Tester Muatan Akumulator 12V

Tuesday, September 30th, 2014 - Rangkaian Rumah Tangga

Tester muatan akumulator ini dapat digunakan untuk semua jenis akumulator 12 volt. Tujuan pembuatan alat tester muatan akumulator ini untuk mengetahui kondisi kualitas penyimpanan energi akumulator. Umur dari setiap akumulator yang telah dipakai tidaklah sama. Hal ini biasanya disebabkan, paling utama, adalah faktor perawatan dari akumulator itu sendiri. Akumulator mampu menyimpan energi selama kandungan asam sulfat sebagai elektrolitnya tidak habis dan sel-sel di dalamnya tidak rusak.

Selama akumulator dipakai, larutan di dalamnya akan habis karena berubah menjadi uap air. Berkurangnya larutan di dalam setiap sel ini merupakan faktor utama kerusakan baterai. Tegangan akumulator yang baik adalah tidak kurang dari 12.8V dalam keadaan tanpa beban. Dalam kondisi 100%, akumulator akan memiliki resistansi dalam yang sangat kecil sehingga bila diberi beban akan menghasilkan tegagan drop yang kecil pula. Tetapi sebaliknya jika energi yang disimpan akumulator habis maka akumulator tersebut akan mempunyai resistansi internal yang semakin tinggi sehingga pembebanan pada akumulator tersebut akan menyebabkan tegangan drop semakin tinggi. Gejala yang paling mudah diamati dari penurunan energi akumulator adalah jika diberi beban lampu maka nyala lampunya lama-kelamaan akan semakin redup dan bahkan mungkin sampai tidak menyala sama sekali.

Dengan kondisi semacam ini maka ada dua kemungkinan : larutan asam sulfat di dalamnya habis atau sel-sel akumulator sebagian sudah rusak. Kondisi seperti ini sudah menyebabkan umur baterai berkurang dan kemampuan penyimpanan energinya pun berkurang cukup besar.

Peralatan yang biasanya digunakan untuk memeriksa kondisi akumulator adalah hidrometer. Hidrometer merupakan alat yang digunakan untuk menentukan berat jenis dari suatu larutan. Jika larutan tersebut mempunyai berat jenis tinggi maka pelampung didalam hidrometer akan naik semakin tinggi jika dibandingkan dengan larutan dengan berat jenis yang lebih rendah. Pada akumulator yang baru diisi maka kandungan asam sulfatnya masih cukup pekat sehingga mempunyai berat jenis yang tinggi tetapi ketika akumulato sudah digunakan maka sebagian dari asam sulfat tersebut berubah menjadi uap air, sebagian hilang dan sebagian lagi kembali bercampur dengan sisa asam sulfat sehingga kandungan asam sulfat pada larutan tersebut semakin rendah. Kandungan asam sulfat yang semakin rendah menurunkan kemampuan akumulator untuk menyimpan energi listrik.

Hidrometer cukup layak dipakai namun tidak bisa dipakai untuk akumulator dengan tipe sealed lead acid baterry, dimana tidak diperlukan penambahan larutan tetapi tetap membutuhkan pengisian muatan kembali.

Sistem Kerja Tester Muatan Akumulator 12V

Alat ini cukup sederhana, mudah dibuat, mudah pembacaannya dan tidak membutuhkan biaya yang cukup besar. Hanya terdiri dari sebuah IC komparator, LED dan beberapa buah resistor. LED digunakan sebagai indikator kondisi muatan akumulator. LED yang digunakan adalah LED hijau, kuning, jingga, dan merah.

Grafik Muatan Akumulator dengan Tegangan TerminalGrafik Muatan Akumulator dengan Tegangan Terminal

Jika akumulator yang dicek dalam kondisi baik maka semua LED akan menyala. LED tersebut di atas menyimbolkan kondisi ‘sangat baik’, ‘baik’,’cukup baik’, dan ‘buruk’. Bahkan jika semua LED tidak menyala maka kondis seperti ini dapat diartikan bahwa akumulator tersebut sudah kehilangan seluruh energi yang disimpannya atau bahkan ada kemungkina rusak.

LED hijau akan terus menyala sampai tegangan akumulator yang dicek jatuh dibawah tegangan 12,6V; 12,3V untuk LED kuning; 12,0V untuk LED jingga, dan 9,8V untuk LED merah.

Hubugan antara muatan dan tegangan dapat dilihat pada gambar 1. Walaupun tegangan akumulator di bawah 11.8V pada grafik dinyatak bahwa muatan akumulator adalah ‘0%’ akumulator masih dapat memberikan ehergi listrik tetapi energi listrik yang diberikan ini dapat menimbulkan reaksi balik di dalam akumulator sendiri yang dapat menyebabkan kerusakan sel. Jadi jika tegangan akumulator sudah di bawah 11.8 volt maka sebaiknya tidak diteruskan penggunaanya dan sebaiknya diisi ulang muatannya.

Rangkaian Tester Muatan Akumulator 12V

Rangkaian tester ini pada dasarnya bekerja dengan komparator. Dalam hal ini digunakan LM324 yang di dalam setiap kemasannya terdiri dari 4 buah komparator. Selain itu komparator ini cukup disuplai dengan single supply 12V. Komparator ini dikerjakan dalam mode non-inverting komparator sehingga pin inverting-nya harus dihubungkan dengan tegangan referensi yang dibentuk dari rangkaian R2 dan dioda zener REF50Z. Dioda zener REF50z ini akan memaksa tegangan di pin inverting akan selalu pada tegangan 5 volt selaman tegangan suplai jatuh di bawah tegangan 5 volt.

Rangkaian Tester Akumulator 12VRangkaian Tester Akumulator 12V

Kombinasi resistor R3 sampai R7 telah dipilih sedemikian rupa sehingga dapat mewakili tegangan tertentu. Perhitungannya cukup sederhana, pembagian tegangan pada tegangan drop yang telah ditentukan.

Sebagai contoh, pada tegangan akumulator normal, 12.8V maka tegangan di pin 12 LM324 akan bernilai 5.1 volt. Dan jika kasusnya dibalik, yaitu dimana LED hijau tidak menyala, yaitu pada tegangan sedikit dibawah 5 volt maka terjadi pada tegangan 12.6 volt. Resistor yang dipasang seri dengan LED akan membatasi arus yang mengalir lewat LED sebesar 15mA. Dalam kondisi normal dimana tegangan akumulator 12.8V maka semua LED akan menyala dan LED hijau akan mati jika tegangan akumulator sudah turun sampai 12.6volt. Demikian pula dengan LED berwarna kuning, led ini akan mati jika tegangan akumulator sudah turun sapai 12.4volt. Pada tegangan 12.0volt untuk LED jingga dan tegangan 9.8volt untuk LED merah.

Pada sistem tester ini disertakan sebuah fuse yang berfungsi membatasi arus yang masuk ke dalam rangkaian dan menjaga polaritas tegangan akumulator yang sedang dites. Jika polaritas akumulator terbalik maka menyebabkan arus yang cukup besar melalui rangkaian dan dapat merusak LM324. Dengan adanya fuse tersebut (nilainya dapat diperkecil sampai 100mA) ketika polaritas akumulator yang di tes terbalik hanya mengakibatkan fuse rusak dan tidak menyebabkan kerusakan di bagian lain.

Cara Pemakaian Tester Muatan Akumulator 12V

Di dalam sistem ini seharusnya tidak perlu lagi dilakukan pengaturan apapun kecuali pengecekan tegangan operasi pada setiap LED, yaitu pada 12.6V, 12.4V, 12.0V, dan 9.8V. Pengecekan tegangan operasi ini sebaiknya menggunakan multimeter digital yang teliti. Pastikan bahwa polaritas akumulator yang dicek sudah benar agar sekering yang dipasang tidak putus. Pemberian fuse dengan kemapuan lebih dari 500mA tidak diperkenankan karena arus lebih dari 500mA sudah dapat menyebabkan LM324 rusak.

Pengetesan akumulator dengan menggunakan tester ini cukup mudah namun ada beberapa hal yang harus diperhatikan :

  • Perhatikan polaritas akumulator yang dites. Pastikan polaritas in tidak terbalik.
  • Tidak diperkenankan untuk melakukan tes pada saat akumulator di-charge. Dalam kondisi seperti ini tegangan akumulator akan sama dengan tegangan akumulator sehingga menghasilkan pembacaan yang salah. Lakukan tes pada akumulator setelah dibiarkan selama kurang lebih satu jam karena tegangan akumulator akan turun perlahan-lahan mencapai tegangan stabilnya.
  • Pada saat tes dilakukan akumulator tidak boleh dalam kondisi terbeban karena pada saat pembebanan akan menyebabkan tegangan akumulator drop dan menghasilkan pembacaan yang salah. Kondisi yang disebutkan di atas tidaklah mutlak demikian karena untuk melihat tegangan drop sesaat akumulator di bebani akumulator harus dibebani dengan beban yang seharusnya dipakai. Tes semacam ini tidak diperkenankan terlalu lama karena dapat menguras habis seluruh energi yang disimpan oleh akumulator tersebut sehingga kalau akumulator yang dites adalah akumulator pada mobil, maka mbil tersebut tidak akan dapat di-starter sampai akumulatornya diisi ulang.

Pada tes dengan menggunakan beban pada akumulator tes dilakukan setelah akumulator dibebani selama dan diistirahatkan (masing-masing proses kira-kira 15 menit). Hal ini dimaksudkan untuk memberikan waktu pada akumulator kembali ke tegangan yang seharusnya. Dan tes selanjtunya dapat diteruskan sampai LED jingga mati. Ukurlah interval waktu antara setiap perubahan LED tetapi jangan diteruskan sampai LED merah tidak menyala. Kondisi ini sudah cukup untuk membuat akumulator diisi ulang.

Akumulator yang masih baik, interval waktu yang dihasilkan harus cukup lama (tergantung beban yang dipasangkan dan kapasitas akumulator) dan masing-masing intervalnya hampir sama. Apabila intervalnya semakin cepat menandakan bahwa akumulator tersebut sudah waktunya untuk diisi ulang atau bahkan jika perlu diganti dengan yang baru. Jika digunakan akumulator 12V dengan kapasitas 7Ah dengan beban 500mA maka seharusnya setelah 14 jam LED yang menyala hanya LED merah saja. Kondisi di atas diasumsikan bahwa akumulator tersebut sebelum dilakukan tes telah diisi penuh.

Dengan kata lain jika sebelum waktu yang seharusnya LED merah sudah tidak menyala lagi maka akumulator tersebut sudah waktunya untuk diganti. Namun tidaklah selalu demikian, cobalah untuk menambah larutan di dalamnya dengan larutan asam sulfat lagi, perhatikan batas pengisiannya tidak boleh melebihi batas pengisiannya. Lakukan pengisian energi kembali (charge) dan kemudian lakukan tes ulang. Jika ternyata masih gagal pada saat di test menggunakan rangkaian tester muatan akumulator 12 volt maka akumulator tersebut sudah layak untuk diganti.

Title : Tester Muatan Akumulator 12V
Archive : Rangkaian Rumah Tangga

You may also like, related Tester Muatan Akumulator 12V