konsultan hukum yang bikin geleng geleng kepala
• Cara membuat smart gate Menggunakan Sensor Pir Basis Arduino dan kodingan arduino nya

Bahan-bahan yang dibutuhkan

1. Komponen  meliputi  IC mikrokontroler  ATmega16, Sensor arus  Split Current Transformer CT301, Trafo 1A CT dan 500mA non CT, Relay, Buzzer,  IC LM741,  IC  LF351, IC  regulator  LM 7805,7812,7905  dan 7912,  LCD  16 x 2,    Push button,  Crystal, Transisitor TIP41  dan komponen pendukung lainnya seperti resistor, kapasitor, diode.

2. PCB fiber polos 

3. Timah

4. Pelarut FeCl

5. Thinner

6. Kertas Art Paper

7. Kabel- kabel

Langkah pembuatan 

1. Langkah pertama yang harus kalian lakukan adalah membuat layout dari PCB menggunakan proteus kemudian export ke Ares dan buat jalur PCB nya.

Layout pada proteus

Layout pada Ares

2. Setelah layout PCB sudah terbentuk cetaklah layout tersebut ke kertas glossy atau kertas Foto menggunakan printer laser. 

3. Kemudian langkah selanjutnya adalah mensablon layout tersebut ke PCB dengan cara menyetrika sampai layout benar benar tertempel (perhatikan posisi layout sebelum melalukan penyablonan) setelah layout benar-benar tertempel dengan sempurna di PCB, angkatlah kertas glossy dari PCB nya, lakukan perlahan supaya tidak merusak jalur (tips gunakan autan atau dengan merendam ke dalam air terlebih dahulu)

4. Setelah itu langkah selanjutnya adalah melarutkan PCB dengan larutan FeCl sampai jalur benar benar terbentuk, kemudian setelah itu angkat PCB bersihkan menggunakan cairan thinner.

5. Lalu lakukan pengeboran pada lubang guna pemasangan komponen-komponennya pada jalur yang sudah di tentukan, seleteh itu lsolderlah kaki-kaki komponen menggunakan timah, dan potonglah kaki timah supaya terlihat rapi.

6. Kemudian setelah komponen sudah tersolder kita beralih ke Arduino, kita lakukan pemprograman pada ATMEGA 16 nya.

7. Setelah controllernya sudah berisi program kita hubungkan jadi satu ketiganya, dari mulai inputan, controller dan outputannya.

8. Selanjutnya kita uji coba rangkaiannya dan hasilnya seperti gambar dibawah ini.

Alat ini memiliki spesifikasi sebagai berikut 

1. Tegangan kerja alat yaitu 220 VAC 50Hz

2. Terdapat  push button  yang berfungsi tombol menu dimana terdapat 3 menu yaitu menu batas arus, menu tampilan hasil pengukuran, dan menu waktu proteksi.

3. Menggunkan LCD 16 x 2 untuk  menampilkan hasil pengukuran arus (I), tegangan (V), cosphi (FP) dan daya (P).

4. Batas ukur arus hingga 2 Ampere.

5. Batas waktu proteksi minimal 1 detik dan maksimal  60 detik.

Untuk pembuatan alat ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan seperti pembuatan jalur PCB, pembuatan program controlling dan pemberian tegangan, arus dsb.