robotics-university.com | Driver motor DCMP H-bridge menggunakan komponen saklar dan transistor telah penulis bahas pada artikel-artikel sebelumnya. Baca kembali artikel berjudul “Driver motor DCMP H-bridge menggunakan transistor BJT” dalam website ini.
Pada kesempatan ini, penulis akan membahas secara singkat mengenai driver motor DCMP menggunakan komponen metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). Mengapa menggunakan MOSFET? Karena MOSFET memiliki karakteristik yang lebih baik dari pada transitor BJT yang antara lain seperti penulis sampaikan pada tabel 1 berikut.
Untuk menambah pemahaman mengenai cara kerja driver motor DCMP H-bridge, berikut penulis sajikan perbandingan antara driver motor DCMP H-bridge yang menggunakan saklar mekanik (lihat gambar 2 dan tabel 2), transistor BJT (lihat gambar 3 dan tabel 3), dan MOSFET (lihat gambar 4, tabel 4, dan tabel 5).
Pada gambar 4, MOSFET yang digunakan dalam pembangunan driver motor DCMP H-bridge adalah tipe Enhancement-MOSFET (E-MOSFET). IRF540 merupakan E-MOSFET kanal-N dan IRF9530 merupakan E-MOSFET kanal-P. Tipe MOSFET sangat berpengaruh pada aktif atau tidak-aktifnya saat kaki gate (G) dan kaki source (S) diberi tegangan catu dengan mengikuti tabel 4 di bawah ini.
Pada tabel 4, kondisi ON adalah kondisi MOSFET aktif atau terdapat arus yang mengalir pada kanal MOSFET dari kaki drain (D) ke kaki source (S), VDS > 0. Sedangkan kondisi OFF adalah kondisi MOSFET tidak-aktif atau tidak terdapat arus yang mengalir pada kanal MOSFET dari kaki drain (D) ke kaki source (S), VDS = 0. Selanjutnya mari kita cermati kondisi MOSFET (aktif/ON atau nonaktif/OFF) yang berhubungan dengan nilai VGS pada tabel 4.
Tabel 1. Perbandingan karakteristik transistor BJT dengan MOSFET
Bagaimanakah cara kerja driver motor DCMP H-bridge - MOSFET?
Cara kerja driver motor DCMP H-bridge menggunakan MOSEEFT adalah sama seperti cara kerja driver motor DCMP yang menggunakan transistor BJT, yaitu memfungsikan MOSFET sebagai pengganti peran saklar mekanik pada rangkaian driver motor H-bridge. Baca kembali tulisan penulis yang berjudul “Driver motor DCMP H-bridge menggunakan transistor BJT” Untuk menambah pemahaman mengenai cara kerja driver motor DCMP H-bridge, berikut penulis sajikan perbandingan antara driver motor DCMP H-bridge yang menggunakan saklar mekanik (lihat gambar 2 dan tabel 2), transistor BJT (lihat gambar 3 dan tabel 3), dan MOSFET (lihat gambar 4, tabel 4, dan tabel 5).
Gambar 2. Rangkaian driver motor DCMP H-bridge (Saklar)
Tabel 2. Aktivasi saklar pada driver motor DCMP H-bridge (Saklar)
Gambar 3. Rangkaian driver motor DCMP H-bridge (Transistor BJT)
Tabel 3. Aktivasi saklar elektronik pada driver motor DCMP H-bridge (Transistor BJT)
Gambar 4. Rangkaian driver motor DCMP H-bridge (MOSFET)
Tabel 2. Aktivasi saklar pada driver motor DCMP H-bridge (Saklar)
Gambar 3. Rangkaian driver motor DCMP H-bridge (Transistor BJT)
Tabel 3. Aktivasi saklar elektronik pada driver motor DCMP H-bridge (Transistor BJT)
Gambar 4. Rangkaian driver motor DCMP H-bridge (MOSFET)
Pada gambar 4, MOSFET yang digunakan dalam pembangunan driver motor DCMP H-bridge adalah tipe Enhancement-MOSFET (E-MOSFET). IRF540 merupakan E-MOSFET kanal-N dan IRF9530 merupakan E-MOSFET kanal-P. Tipe MOSFET sangat berpengaruh pada aktif atau tidak-aktifnya saat kaki gate (G) dan kaki source (S) diberi tegangan catu dengan mengikuti tabel 4 di bawah ini.
Pada tabel 4, kondisi ON adalah kondisi MOSFET aktif atau terdapat arus yang mengalir pada kanal MOSFET dari kaki drain (D) ke kaki source (S), VDS > 0. Sedangkan kondisi OFF adalah kondisi MOSFET tidak-aktif atau tidak terdapat arus yang mengalir pada kanal MOSFET dari kaki drain (D) ke kaki source (S), VDS = 0. Selanjutnya mari kita cermati kondisi MOSFET (aktif/ON atau nonaktif/OFF) yang berhubungan dengan nilai VGS pada tabel 4.
Tabel 4. Perbandingan D-MOSFET & E-MOSET terhadap pengaruh VGS
Setelah mengamati gambar 4 dan menyermati tabel 4, maka kita dapat membuat data aktivasi saklar elektronik (MOSFET) pada driver motor DCMP H-bridge seperti tampak pada tabel 5 berikut ini.
Tabel 5. Aktivasi saklar elektronik pada driver motor DCMP H-bridge (MOSFET)
Sebagai catatan, untuk aplikasi pengendalian driver motor DCMP menggunakan MOSFET ini dengan menggunakan komponen logic atau mikrokontroler adalah dilakukan dengan cara mengganti komponen saklar (S1 dan S2) dengan komponen transistor BJT dan gerbang logika. Sebagai contoh, maka dapat mengikuti rangkaian lengkap driver motor DC dengan MOSFET pada gambar 5 berikut ini.
Gambar 5. Rangkaian lengkap driver motor DC dengan MOSFET
Kaki input gerbang NOR berlabel PD5(PWM) merupakan jalur pengiriman sinyal pulse widh modulation (PWM) melalui kaki PORTD.5 atau OC1A (pada mikrokontroler AVR MEGA32), sedangkan kaki input gerbang NOR berlabel PD3 merupakan jalur pengendali arah putar motor DCMP melalui PORTD.3 (pada mikrokontroler AVR MEGA32).
Gambar 6. Konfigurasi pin IC gerbang logika NOR CD4001
Komponen gerbang logika NOR yang digunakan adalah gerbang logika NOR dengan 2-input dan 1-output pada IC CD4001. Pada gambar 5, visual simbol gerbang logika NOR-nya seperti gerbang NAND, itu adalah visual simbol gerbang NOR pada software Eagle CADsoft (jadi jangan salah dalam membaca gambar 5 di atas!). Dengan memperhatikan gambar 5, maka dapat kita peroleh tabel kebenaran gerbang NOR seperti tabel 6 berikut.
Tabel 6. Tabel kebenaran gerbang NOR pada gambar 5
Untuk aktivasi driver motor DCMP H-bridge pada gambar 5, maka kita tinggal memberikan logika high (1) atau logika low (0) pada PORTD.3 (pada kaki input gerbang NOR pada IC1B) untuk menentukan arah putaran motor DCMP (CW/CCW/tidak berputar) dan juga mengirimkan sinyal gelombang PWM melalui PORTD.5 (pada kaki input gerbang NOR pada IC1A) untuk mengatur kecepatan putar motor DCMP.
_________________
Sumber pustaka:
Malvino, 2003, “Prinsip-Prinsip Elektronika (Buku Satu)”, Terjemahan, Salemba Teknika, Jakarta
Taufiq Dwi Septian Suyadhi, 2010, “Buku Pintar Robotika”, ANDI Offset, Yogyakarta
Thomas Sri widodo, 2002, “Elektronika Dasar”, Salemba Teknika, Jakarta
0 comments:
Post a Comment