Motor DC adalah piranti elektronik yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada
motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah.
Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya
insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar
kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC
bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah
konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya
(yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal
diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Mekanisme ini
diperlihatkan pada Gambar berikut ini.
Bagan mekanisme kerja motor DC magnet permanen
Motor DC yang digunakan pada robot
beroda umumnya adalah motor DC dengan magnet permanen. Motor DC jenis
ini memiliki dua buah magnet permanen sehingga timbul medan magnet di
antara kedua magnet tersebut. Di dalam medan magnet inilah jangkar/rotor
berputar. Jangkar yang terletak di tengah motor memiliki jumlah kutub
yang ganjil dan pada setiap kutubnya terdapat lilitan. Lilitan ini
terhubung ke area kontak yang disebut komutator. Sikat (brushes)
yang terhubung ke kutub positif dan negatif motor memberikan daya ke
lilitan sedemikian rupa sehingga kutub yang satu akan ditolak oleh
magnet permanen yang berada di dekatnya, sedangkan lilitan lain akan
ditarik ke magnet permanen yang lain sehingga menyebabkan jangkar
berputar. Ketika jangkar berputar, komutator mengubah lilitan yang
mendapat pengaruh polaritas medan magnet sehingga jangkar akan terus
berputar selama kutub positif dan negatif motor diberi daya. Kecepatan
putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.
Pengendalian kecepatan putar motor DC dapat dilakukan dengan mengatur besar tegangan terminal motor VTM. Metode lain yang biasa digunakan untuk mengendalikan kecepatan motor DC adalah dengan teknik modulasi lebar pulsa atau Pulse Width Modulation (PWM).
Teori H-Bridge MOSFET:
H-bridge adalah sebuah perangkat keras berupa rangkaian yang berfungsi untuk menggerakkan motor. Rangkaian ini diberi nama H-bridge karena bentuk rangkaiannya yang menyerupai huruf H seperti pada Gambar berikut.
Konfigurasi H-Bridge MOSFET
Rangkaian ini terdiri dari dua buah
MOSFET kanal P dan dua buah MOSFET kanal N. Prinsip kerja rangkaian ini
adalah dengan mengatur mati-hidupnya ke empat MOSFET tersebut. Huruf M
pada gambar adalah motor DC yang akan dikendalikan. Bagian atas
rangkaian akan dihubungkan dengan sumber daya kutub positif, sedangkan
bagian bawah rangkaian akan dihubungkan dengan sumber daya kutub
negatif. Pada saat MOSFET A dan MOSFET D on sedangkan MOSFET B dan MOSFET C off,
maka sisi kiri dari gambar motor akan terhubung dengan kutub positif
dari catu daya, sedangkan sisi sebelah kanan motor akan terhubung dengan
kutub negatif dari catu daya sehingga motor akan bergerak searah jarum
jam dijelaskan pada Gambar berikut.
H-bridgekonfigurasi MOSFET A&D on, B&C off
Sebaliknya, jika MOSFET B dan MOSFET C on sedangkan MOSFET A dan MOSFET D off,
maka sisi kanan motor akan terhubung dengan kutub positif dari catu
daya sedangkan sisi kiri motor akan terhubung dengan kutub negatif dari
catu daya. Maka motor akan bergerak berlawanan arah jarum jam dijelaskan
pada Gambar berikut.
H-bridgekonfigurasi MOSFET A&D off, B&C on
Konfigurasi lainnya adalah apabila MOSFET A dan MOSFET B sedangkan MOSFET C dan MOSFET D off.
Konfigurasi ini akan menyebabkan sisi kiri dan kanan motor terhubung
pada kutub yang sama yaitu kutub positif sehingga tidak ada perbedaan
tegangan diantara dua buah polaritas motor, sehingga motor akan diam.
Konfigurasi seperti ini disebut dengan konfigurasi break.
Begitu pula jika MOSFET C dan MOSFET D saklar on, sedangkan MOSFET A dan
MOSFET C off, kedua polaritas motor akan terhubung pada kutub negatif
dari catu daya.Maka tidak ada perbedaan tegangan pada kedua polaritas
motor, dan motor akan diam. Konfigurasi yang harus dihindari adalah pada
saat MOSFET A dan MOSFET C on secara bersamaan atau MOSFET B dan MOSFET D on secara
bersamaan. Pada konfigurasi ini akan terjadi hubungan arus singkat
antara kutub positif catu daya dengan kutub negatif catu daya.
Konfigurasi Pengujian H-bridge MOSFET
Nah temen2 udah baca teorinya diataskan… sip semoga temen2 faham ^_^. Oke deh ni dia ane share rangkaian skematic driver motor DC MOSFET yang ane gunakan pada robot ane.
Transistor jenis Mosfet dipilih karena transistor ini terkenal karena kesanggupan dilalui arus yang relatif besar jika dibandingkan dengan transistor lain, serta memiliki daya disipasi yang kecil. Sehingga Transistor ini dapat menghemat pemakaian daya. Sisi masukan tegangan rendah dengan sisi tegangan motor dipisahkan dengan optocoupler. Ground untuk tegangan motor dan tegangan rendah juga dipisahkan. Hal ini dimaksudkan untuk memproteksi pengendali dari arus besar yang mungkin terjadi apabila ada komponen pada tegangan besar yang mengalami kerusakan.
Nah temen2 bisa menggunakan optocoupler dari sharp tipe PC817 datasheetnya dapat didownload disini atau menggunakan optocouler ISP521 datasheetnya dapat di download disini.
datasheet IRF540 (mosfet tipe N, current 22 A) disini.
datasheet IRF740 (mosfet tipe N, current 10 A) disini.
datasheet IRF9530 (mosfet tipe P, current 12 A) disini.
datasheet IRF9540 (mosfet tipe P, current 19 A) disini.
MOTOR DC SUATU PERANGKAT KERAS YANG MEMPUNYAI BANYAK FUNGSI, SALAH SATU FUNGSI YANG BERHUBUNGAN DENGAN JURUSAN SISTEM KOMPUTER ADALAH DIGUNAKAN UNTUK ATAU SEBAGAI PELENGKAP PROYEK PRAKTIKUM , TERGANTUNG ALAT PROYEK NYA.
SUMBER : http://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/motor-dc-adalah/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar