Perhitungan Kebutuhan Kapasitor Power Supply

Kapasitor merupakan salah satu komponen elektronik, memiliki fungsi yang sangat beragam tergantung konfigurasinya antara lain :
- Filter frekuensi
- Pengeser Fasa pada motor listrik / peralatan pengelolah frekuensi
- Penyimpan Muatan pada power supply
- FeedBack / Umpan balik
- Penghasil Arus besar sesaat pada CDI kendaraan
- dll

Contoh Kapasitor (Elco)

Salah satu fungsi kapasitor yang akan di bahas adalah Penyimpan daya pada Power Supply

---
Perhitungan : 

Kebutuhan kapasitas kapasitor untuk kebutuhan Power Amplifier sebagai pengerak Loud Speaker dengan spesifikasi :
- Travo teras besi CT : 20A 32Vac (45.25 Vdc)
- Frekuensi sumber listrik (jala2 PLN) : 50Hz

Pengisian daya Kapasitor oleh Travo melalui diode bridge adalah  t.carger : ((1 / 50Hz) : 2) = 10mS

** waktu 1 gelombang listrik = 20mS (pada frekuensi 50Hz), karena mengunakan diode bridge dan travo CT,
maka terjadi 2 puncak gelombang ( + ) dan 2 lembah gelombang ( - ) dalam waktu 20mS, sehigga waktu pengisian kapasitor terjadi 2x  atau 10mS setiap gelombang.

---
Diasumsikan Power Amplifier (PA) selalu memberikan daya penuh ke Speaker (pada kenyataannya tidak), maka PA harus mendapat supply listrik konstan, sedangkan Travo tidak memberikan supply konstan tetapi naik turun 0V - Vpeak - 0V dalam waktu 10mS.
Maka di perlukan Kapasitor sebagai tempat penyimpan cadangan listrik, di mana muatan Kapasitor akan di tarik PA saat tegangan Travo turun sampai ke 0V

Perhitungan Kebutuhan Kapasitor Power Supply

Perhutungan di atas sudah di sederhanakan, tidak menampilkan perhitungan muatan (Coloumb)

Ilustrasi  Pengisian & Pembebanan Kapasitor (click untuk memperbesar)

Pada ilustrasi 
Listrik Output Travo = gelombang laut, 
Diode = Check Valve, 
Kapasitor = Tangki air, 
Transistor = Kran, 
Beban berupa Speaker = Semburan air

---
** Contoh : Direncanakan Kapasitor dapat mensupply listrik 20A, 45,25Vdc dengan tegangan turun max 1Vdc saat beban penuh dalam waktu 10mS

Kebutuhan Kapasitor :

Cap = ( (20A * (10mS/1000) ) / 1Vdc ) * 1.000.000
Cap =200.000 uF

Jadi kebutuhan Kapasitor min adalah 200.000 uF, dapat mengunakan kapasitor dengan nilai di atasnya, dan tegangan kapasitor menyesuaikan tegangan puncak Travo (Vpeak)

Untuk keamanan pergunakan Kapasitor dengan tegangan max 1,4x - 2x dari tegangan puncak Travo

Semakin besar kapasitas Kapasitor, akan menjamin ketersediaan supply PA terutama saat mengerakan Loud Speaker saat Bass, karena Bass membutuhkan arus terbesar.
Silahkan hitung sendiri, ingin menjamin supply PA dengan tegangan drop berapa Volt,semakin kecil tegangan drop (ripple) PA semakin halus.

---
** Contoh : Kapasitor 10.000uF di rencanakan untuk men-supply Beban continue 20A, 45,25Vdc , berapa tegangan turun / ripple yang terjadi?

Tegangan turun / ripple yang terjadi :

V.ripple = ( ( I * t ) / Cap ) * 1.000.000

V.ripple = ( ( 20A * (10mS/1000) ) / 10.000uF ) * 1.000.000
V.ripple = 20Vdc

Jadi tegangan power supply sekarang adalah 45,25Vdc - 20Vdc = 25,25Vdc

---
Kita mengetahui Kapasitor dapat menyimpan daya, berapa besar Muatan Listrik Kapasitor dalam satuan mAh (satuan yang biasanya tertera pada battery)

1 Farrad = 1.000.000 uF
1 Farrad = 1 Coloumb / Volt
1 Coloumb = 1 Ampere.Secound (Ampere.Detik)

---
** Contoh : Kapasitor 10.000uF di supply listrik  45.25Vdc, saat Kapasitor sudah mencapai 45.25Vdc supply di lepas.

Muatan Listrik (C / Coloumb) = ( Kapasitas Kapasitor (uF) / 1.000.000 ) * Tegangan Kapasitor (V)

Muatan Listrik =  ( 10.000uF / 1.000.000) * 45.25Vdc
Muatan Listrik = 0.4525 C (Ampere.Secound)

Muatan Listrik = ( 0.4525 C * 1000 ) / 3600
Muatan Listrik = 0.126 mAh

---
** Contoh : Bermimpi menganti accu motor 5Ah / 12,6Vdc dengan Kapasitor, berapa besar nilai Kapasitor yang di perlukan.

 Daya accu dapat di tarik  dari tegangan 12,6Vdc sampai 10,5Vdc, selisih tegangan adalah 2,1Vdc

Muatan Listrik = Kapasitas Accu (Ah) * 3600

Muatan Listrik = 5Ah * 3600
Muatan Listrik =  18.000 C

Kapasitas = ( Muatan Listrik (C) / Tegangan selisih(Vdc)  ) * 1.000.000

Kapasitas =  ( 18.000 C / 2.1Vdc ) * 1.000.000
Kapasitas =  8.571.428.570 uF 

Jadi untuk menggantikan accu motor 5Ah / 12,6Vdc dengan Kapasitor, maka nilai Kapasitor yang harus di sediakan adalah 8.571.428.570 uF.
bila menggunakan kapasitor 10.000uF, maka di perlukan   857143 buah Kapasitor

PCB Milling menggunakan Firmware Marlin 3D Printer dengan Software Proteus Ares dan ArtCAM

Sudah pernah merakit printer 3D dan CNC Router?
di sini hanya membahas software untuk cetak pcb menggunakan mesin 3D Printer

Mengapa harus menggunakan 3D Printer? koq tidak membuat mesin CNC saja?
alasan utamanya adalah biaya.... apalagi kedua mesin ini cara kerjanya sama, bergerak pada sumbu XYZ

Bukan nya 3D Printer dan CNC router memiliki firmware dan board elektronik berbeda?
Ya, memang berbeda, tapi sama2 menggunakan perintah G-Code.
Firmware 3D Printer tidak menerima beberapa perintah G-Code CNC, seperti G2, G3, M3, M4,M5, M6, M7, M8... dsb begitu juga CNC tidak menerima perintah M82, M140, M107... dsb

Bagaimana Agar G-Code untuk CNC dapat diterima 3D Printer?
pergunakan software pengubah seperti FlatCam dan ArtCAM, untuk engrave pergunakan ArtCam bisa menghasilkan benda 3D misal ukiran, dll

Software yang di pergunakan :
1. Proteus ARES (untuk membuat jalur PCB dan menghasilkan file Bitmap)
2. ArtCAM (untuk pembentuk file G-Code)
3. Reperier Host (untuk pengecekan gerak tool / bisa untuk printing dari PC)

Firmware 3D Printer yang di pergunakan :
1. Marlin 1.1.0 RC6

Menghasilkan File Bitmap

ARES : Set Output Area

ARES : Export Bitmap

ARES : Setting Output Resolution 600dpi

EXPLORE : file Bitmap telah dihasilkan

Menghasilkan File G-Code (.gco)

Buka Software ArtCAM, Drag & Drop file Bitmap di halaman muka ArtCAM

ArtCAM : Setting Method : Scanned d.p.i = 600 dpi ( sesuai file output ARES )

ArtCAM : Click Bitmap to Vector (Bitmap Tools)

ArtCAM : Atur detail Vector > Create Vectors

ArtCAM : Vector telah terbentuk, periksa apakah garis sudah mengikuti garis hitam

ArtCAM : Toolpaths > 2D Profiling

ArtCAM : setting profiling : gerak Z tool, ketebalan material dan jenis mata router > NOW

ArtCAM : Simulate Toolpaths

ArtCAM : Jalankan Simulate

ArtCam : Cek hasil simulasi, bila sudah sesuai, Toolpaths Operations > Save Toolpaths

ArtCam : Pilih REPETIER HOST(*.gco) format

ArtCAM : Save File

EXPLORE : file .gco, bisa langsung di masukan ke SD card untuk milling di 3d Printer

EXPLORE :2x Click file .gco / open with..  untuk pengecekan gerak tool

Repetier Host : Cek gerak tool, Perkiraan waktu Milling PCB (9 menit 21 detik)

File .gco berisi G-Code dapat langsung di pergukan untuk milling di 3D Printer menggunakan SD Card atau melalui Repetier Host.

upload firmware Arduino IDE menggunakan USBASP pada mikrokontroler AVR Atmega

Arduino?
sebagian besar sudah tau apa itu arduino.. board/papan pcb dengan komponen utama berupa mikrokontroler yang di lengkapi komponen pendukung berupa ic voltage regulator, ic usb to TTL,dll. dimana pin di organisir/dikelompokan berdasar fungsi yang sama

Bagaimana cara upload firmware ke Arduino?
1.menggunakan ISP, melalui port mosi, miso, sck, reset, gnd.  memerlukan USBASP sebagai antarmuka port USB dan mikrokontroler
2.menggunakan Arduino IDE, memerlukan ic USB to TTL (sudah terinstal pada board, ada beberapa board tidak memiliki misal arduino proMini) dan Bootloader firmware yang sebelumnya di tanamkan ke mikrokontroler

contoh : board Arduino mega2560 (menggunakan mikrokontroler AVR Atmega 2560)

Bila kita memiliki mikrokontroler atmega saja tanpa board Arduino, apakah pemrograman dapat dilakukan menggunakan Arduino IDE dan upload firmware menggunakan USBASP?
jawabnya bisa...

cara:
1.buat program menggunakan Arduino IDE, contoh gambar program blink

contoh : program blink

2.click Sketch > Export Compiled Binary(ctrl+alt+S)

membuat file .HEX

3.buka My documents > folder Arduino > folder blink

file firmware untuk mikrokontroler atmega 32

gambar diatas, file Blink_.ino_atmega32_8000000L adalah firmware yang dapat di upload ke mikrokontroler menggunakan USBASP melelui jalur ISP

file Blink_.ino.with_bootloader_atmega32_8000000L adalah firmware yang disertai bootloader, di upload menggunakan USBASP.
Bila memilih file ini, mikrokontroler akan berfungsi seperti board Arduino (firmware berikutnya dapat diupload melelui jalur serial (tentunya harus dilengkapi ic USB to TTL sebagai antarmuka port USB-mikrokontroler dan fuse bit  BOOTRST diaktifkan)