Menghitung Resistor Rangkaian Pembagi Tegangan

Menghitung Resistor Rangkaian Pembagi Tegangan

Pembagi tegangan sangat banyak diterapkan dalam rangkaian elektronik, karena bebrapa komponen mensyaratkan tegangan yang berbeda2, sedangkan power supply kita hanya memberikan 1 jenis tagangan saja ( misal 5v atau 12v )
Aplikasi pembagi tegangan diterapkan dalam setting bias transistor, komparator menggunakan OpAmp, volume kontrol alat musik.

Bagi praktisi elektronik, ini adalah topik basi dan terlalu mendasar, namun sebagian orang belum mengetahui cara membagi tegangan menggunakan resistor berikut perhitunganya, perhitungan dengan rumus2 dasar agar diketahui dengan jelas cara langkah2 perhitunganya dan dapat melakukan modifikasi.

Rumus dasar hukum ohm :
V = I x R (volt)
I = V / R (ampere)
R = V / I (ohm)
P = V x I (watt )
I = P / V (ampere)
V = P / I (volt)

Rumus dasar resistor seri & parallel :
R seri = R1 + R2 +...... ( tergantung jumlah R yang di seri)
1/R parallel = (1 / R1) + (1 / R2) +...... ( tergantung jumlah R yang di parallel )
R parallel = (R1 x R2 x ...) / (R1 + R2 + ...)

Rumus dasar voltase seri & parallel
V seri = V1 + V2 +.....
V parallel = V1 = V2 = .....

Rumus dasar arus seri & parallel
I seri = I1 = I2 =.....
I parallel = I1 + I2 + .....

Pembagi tegangan terdiri dari min 2 resistor yang dipasang seri

Rangkaian pembagi tegangan

Misal :
Vcc = 12V
Vout direncanakan 3V
Iout direncanakan 10mA

******1********
Maka:
V( R1 ) = 12V - 3V
V( R1 ) = 9V
V( R1 ) disini adalah voltase yang dibuang

Nilai R1 = V / I
R1  =  9V / 10mA ( 10/1000 Ampere)
R1  =  900 ohm
pada resistor type E24 ( 5%) nilai 900 ohm tidak ada dipasaran
maka dapat mempergunakan 2 resistor seri sebesar 390 ohm + 510 ohm atau variabel resistor 1kohm

Nilai Watt  R1 yang diperlukan dapat dihitung sbb:

P(R1) = V x I
P(R1) = 9V x 10mA ( 10/1000 Ampere)
P(R1) = 90mW ( 0.09 Watt )
dipasaran resistor tersedia taraf watt dari 250mW (1/4W), 500mW (1/2W), 1W, 2W, 5W, 10W
jadi R1 dipergunakan resistor 390 ohm + 510 ohm @1/4 Watt

*******2********
V( R2 ) = 3V - 0V ( ground )
V( R2 ) = 3V
V( R2 ) disini adalah voltase yang di hasilkan sama dengan Vout

Nilai R2 = V / I
R2  =  3V / 10mA ( 10/1000 Ampere)
R2  =  300 ohm

Nilai Watt  R2 yang diperlukan dapat dihitung sbb:

P(R2) = V x I
P(R2) = 3V x 10mA ( 10/1000 Ampere)
P(R2) = 30mW ( 0.03 Watt )
dipasaran resistor tersedia taraf watt dari 250mW (1/4W), 500mW (1/2W), 1W, 2W, 5W, 10W
jadi R2 dipergunakan resistor 300 ohm 1/4 Watt

Vout tanpa beban bila diukur akan menghasilkan 3Volt dari sumber 12Volt dengan toleransi 5% mengikuti toleransi resistor yang dipergunakan, bila dibebani, Vout akan turun maka kita harus mengetahui nilai R beban untuk mendapatkan voltase yang diinginkan.

Pembuktian :

Rangkaian pembagi tegangan dengan beban

Misal :
Seperti perhitungan resistor diatas akan tetapi dibebani 2 led seri
V led @ 1.5V ( voltase hanya untuk contoh, dipasaran led bekerja pada 1.7V )
I led @ 2mA ( led ukuran 3mm standar )

Maka :
V led total = 1.5V + 1.5V = 3V
I led total = 2mA ( karena dipasang seri maka arus mengalir adalah sama )

R led = V led / I led
R led = 3V / 2mA ( 2/1000 Ampere )
R led = 1500 ohm

Jadi rangkaian pembaginya tegangan akan menjadi sbb :

Rangkaian pembagi tegangan dengan beban

R2 dan R led menjadi konvigurasi R parallel dengan R2 + R led :
1/R ( R2 + R led ) = ( 1/ R2  ) + ( 1/ R led )
1/R ( R2 + R led ) = ( 1 / 300 ohm) + ( 1/ 1500 ohm )
1/R ( R2 + R led ) = 0.003333 + 0.0006666
1/R ( R2 + R led ) = 0.003999
R ( R2 + R led ) = 1 / 0.003999
R ( R2 + R led ) = 250 ohm

karena R1 + R ( R2 + R led ) membentuk rangkaian seri maka arus yang mengalir sbb:
R total = R1 + R ( R2 + R led )
R total = 900 ohm + 250 ohm
R total = 1150 ohm

Total arus yang mengalir sbb :
I total = Vcc / R total
I total = 12V / 1150
I total =  10.43478mA ( 0,01043478Ampere )

Voltase pada R1 berubah menjadi :
V(R1) = I total x R1
V(R1) = 10.43478mA x 900 ohm
V(R1) = 9.39 Volt ( nilai voltase yang dibuang oleh R1 )

Vout menjadi :
Vout = Vcc - V(R1)
Vout = 12V -  9.39V
Vout = 2.61 Volt

Dari perhitungan awal Vout = 3V, akan tetapi setelah pembebanan oleh led, Vout = 2.61V karena terjadi perubahan pada R2 + R led yang mengakibatkan arus mengalir berubah dari 10mA menjadi 10.43478mA.
Maka untuk mendapatkan V out yang diinginkan, perlu melakukan perhitungan R total

Misal seperti rangkaian pembagi tegangan dengan beban led maka perhitunganya sbb :

Diketahui :
V led = @1.5V ( total = 1.5V + 1.5V )
I led = 2mA
I pembagi tegangan = 10mA ( I pembagi tegangan adalah I yang terbuang bisa dibuat lebih kecil )
Vcc = 12V

Arus total yang mengalir :
I total = I led + I pembagi tegangan
I total = 2mA + 10mA
I total = 12mA

******1********
Maka:
V( R1 ) = 12V - 3V
V( R1 ) = 9V
V( R1 ) disini adalah voltase yang dibuang

Nilai R1 = V / I
R1  =  9V / 12mA ( 12/1000 Ampere)
R1  =  750 ohm
pada resistor type E24 ( 5%)

Nilai Watt  R1 yang diperlukan dapat dihitung sbb:
P(R1) = V x I
P(R1) = 9V x 12mA ( 12/1000 Ampere)
P(R1) = 108mW ( 0.18 Watt )
dipasaran resistor tersedia taraf watt dari 250mW (1/4W), 500mW (1/2W), 1W, 2W, 5W, 10W
jadi R1 dipergunakan resistor 750 ohm @1/4 Watt

*******2********
V( R2 + Vled ) = 3V - 0V ( ground )
V( R2 + Vled )  = 3V
V( R2 + Vled )  disini adalah voltase yang di hasilkan sama dengan Vout

Nilai R ( R2 + Vled )  = V / I
R ( R2 + Vled )   =  3V / 12mA ( 12/1000 Ampere)
R ( R2 + Vled )   =  250 ohm

diketahui bahwa :
R led = V led / I led
R led = 3V / 2mA ( 2/1000 Ampere )
R led = 1500 ohm

Maka nilai R2 :
karena R2 dan Led membentuk rangkaian paralel maka berlaku rumus R parallel
1 / R ( R2 + Vled ) = ( 1 / R2 ) + ( 1 / R led )
1 / R2  = ( 1 / R ( R2 + Vled ) ) -  ( 1 / R led )
1 / R2  = ( 1 / 250 ohm ) - ( 1/ 1500 ohm )
1 / R2  = 0.004 - 0.0006666
1 / R2  = 0.003333
R2 = 1/ 0.003333
R2 = 300 ohm

karena I total yang mengalir 12mA, dan I led = 2mA
I yang mengalir di R2 :
I(R2) = I total - I led
I(R2) = 12mA - 2mA
I(R2) = 10mA

Nilai Watt  R2 yang diperlukan dapat dihitung sbb:
P(R2) = V x I
P(R2) = 3V x 10mA ( 10/1000 Ampere)
P(R2) = 30mW ( 0.03 Watt )
dipasaran resistor tersedia taraf watt dari 250mW (1/4W), 500mW (1/2W), 1W, 2W, 5W, 10W
jadi R2 dipergunakan resistor 300 ohm 1/4 Watt

Apabila hanya untuk menurunkan tegangan led, tidak diperlukan rangkaian pembagi penuh, hanya diperlukan R1,dalam perhitungan R2 diganti dengan nilai R led, Vout adalah V led, sehingga rangkaian hanya terdiri 1 resistor dan led saja, rangkaian pembagi penuh biasanya digunakan untuk komparator OpAmp, bias transistor, volume audio,dll

Rangkaian pembagi tegangan led

end.

PC USB Used as Dummy Battery

PC USB Used as Dummy Battery

Apa itu Dummy Battery?
Hmmm...pencatu daya buatan yg bukan berasal dari battery sungguhan om.
Bisa ya? Bisa duong...Pake apa? Pake celana ma baju lah masa gw telanjang!!...kwwkwkwkkww... ok ok serius nehh....

Sebenarnya kita bisa buat sendiri dengan menggunakan tegangan yang berasal dari USB pada PC. Besar Voltase Keluaran pada semua USB dari PC adalah 5 Volt yang tentunya lownoise, tergantung PSU PC (Power Supply Unit) masing2....
Dari USB PC 5Volt akan kita turunkan lagi tegangannya dengan bantuan sebuah dioda searah IN4001

Sedangkan Voltase yg dibutuhkan kebanyakan HP modern rata-rata 3.6v tertera pada battrenya. Tetapi pada kenyataannya tidak seperti itu, (ukur aja sendiri) 4.2v - 4.7v pada kondisi battrei full.
Lalu Arus Yang dibutuhkan HP gw rasa ga akan lebih dari 1Amp/jam, biasanya sih 0,25-0,30Amp pada saat full transceiver dan 0,10-0,20amp pada kondisi internet sedang idle...tergantung juga kekuatan sinyal dari BTS dan kondisi HP-nya juga.
Pada praktek ini gw lagi pake HP Sony Ericsson K600i Oprekan...dengan sinyal 3G yang full(tetep lemot). :-P

HandPhone Sony Ericsson hanya butuh 2 kabel saja sebagai supply-nya.
Sedangkan HP Nokia Butuh 3 kabel sekaligus, yaitu: Plus(+), Minus(-) Dan kabel BSI(Battery Size Indicator). BSI bisa didapat dari penambahan resistor dari kutub Minus(-). Nilai resistornya jelas berbeda2 karena HP Nokia kebanyakan type-nya. Untuk Resistor BSI akan dijelaskan nanti. Sabar yaa...


Bahan yg diperlukan:
1. Siapkan kabel Merah & Hitam 1meter kalau bisa yg kabelnya menyatu.
2. Capit buaya (+) (-) dengan ukuran terkecil yg ada dipasaran
3. 1 buah Dioda searah IN4001 (IN4001 - IN4007) 01 sampai 07 hanya beda block voltagenya saja.
4. Resistor BSI (khusus HP yg butuh line BSI seperti Handphone Nokia)
5. 1 Buah Lampu LED (Light Emitting Dioda). Hanya sebagai indikator (tidak terlalu penting)
6. 1 Kabel USB yang dapat dibongkar ujungnya...klo ga ada jg gpp bisa jg pake yg ujungnya paten
7. Peralatan tempur...seperti solderan, tang potong, isolasi, lem power glue, dll.


Perhatikan bagan skema di bawah ini. Seperti tampak pada gambar Voltase 5v dari PC USB di turunkan dlu melalui dioda IN4002 menjadi kurang lebih 4.3v. Ditambah sebuah resistor yg dirankangkai seri dengan LED menuju kutub Minus, fungsinya hanya sebagai indikator jika USB ditancapkan maka lampu LED akan menyala. Dari Minus ada sedikit tambahan sebuah resistor yang nantinya akan dipakai sebagai indikator volume battery pada Handphone tertentu saja. Nilai2 BSI tidak sama tergantung dari Type Batterai sungguhan yg digunakan. Contoh: pada Handphone Nokia dengan battery BL-5c biasanya BSI berkisar antar 68K sampai 100K ohm terhadap Ground.

Klik untuk memperjelas schematic PC USB Used as Dummy Battery

Setelah dirakit mengikuti skema di atas hasilnya akan tampak seperti gambar di bawah ini

Jika Perakitan sudah selesai casing colokan USBnya bisa diberi lubang lalu ditambal dengan Lem silicon bening sebagai reflektor Lampu LED yang ada didalamnya

Lagi ngetes nih hasilnya opreknya diHandPhone SonyEricsson

Kelebihannya:

• Ga ada istilah lowbatt lagi klo lagi nge-Net.
• Suhu panas pada battery sungguhan tidak ada lagi.
• Ga butuh pengecasan secara continue yg bikin battery melakukan pengisian dan pengurasan bersamaan. (bikin jebol battery nih)
• Cocok banget buat yg PC-nya kaya server OL terus 24jam 7hari seminggu. wwkwkkwkw...
• Buat nge-flash HP SE dengan Cruiser atau dengan Setool bagus banget pake dummy baterai ini...

Kekurangan:

• Masalah perkabelan yg tampak ribet menempel pada HP (kabel catu daya)
• Ketika PC shutdown atau restart, HP otomatis ikut mati. Hal ini tidak boleh terjadi terus menerus!

Jika anda mempraktekan tutorial ini berarti anda sudah siap dengan kemungkinan terburuk yg terjadi pada perangkat keras anda Baik Handphone atau motherboard PC anda. Resiko tanggung sendiri yaa........................kaboorrrr.....................