TRANSFORMATOR

1. Pengertian Transformator
Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai , dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.
Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban; untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain; dan untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik antara rangkaian.


Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain tanpa merubah frekuensi dari sistem, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Trafo digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan trafo dalam system tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap- tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.
Masing–masing tipe transformator memiliki kekhususan dalam perencanaan dan pembuatan yang disesuaikan dengan pemakaiannya. Walaupun demikian semua tipe transformator mempunyai prinsip dasar yang sama. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembaga yang dibelit seputar “kaki” inti transformator.
2. Jenis-jenis Transformator
Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan sebagai berikut :
1. frekuensi daya, 50 – 60 c/s
2. frekuensi pendengaran, 50 c/s – 20 kc/s
3. frekuensi radio, diatas 30 kc/s.
Berdasarkan fungsinya, trafo dibagi menjadi empat kategori :
- Trafo utama /daya (50 Hz, atau 60 Hz )
- Trafo frekuensi audio ( 20 Hz - 20 Khz )
- Trafo frekuensi tinggi (≥ 100 k Hz)
- Trafo pulsa ( 1k Hz - 100 kHz) Hubungan antara tegangan primer dan sekunder
Macam–macam transformator menurut pemakaiannya dalam bidang tenaga listrik dikelompokkan menjadi :
a. Transformator Daya
Transformator ini biasanya digunakan untuk menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya.
b. Tranformator Distribusi
Transformator ini biasanya digunakan untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi.

c. Transformator Instrument
Transformator ini biasanya digunakan untuk pengukuran yang terdiri atas transformator arus dan transformator tegangan.
Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal 3 macam transformator, yaitu tipe inti, tipe cangkangdan tipe berry.
1. Tipe Inti (Core Type)
Untuk belitan yang memiliki inti besi yang dilaminasi
2. Tipe Cangkang (Stell Type)
Memiliki lilitan yang mengelililngi inti yang berbeda di tengah-tengah, jadi perbedaan yang dibandingkan tipe inti yakni lilitannya berada pada satu kaki yangsama, Pada tipe cangkang mempunyai tiga buah kaki, dan hanya kaki yang tengah – tengah dibelit oleh kedua kumparan. Kedua kumparan dalam tipe cangkang ini tidak tergabung secara elektrik, melainkan saling tergabung secara magnetik melalui inti.
3. Tipe Berry (Coil Type)
Transformator dengan tipe ini hanya didasarkan pada perencanaan, inti
transformator ini terdiri dari lempengan-lempengan yang dalam group tersebut terpancar dari sebuah pusat inti.
Masing–masing tipe transformator memiliki kekhususan dalam perencanaan dan pembuatan yang disesuaikan dengan pemakaiannya. Walaupun demikian semua tipe transformator mempunyai prinsip dasar yang sama.
Selain jenis transformator diatas ada 2 jenis transformator yang paling sering dipakai, yaitu :
1. Transformator tegangan
Trafo tegangan digunakan untuk menurunkan tegangan sistem dengan perbandingan transformasi tertentu. Transformator Tegangan/Potensial (PT) adalah trafo instrument yang berfungsi untuk merubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah sehingga dapat diukur dengan Volt meter.
Prinsip kerja trafo jenis ini sama dengan trafo daya, meskipun demikian rancangannya berbeda dalam beberapa hal, yaitu :
a. Kapasitasnya kecil (10 s/d 150 VA), karena digunakan untuk daya yang kecil.
b. Galat faktor transformasi dan sudut fasa tegangan primer dan sekuder lebih kecil untuk mengurangi kesalahan pengukuran.
c. Salah satu terminal pada sisi tegangan tinggi dibumikan/ ditanahkan.
d. Tegangan pengenal sekunder biasanya 100 atau 100√3 V

Ada dua macam trafo tegangan yaitu :
a. Transformator tegangan magnetik.
Transformator ini pada umumnya berkapasitas kecil yaitu antara 10 – 150 VA. Faktor ratio dan sudut fasa trafo tegangan sisi primer dan tegangan sekunder dirancang sedemian rupa supaya faktor kesalahan menjadi kecil. Salah satu ujung kumparan tegangan tinggi selalu diketanahkan. Trafo tegangan kutub tunggal yang dipasang pada jaringan tiga fasa disamping belitan pengukuran, biasanya dilengkapi lagi dengan belitan tambahan yang digunakan untuk mendeteksi arus gangguan tanah. Belitan tambahan dari ketiga trafo tegangan dihubungkan secara
seri
b. Trafo Tegangan Kapasitip
Trafo pembagi tegangan kapasitip dipakai untuk keperluan pengukuran tegangan tinggi, sebagai pembawa sinyal komunikasi dan kendali jarak jauh. Pada tegangan pengenal yang lebih besar dari 110 kV, karena alasan ekonomis maka trafo tegangan menggunakan pembagi tegangan dengan menggunakan kapasitor sebagai pengganti trafo tegangan induktif. Pembagi tegangan kapasitif dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini. Oleh pembagi kapasitor, tegangan pada C2 atau tegangan primer trafo penengah V1 diperoleh dalam orde puluhan kV, umumnya 5, 10, 15 dan 20 kV. Kemudian oleh trafo magnetik tegangan primer diturunkan menjadi tegangan sekunder standar 100 atau 100√3 Volt. Jika terjadi tegangan lebih pada jaringan transmisi, tegangan pada kapasitor C2 akan naik dan dapat menimbulkan kerusakan pada kapasitor tersebut. Untuk mencegah kerusakan tersebut dipasang sela pelindung (SP). Sela pelindung ini dihubung seri dengan resistor R untuk membatasai arus saat sela pelindung bekerja untuk mencecah efek feroresonansi.
Keburukan trafo tegangan kapasitor adalah terutama karena adanya induktansi pada trafo magnetik yang non linier, mengakibatkan osilasi resonansinya yang timbul menyebabkan tegangan tinggi yang cukup besar dan menghasilkan panas yang tidak diingikan pada inti magnetik dan belitan sehingga menimbulkan panas yang akan mempengaruhi hasil penunjukan tegangan. Diperlukan elemen peredam yang akan mengahsilkan tidak ada efek terhadap hasil pengukuran walaupun kejadian tersebut hanya sesaat.
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator tegangan ada dua jenis yaitu:
Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Dengan memilih jumlah lilitan yang sesuai untuk tiap kumparan dapat dihasilkan GGL kumparan sekunder yang berbeda dengan GGL kumparan primer. Hubungan GGL atau tegangan primer (Vp) tegangan sekunder (Vs), jumlah lilitan kumparan primer (np) dan jumlah lilitan kumparan sekunder (ns)
Menurut kutubmya trafo tegangan dibedakan menjadi dua yaitu :
1) Trafo satu kutub : trafo tegangan yang salah satu terminalnya dibumikan / ditanahkan, dipergunakan untuk tegangan diatas 30 kV
2) Trafo dua kutub : trafo tegangan yang kedua terminalnya diisolir dari bumi / tanah, hanya digunakan untuk tegangan dibawah 30 kV
Berdasarkan jenis tegangan, trafo tegangan dibedakan menjadi 2, yaitu :
• Transformator satu fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik satu fasa.
• Transformator tiga fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik tiga fasa.

2. Transformator Arus
Transformator arus biasanya digunakan untuk mengukur arus beban yang besar dalam suatu rangkaian. Dengan menggunakan transformator arus maka arus beban yang besar dapat diukur hanya dengan menggunakan alat ukur amperemeter yang rangenya tidak terlalu besar.
Kumparan primer trafo arus dihubungkan seri dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedang kumparan sekunder dihubungkan dengan meter atau relay proteksi. Pada umumnya peralatan ukur dan relay membutuhkan arus 1 atau 5 A.
Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat, kawasan trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 s/d 1,2 kali arus yang akan diukur, sedang trafo arus untuk proteksi harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya.
Trafo arus digunakan untuk menurunkan arus dengan perbandingan transformasi tertentu dan sekaligus mengisolasi peralatan ukur dari tegangan sistem yang diukur. Transformator Arus (CT) adalah trafo instrument yang berfungsi untuk merubah arus besar menjadi arus kecil sehingga dapat diukur dengan Amper meter.
Gaya gerak magnet ini mempruduksi fluks pada inti, kemudian membangkitkan gaya gerak listrik (GGL) pada kumparan sekunder. Jika termianal kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir arus I2 , arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N1I1 pada kumparan sekunder. Bila trafo tidak mempunyai rugi-rugi (trafo ideal) berlaku persamaan :
N1I1=N2I2
Trafo arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus hendak diukur mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan arus yang besar tadi harus dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus sebutan trafo pengukuran arus yang besar. Disamping untuk pengukuran arus, trafo arus juga dibutuhkan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi. Kumparan primer trafo arus dihubungkan secara serie dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan peralatan meter dan rele proteksi. Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat. Kawasan kerja trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 sampai 1,2 kali arus yang akan diukur. Trafo arus untuk tujuan proteksi biasanya harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya.
Prinsip kerja tansformator ini sama dengan trafo daya satu fasa. Jika pada kumparan primer mengalir arus I1, maka pada kumparan primer akan timbul gaya gerak magnet sebesar N1 I1. Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti. Fluks ini membangkitkan gaya gerak listrik pada kumparan sekunder. Jika kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir arus I2. arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N2I2 pada kumparan sekunder.
Pada trafo arus biasa dipasang burden pada bagian sekunder yang berfungsi sebagai impedansi beban, sehingga trafo tidak benar-benar short circuit. Apabila trafo adalah trafo ideal, maka berlaku persamaan :
N1I1 = N2I2
I1/I2 = N2/N1
Dimana : N1 = Jumlah belitan kumparan primer
N2 = Jumlah belitan kumparan sekunder
I1 = Arus kumparan primer
I2 = Arus kumparan sekunder

Perbedaan utama trafo arus dengan trafo daya adalah: jumlah belitan primer sangat sedikit, tidak lebih dari 5 belitan. Arus primer tidak mempengaruhi beban yang terhubung pada kumparan sekundernya, karena arus primer ditentukan oleh arus pada jaringan yang diukur. semua beban pada kumparan sekunder dihubungkan seri. terminal sekunder trafo tidak boleh terbuka, oleh karena itu terminal kumparan sekunder harus dihubungkan dengan beban atau dihubung singkat jika bebannya belum dihubungkan.
a. Jenis-Jenis Trafo Arus
1. Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Kumparan Primer
 Jenis Kumparan (Wound)
Biasa digunakan untuk pengukuran pada arus rendah, burden yang besar, atau pengukuran yang membutuhkan ketelitian tinggi. Belitan primer tergantung pada arus primer yang akan diukur, biasanya tidak lebih dari 5 belitan. Penambahan belitan primer akan mengurangi faktor thermal dan dinamis arus hubung singkat.
 Jenis Bar (Bar)
Konstruksinya mampu menahan arus hubung singkat yang cukup tinggi sehingga memiliki faktor thermis dan dinamis arus hubung singkat yang tinggi. Keburukannya, ukuran inti yang paling ekonomis diperoleh pada arus pengenal yang cukup tinggi, yaitu 1000A.

2. Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Rasio
 Jenis Rasio Tunggal
Rasio tunggal adalah trafo arus dengan satu kumparan primer dan satu kumparan sekunder.
 Jenis Rasio Ganda
Rasio ganda diperoleh dengan membagi kumparan primer menjadi beberapa kelompok yang dihubungkan seri atau paralel.
3. Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Inti
 Inti Tunggal
Digunakan apabila sistem membutuhkan salah satu fungsi saja, yaitu untuk pengukuran atau proteksi.

 Inti Ganda
Digunakan apabila sistem membutuhkan arus untuk pengukuran dan proteksi sekaligus.
4. Jenis Trafo Arus Menurut Konstruksi Isolasi
 Isolasi Epoksi-Resin
Biasa dipakai hingga tegangan 110KV. Memiliki kekuatan hubung singkat yang cukup tinggi karena semua belitan tertanam pada bahan isolasi. Terdapat 2 jenis, yaitu jenis bushing dan pendukung.
 Isolasi Minyak-Kertas
Isolasi minyak kertas ditempatkan pada kerangka porselen. Merupakan trafo arus untuk tegangan tinggi yang digunakan pada gardu induk dengan pemasangan luar. Dibedakan menjadi jenis tangki logam, kerangka isolasi, dan jenis gardu. Kelebihannya, penyulang pada sisi primer lebih pendek, digunakan untuk arus pengenal dan arus hubung singkat yang besar.
 Isolasi Koaksial
Jenis trafo arus dengan isolasi koaksial biasa ditemui pada kabel, bushing trafo, atau pada rel daya berisolasi gas SF6. Sering digunakan inti berbentuk cincin dengan belitan sekunder yang dibelit secara seragam pada cincin dan dimasukkan pada isolasi, dengan demikian terbuka jalan untuk membawa lapisan terluar bagian yang di-ground keluar dari trafo arus.
Jenis-jenis transformator lainnya :
a. Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
b. Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
c. Transformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.
d. Transformator pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
e. Transformator tiga fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).
3. Komponen-komponen Transformator
a. Inti Besi
Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current.
Ada beberapa jenis inti trafo, diantaranya:
a. Bentuk EI
b. Bentuk L
c. Bentuk M
d. Bentuk UI

b. Kumparan Transformator
Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
c. Minyak Transformator
Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator.
 Sebagai bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan
 Sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan.
Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung adalah senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan senyawa hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak transformator masih mengandung senyawa yang disebut zat aditif meskipun kandungannya sangat kecil .

d. Bushing
Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Bushing sekaligus berfungsi sebagai penyekat / isolator antara konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.
e. Tangki Konservator
Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap / udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak. Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran pelepasan / venting dilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.

4. Pinsip dan Cara Kerja Transformator
Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum Ampere dan hukum Faraday, yaitu: arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Jika pada salah satu kumparan pada transformator diberi arus bolak-balik maka jumlah garis gaya magnet berubah-ubah. Akibatnya pada sisi primer terjadi induksi. Sisi sekunder menerima garis gaya magnet dari sisi primer yang jumlahnya berubah-ubah pula. Maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung terdapat beda tegangan.

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut : Apabila ada arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit (seperti gambar 2.6.) dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnit, maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL).

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber), maka akan mengalir arus bolak-balik I1 pada kumparan tersebut. Oleh karena kumparan mempunyai inti, arus I1 menimbulkan fluks magnit yang juga berubah-ubah pada intinya. Akibat adanya fluks magnit yang berubah-ubah, pada kumparan primer akan timbul GGL induksi ep. Besarnya GGL induksi pada kumparan primer adalah (Sulasno, p. 114 – 115) :

ep = -Np (dφ/dt)volt
dimana
ep = GGL induksi pada kumparan primer
Np= Jumlah lilitan kumparan primer
dφ= Perubahan garis-garis gaya magnit dalam satuan weber
dt = Perubahan waktu dalam satuan detik
Fluks magnit yang menginduksikan GGL induksi ep juga dialami oleh kumparan sekunder karena merupakan fluks bersama (mutual fluks). Dengan demikian fluks tersebut menginduksikan GGL induksi es pada kumparan sekunder(Sulasno, p. 114 – 115) :
ep = -Ns (dφ/dt)volt
dimana Ns adalah jumlah lilitan kumparan sekunder. Dari persamaan ep dan es didapatkan perbandingan lilitan berdasarkan perbandingan GGL induksi, yaitu (Sulasno, p. 114 – 115) :
a = ep/ es = Np/Ns
a = nilai perbandingan lilitan transformator (turn ratio)
Apabila, a <> 1, maka transformator berfungsi untuk menurunkan tegangan
(step down)
dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat :
sedemikian hingga .
Dimana :
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder

Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan jumlah lilitan sekunder.
Pada transformator, besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
a. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
b. Sebanding dengan besarnya tegangan primer (Vs ~ Vp).
c. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.
Sehingga dapat dituliskan:
Pada trafo ideal berlaku daya primer sama dengan daya sekunder. Energi listrik sekunder disalurkan ke beban listrik. Besarnya tegangan induksi berlaku persamaan sebagai berikut:
U0 = 4,44 B. Afe. f. N
Dimana :
U0 = Tegangan induksi
B = Fluks magnet
Afe = Luas inti
f = Frekuensi
N = Jumlah belitan

Daya transformator bila ditinjau dari sisi tegangan tinggi (primer) dapat dirumuskan sebagai berikut :
S = √3 . V . I (1)
dimana :
S : daya transformator (kVA)
V : tegangan sisi primer transformator (kV)
I : arus jala-jala (A)
Sehingga untuk menghitung arus beban penuh (full load) dapat menggunakan rumus :
IFL (2)
dimana :
IFL : arus beban penuh (A)
S : daya transformator (kVA)
V : tegangan sisi sekunder transformator (kV)

5. Rugi–Rugi dan Efisiensi
Didalam pengoperasiannya transformator mengalami rugi–rugi daya, baik pada kumparan maupun pada inti besinya. Rugi–rugi daya ini yang mempengaruhi efisiensi kerja dari transformator tersebut. Macam–macam rugi pada transformator adalah :
a. Kerugian tembaga. Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya. Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga. Hal ini menimbulkan rugi tembaga (Pcu) sebesar : (Zuhal, p.54)
Pcu = I2 R
dimana
Pcu = Rugi tembaga (Watt)
I = Arus (A)
R = Tahanan (Ohm)
Karena arus beban berubah–ubah, rugi tembaga juga tidak tetap tergantung pada beban.
b. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
c. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
d. Rugi Besi (Pi)
Rugi besi adalah rugi yang timbul pada inti transformator sebelum
dibebani. Rugi besi ini terdiri atas :
1. Rugi Histerisis
Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika.
Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah. Rugi histerisis dinyatakan sebagai : (Zuhal, p.55)
Ph = Kh f Bm
dimana :
Ph = Rugi–rugi daya histerisis (Watt)
Kh = Konstanta histerisis
Bm = Kerapatan fluks maksimum (Weber/m2)
F = Frekuensi (Hz)

2. Rugi Arus Eddy
Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan. Rugi arus eddy adalah rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi. Arus pusar ini mengalir pada inti besi karena adanya induksi magnetis yang ditimbulkan oleh kumparan primer pada inti besi. Sama seperti pada rugi histerisis, rugi arus eddy ini akan berakibat timbulnya panas pada inti besi. Untuk memperkecil rugi arus eddy ini dipakai inti besi berupa lembaran–lembaran tipis yang dilapisi dengan lapisan isolasi.
Pe = Ke f 2 Bm
dimana :
Pe = Rugi arus eddy
Ke = Konstanta arus eddy
Bm = Kerapatan fluks maksimum (Weber/m2)
F = Frekuensi (Hz)
Jadi rugi besi (Pi) :
Pi = Ph + Pe
e. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%. hal ini karena sebagian energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi. Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus :

η = (Po/Pi)100%

Readmore »

Transaction processing system (TPS)

1. Pengertian
Sistem informasi yang pertama kali diimplementasikan. Fokus utama pada data transaksi. Sesuai dengan namanya, sistem informasi ini digunakan untuk menghimpun, menyimpan, dan memproses data transaksi serta kadangkala mengendalikan keputusan yang merupakan bagian dari transaksi. Merupakan system yang mengendalikan keputusan adalah sistem pemrosesan transaksi yang sekaligus dapat memvalidasi keabsahan kartu kredit atau mencarikan rute pesawat terbang yang terbaik sesuai dengan kebutuhan pelanggan.


TPS mengumpulan data secara kontinue, biasanya real time – data dapat segera dihasilkan-dan sebagai data input untuk database perusahaan. TPS merupakan proses yang kritikal untuk suksesnya organisasi.Fungsinya untuk memproses data transaksi dari kejadian bisnis. TPS menghapus rasa bosan saat melakukan transaksi operasional sekaligus mengurangi waktu, meskipun orang masih harus memasukkan data ke sistem komkputer secara manual.Transaction Processing System merupakan sistem tanpa batas yang memungkinkan organisasi berinteraksi dengan lilngkungan eksternal. Karena manajer melihat data-data yang dihasilkan oleh TPS untuk memperbaharui informasi setiap menit mengenai apa yang terjadi di perusahaan mereka. Dimana hal ini sangat peting bagi operasi bisnis dari hari ke hari agar sistem-sistem ini dapat berfungsi dengan lancar dan tanpa interupsi sama sekali.Transaction processing systems (TPS) berkembang dari sistem informasi manual untuk sistem proses data dengan bantuan mesin menjadi sistem proses data elektronik (electronic data processing systems). Transaction processing systems mencatat dan memproses data hasil dari transaksi bisnis, seperti penjualan, pembelian, dan perubahan persediaan/inventori. Transaction processing systems menghasilkan berbagai informasi produk untuk penggunaan internal maupun eksternal. Contoh : POS terminal untuk penjualan. Pada dunia usaha proses-proses yang mengacu pada transaksi pertukaran barang atau uang atau jasa disebut dengan Transaction Processing System (TPS).
Beberapa jenis subsistem yang ada pada TPS ialah :

a) Payroll : pembayaran upah / gaji karyawan
b) Order Entry / order processing : mencatat pembelian untuk konsumen
c) Invoicing : menghasilkan faktur
d) Inventory : mengelola barang supaya selalu tersedia
e) Shipping : menyerahkan barang dari perusahaan sampai diterima oleh konsumen
f) Accounts receivable : mengelola file konsumen & menyerahkan tagihan ke konsumen
g) Purchasing : mengkoordinasi pembelian barang kepada konsumen
h) Receiving : menerima barang dari pemasok/supplier pengembalian barang (retur) dari konsumen
i) Account Payable : mengelola pembayaran tagihan kepada pemasok / supplier
j) General Ledger : mengikat subsistem diatas menjadi satu & menghasilkan satu laporan
Penginputan data ke dalam sistem informasi dapat melalui beragam cara:
• Dengan merekam data ke dalam sebuah formulir
• Dengan menginputkan data langsung ke dalam computer
• Dengan sms
• Dengan menginputkan data di internet
• Dengan barcode scanner
• scanner yang lain

3. Karakteristik TPS
Menurut Turban, McLean, dan Wetherbe pada 1999, karakteristik dari TPS adalah sebagai berikut :
• Jumlah data yang diproses sangat besar
• Sumber data umumnya internal dan keluaran terutama dimaksudkan untuk pihak internal (meskipun bisa juga diperuntukkan bagi mitra kerja)
• Pemrosesan informasi dilakukan secara teratur: harian, mingguan, dan sebagainya
• Kapasitas penyimpan (basis data) besar
• Kecepatan pemrosesan yang diperlukan tinggi karena volume yang besar
• Umumnya memantau dan mengumpulkan data masa lalu
• Masukan dan keluaran terstruktur. Mengingat data yang diproses cukup stabil, data diformat dalam suatu standar
• Level kerincian yang tinggi mudah terlihat terutama pada masukan tetapi seringkali juga pada keluaran
• Komputasi tidak rumit (menggunakan matematika sederhana atau operasi statistik)
• Memerlukan kehandalan yang tinggi
• Pemrosesan terhadap permintaan merupakan suatu keharusan. Pemakai dapat melakukan permintaan terhadap basis data

4. Cara Pemrosesan pada TPS
a) Pemrosesan batch
Batch processing adalah transaksi menghemat sumber daya yang menyimpan tipe data untuk pemrosesan di pra-ditentukan kali. Batch processing berguna bagi perusahaan yang perlu untuk memproses data dalam jumlah besar menggunakan sumber daya yang terbatas.
Contoh batch processing meliputi transaksi kartu kredit, untuk transaksi yang diproses daripada bulanan secara real time. Transaksi kartu kredit hanya perlu diproses sekali dalam sebulan untuk menghasilkan pernyataan bagi pelanggan, sehingga proses batch menghemat sumber daya TI dari keharusan untuk memproses setiap transaksi secara individual.

b) Real Time Processing

Dalam banyak keadaan faktor utama adalah kecepatan. Sebagai contoh, ketika seorang nasabah bank menarik sejumlah uang dari rekening nya sangat penting bahwa transaksi akan diproses dan saldo account diperbaharui sesegera mungkin, sehingga baik bank dan pelanggan untuk melacak dana.

Terdapat beberapa perbedaan antara real-time dan batch processing. Hal ini dijelaskan di bawah ini:
- Setiap transaksi secara real-time merupakan proses yang unik. Hal ini bukan bagian dari kelompok transaksi, walaupun transaksi diproses dengan cara yang sama. Pemrosesan Transaksi secara real-time berdiri sendiri baik dalam pemasukan ke sistem dan juga dalam penanganan output nya.
- Pemrosesan real-time memerlukan master file yang tersedia untuk lebih sering memperbarui dan referensi daripada batch processing. Database tidak dapat diakses setiap waktu untuk batch processing.
- Pemrosesan real-time memiliki lebih sedikit kesalahan daripada batch processing, sebagai data transaksi divalidasi dan dimasukkan dengan segera. Dengan batch processing, data diatur dan disimpan sebelum master file diupdate. Kesalahan dapat terjadi selama langkah ini.
- Jarang terjadi kesalahan dalam pemrosesan real-time, namun mereka sering ditoleransi.
- Lebih banyak operator komputer dibutuhkan dalam proses real-time, karena operasi tidak sentralistik. Hal ini lebih sulit untuk memelihara sistem pemrosesan real-time dari pada sistem.batch.

5. Kualifikasi Transaction Processing Sistem

Dalam rangka untuk memenuhi syarat sebagai TPS, transaksi yang dibuat oleh sistem harus lulus tes ACID. ACID tes yang mengacu pada empat prasyarat berikut:

a. Atomicity
Atomicity berarti bahwa suatu transaksi selesai baik secara penuh atau tidak sama sekali. Sebagai contoh, jika dana yang ditransfer dari satu account ke account lainnya, ini hanya dianggap sebagai transaksi fide tulang jika baik penarikan dan deposit terjadi. Jika satu account didebet dan yang lainnya tidak dikreditkan, tidak memenuhi syarat sebagai transaksi. Sistem TPS memastikan bahwa transaksi berlangsung secara keseluruhan.

b. Konsistensi
Sistem TPS ada dalam satu set aturan operasi (atau integritas kendala). Jika batasan integritas menyatakan bahwa semua transaksi dalam database harus memiliki nilai positif, setiap transaksi dengan nilai negatif akan ditolak.

c. Isolasi
Transaksi harus tampak terjadi dalam isolasi. Sebagai contoh, ketika transfer dana dibuat antara dua rekening yang mendebit dari satu dan lain kredit harus tampak terjadi secara simultan. Dana tidak dapat dikreditkan ke account sebelum mereka didebet dari yang lain.

d. Keawetan
Setelah transaksi selesai, mereka tidak dapat dibatalkan. Untuk memastikan bahwa kasus ini adalah TPS bahkan jika mengalami kegagalan, log akan dibuat untuk mendokumentasikan semua transaksi selesai.

Kondisi Keempat memastikan bahwa sistem TPS melaksanakan transaksi dalam metodis, dan dapat diandalkan dengan cara standar.

6. Keuntungan dan Kerugian Sistem Pemrosesan Transaksi (TPS)

• Keuntungan
Keuntungan, biasanya adalah proses transaksi sangat cepat, biasanya hanya membutuhkan beberapa detik, namun jika ada banyak file dalam antrian, waktu untuk memproses data yang diambil mungkin memakan waktu yang lama. Keuntungan lain adalah bahwa hal itu membuat proses pemesanan adil dengan pemrosesan file dalam urutan antrian. Lalu pada Online Transaction Processing ada dua kunci manfaat: kesederhanaan dan efisiensi.
Mengurangi bekas kertas dan lebih cepat, lebih akurat untuk prakiraan penerimaan dan pengeluaran adalah dua contoh bagaimana OLTP membuat semuanya menjadi lebih mudah bagi perusahaan. OLTP juga menyediakan landasan konkrit untuk organisasi yang stabil karena selalu diupdate tepat waktu. Faktor Kesederhanaan lain adalah yang memungkinkan konsumen memilih bagaimana mereka ingin membayar, membuatnya menjadi jauh lebih menarik untuk melakukan transaksi. OLTP terbukti efisien karena sangat meluaskan dasar konsumen untuk sebuah organisasi, setiap proses yang lebih cepat, dan tersedia 24 jam.

• Kerugian
Kerugiannya yaitu adnya kemungkinan double booking. Juga, TPS harus memakai file akses langsung, media serial akses seperti magnetic tape tidak bisa digunakan. Dalam OLTP, alat ini memang alat yang tepat untuk organisasi apapun, namun dalam pemakaian OLTP, ada beberapa hal yang harus dikhawatirkan, Masalah keamanan dan biaya ekonomis. Kemampuan worldwide yang system ini berikan pada perusahaan membuat database mereka lebih mudah diserang pangacau ataupun para hackers.
Untuk transaksi B2B, perusahaan harus offline untuk menyelesaikan tahap-tahap dari proses individual, menyebabkan pembeli dan penyedia kehilangan manfaat efisiensi yang disediakan system. Sesederhananya OLTP, gangguan kecil dalam system memilki kemampuan untuk menyebabkan masalah yang lebih besar, sehingga menyebabkan kehilangan waktu dan uang. Biaya ekonomis lainnya adalah kemungkinan kegagalan server. Hal ini dapat menyebabkan penundaan atau bahkan penghapusan sejumlah data.

6. Kesimpulan
Peran system pemrosesan transaksi sangatlah penting. Begitu banyak arus informasi yang harus didistribusikan dari satu tempat ketempat yang lain dapat dengan mudah terakses dengan adanya system ini. Selain itu, perusahaan juga dapat membuat semua kegiatan yang dilakukan perusahaannya lebih efektif dan efisien, tanpa harus memperkerjakan banyak orang dalam melakukannya.

Readmore »

Peran Jaringan Seluler untuk Komunikasi Data

Dua teknologi yang telah berkembang pesat beberapa tahun belakangan ini dan sangat berpengaruh langsung terhadap kehidupan jutaan manusia adalah internet dan telepon bergerak. Sementara internet memberikan kemudahan dalam mengakses informasi-informasi yang sangat berharga dengan sangat murah dan tidak tergantung pada lokasi di manapun mengakses, sebaliknya telepon bergerak menghubungkan jarak yang begitu jauh untuk berkomunikasi. Langkah berikut yang logis adalah membawa kedua teknologi ini bersama-sama, memungkinkan untuk mengakses informasi yang tidak saja tidak tergantung pada sumber informasi, tetapi juga tidak tergantung pada lokasi di mana pengguna mengaksesnya. Pada akhir bulan Januari 1996, diperkirakan ada 9,4 juta pengguna internet di seluruh dunia, dan pada akhir bulan Januari 1997, jumlah ini melonjak pesat menjadi lebih dari 16 juta. Fenomena ini menggambarkan betapa dahsyat pertumbuhannya, dalam satu tahun mencapai 70%. Pertumbuhan internet di Amerika Serikat memang sudah tak sepesat sebelumnya, tetapi pertumbuhan yang luar biasa cepat masih terus berlangsung di kawasan Asia: di Hong Kong dan Jepang, dalam tahun ini pertumbuhannya mencapai lebih dari 170%.

Sementara itu, jumlah pelanggan GSM di dunia saat ini jauh melampaui jumlah yang diperkirakan. GSM panggil pertama dibuat baru 6 tahun yang lalu. Tetapi sejak saat itu, jumlah pelanggan terus membumbung tinggi hingga mencapai lebih dari 40 juta, dengan pelayanan mencakup lebih dari 100 negara. Pada tahun 2000, diramalkan pelanggan GSM akan naik hingga 200 juta, ini berarti telah mengambil bagian sekitar 60% dari pangsa pasar komunikasi nir-kabel global.
Teknologi GSM juga berkembang pada tingkat yang mencengangkan. Memasuki millennium ke 3, tingkat kecepatan transfer data GSM akan mencapai 115 kbps dengan munculnya GPR (General Packet Radio Service). Sebagai contoh, penggunaan internet skala besar dan kerjasama data penghubung yang tidak terikat pada lokasi pengguna akan dimungkinkan. Selanjutnya, diharapkan tingkat kecepatan transfer data GSM akan terus berkembang hingga mencapai kecepatan 384 kbps, sehingga kemampuan untuk menawarkan pelayanan yang lebih luas seperti, telepon video kantong dapat segera menjadi kenyataan.
Tetapi, manusia mulai melihat suatu fakta bahwa mereka membutuhkan penggunaan telepon bergerak baik saat mereka diam maupun bergerak. Kebutuhan telepon bergerak menjadi sama pentingnya baik untuk di kantor maupun di rumah. Telepon GSM menawarkan hubungan titik tunggal melalui satu angka, kapanpun, di manapun, dengan komunikasi suara tanpa batas. Kemampuan komunikasi data juga terus berkembang, karena dibutuhkan para eksekutif yang sering bepergian untuk mengelola bisnisnya. Kebiasaan para eksekutif yang sering bepergian ini harus selalu dipenuhi keinginannya untuk dapat mengakses data dalam waktu yang tepat, kapanpun mereka membutuhkannya.
Pertumbuhan laptop, komputer portable dan peralatan komunikasi data portable lain, semuanya muncul sebagai respon untuk memenuhi kebutuhan komunikasi yang meningkat. Pada akhir tahun 1996 pangsa komunikasi data hanya sekitar 1-2 % dari total lalulintas komunikasi pada jaringan GSM. Pada akhir abad ini, diperkirakan angka ini akan naik hingga mencapai 25% atau lebih pada lalulintas komunikasi total dalam jaringan GSM.
Jelasnya, dunia komunikasi GSM dan Internet menggambarkan skala yang luas dari kesempatan dan pertumbuhan yang sangat luas untuk jaringan bergerak maupun tetap. Ketika kedua dunia ini bertemu, perkembangan-perkembangan paling dramatis nampaknya akan terjadi dalam dunia komunikasi data nir-kabel.
Selama 5 tahun terakhir Internet telah berubah secara dramatis. Dari sudut pandang para pengembang aplikasi, kunci sukses dari internet secara de facto adalah karena penggunaan sistem penyajian dengan format standar untuk data, yaitu HTML, atau 'Hyper Text Mark-up Language'. HTML adalah suatu program untuk menyajikan data dan memformatnya sedemikian rupa sehingga hampir semua program aplikasi dapat memahaminya. Kita tahu bahwa program-program database utama, bahkan Word Processor (WP), mempunyai interface dengan HTML, sehingga HTML di manapun sudah dikenal.


Revolusi Data Nir-kabel
Sistem pesan pintar (Smart Messaging) membawa pelayanan Internet segera dapat digunakan oleh setiap pemakai bergerak. Ketika kita dapat menggunakan komunikasi bergerak secara lebih bebas, kita akan menjadi lebih banyak menuntut berbagai pelayanan dan informasi yang kita butuhkan untuk keuntungan dan kehidupan kita. Akses informasi Internet melalui peralatan bergerak, tidak dimungkinkan saat ini.
Membuat program aplikasi SMS (Short Message Service) yang dihubungkan ke sebuah sistem informasi yang telah ada, selama ini selalu memakan waktu dan sangat mahal. Hal ini disebabkan pusat SMS selalu mempunyai interface yang berbeda dengan sistem yang kita miliki. Lagi pula, interface pengguna SMS pada telepon bergerak selalu asing bagi para pengguna umum. Dalam situasi seperti ini keunggulan. HTML menjadi jelas, karena sebagian besar sistem informasi mengikuti format penyajian data yang sama.
Sistem pesan pendek (Short Messaging) telah diterima dengan baik oleh komunitas GSM dan untuk pertama kalinya dimungkinkan untuk membuat pelayanan-pelayanan SMS yang cepat, dan kepada para pengguna menjanjikan penggunaan interface yang seragam.

Protokol Aplikasi Nir-kabel (WAP: Wireless Application Protocol)
Protokol WAP adalah hasil usaha bersama antara beberapa pemain kunci pada industri telepon bergerak untuk mengembangkan ide-ide teknologi pesan pintar serta teknologi-teknologi sejenis lainnya. Tujuannya adalah mengembangkan sebuah protokol terbuka yang dapat dipakai secara umum oleh setiap fabrikan. WAP akan kompatibel dengan HTML karena materi-materi dalam Internet menggunakan format HTML. Pada awalnya, WAP akan mendukung jaringan-jaringan GSM, tetapi tujuan akhirnya adalah untuk dapat mendukung sistem CDMA maupun seluruh teknologi selular digital masa depan dan saat ini.
WAP akan memungkinkan para pengguna telepon bergerak, untuk mendukung akses protokol pada aplikasi-aplikasi dan fungsi-fungsi seperti:
menyatukan pesan, pengelolaan profil telepon personal untuk menangani voice, fax dan e-mail; pelayanan informasi seperti bursa saham, perbankan, pelayanan direktori, pasar uang, dan lain-lain.
Pada tingkat yang lebih rendah, WAP akan menggunakan protocol Socket Narrowband. Protokol ini menyediakan suatu cara hubungan standar ke Internet. Pada tingkat yang tertinggi, sistem WML (Wireless Mark-up Language) akan memberikan dukungan navigasi, input data, hyperlink, penyajian gambar dan teks. Protokol ini akan berbentuk modul sehingga kemampuan-kemampuan yang berbeda pada setiap telepon yang berbeda dapat diperhitungkan. Pelayanan-pelayanan dapat diciptakan dari peralatan standar sampai terminal-terminal telepon yang sangat canggih. Program aplikasi akan menentukan jenis data untuk ditampilkan dan handset akan memutuskan bagaimana menampilkannya.

Data Bergerak Kecepatan Tinggi
HSCSD (High-speed Circuit-switched Data) akan segera dioperasikan lebih cepat dari yang diperkirakan, dan ini merupakan langkah berikut dalam evolusi pelayanan data GSM. Pertama-tama, tingkat kecepatan data sebesar 9,6 kbps akan diupgrade menjadi 14,4 kbps. Kedua, HSCSD memungkinkan time-slot ganda (multiple) untuk digunakan sebagai penghubung data. Sehingga, penggandaan kecepatan data sebesar 14,4 kbps dan 9,6 kbps dapat ditawarkan hingga mencapai tingkat kecepatan transfer data sebesar 28,8; 43,2 dan 57,6 kbps.
Pelayanan HSCSD akan optimal untuk aplikasi dan transfer file yang membutuhkan tingkat kecepatan transfer data tinggi yang tetap, maupun yang memerlukan penundaan transmisi. Sistem ini dapat digunakan sama saja untuk seluruh program aplikasi data berkecepatan 9,6 kbps yang ada saat ini (e-mail, corporate access, Web access), pada tingkat kecepatan yang berhubungan dengan modem landline. HSCSD juga akan menjadi teknologi yang terbaik untuk video real time dan percakapan video telepon bergerak, hingga tersedia pelayanan-pelayanan generasi ketiga.
HSCSD adalah pelengkap tambahan untuk jaringan GSM, dengan sedikit perubahan, dan dapat digunakan untuk melayani pelanggan-pelanggan data kecepatan tinggi sebelum data nir-kabel skala besar dibentuk dalam GPRS dan sistem generasi ketiga. Investasi HSCSD sangat logis karena akan kembali dengan cepat, sehingga menghasilkan cash flow yang positif sampai saat GPRS dioperasikan. Sistem ini tidak memerlukan tambahan kapasitas BSS, dan tidak menurunkan kualitas atau kapasitas percakapan dan didasarkan pada simulasi yang teliti. HSCSD juga tidak memerlukan tambahan blocking jaringan.
Peralatan optimisasi protokol menjanjikan kepada para pengguna akhir di mobilnya untuk mengirim atau mentransfer data pada tingkat yang lebih cepat, dengan kemampuan rekoneksi yang baik. Sistem ini akan meningkatkan keandalan hubungan, sehingga akan mendorong bagi pengguna meningkatkan 'air time' dalam jaringan bergerak. Kenaikkan 'air time' ini akhirnya akan menurunkan biaya bulanan melalui meningkatnya mutu sambungan, dan keandalan sambungan ini secara psikologis akan menurunkan faktor frustasi bagi pengguna telepon bergerak. Optimisasi protokol akan transparan bagi para pengguna akhir. Sistem ini tidak membutuhkan pengoperasian maupun perawaratan yang khusus, sehingga sangat mendukung berbagai aplikasi yang diinginkan oleh pengguna.
Pintu gerbang protokol akan mengatasi sindrome 'push and wait' dengan menyajikan keandalan yang tinggi, kemudahan sambungan tanpa mengurangi kemampuan produk-produk peralatan kantor yang telah ada. Sistem ini memungkinkan para pengguna bergerak untuk menggunakan waktu secara efisien dan produktif secara online. Hal ini secara otomatis menjadi alasan penting bagi para pengguna untuk. memanfaatkan penggunaan data nir-kabel lebih sering.

Sebuah Paradigma Bisnis Baru
Secara teknis, berbagai tantangan dalam revolusi data nirkabel kelihatannya lebih sederhana dari pada yang diperkirakan. Meskipun begitu, kesempatan-kesempatan baru, membawa tantangan-tantangan baru pada berbagai proses bisnis. Sebagai contoh, jika seseorang ingin membeli data nirkabel tetapi tidak tersedia departemen teknologi informatika di kantornya, dia harus berjuang paling tidak dengan mengatasi masalah-masalah berikut: membeli telepon bergerak, menjadi pelanggan GSM, memperoleh hak berbagai layanan sebagai pelanggan, membeli PC, GSM dan asesorisnya, perangkat lunak, dan menghubungkannya ke ISP, dan akhirnya, memperoleh semuanya bersama-sama.
Cara ini agak tidak mungkin bahwa semuanya dapat dibeli dalam satu paket dari satu toko. Untuk memperoleh semuanya dalam partai besar dengan teknologi baru, seluruh produk dibutuhkan. Seluruh produk bermanfaat untuk penggunaan yang mudah, tersedianya berbagai aplikasi, tersedianya daya muat, harga yang tepat, dan dukungan ketepatan pengiriman data. Sistem WAP sebagian mampu menjawab masalah-masalah tersebut. Paling tidak, sistem ini dapat mengatasi masalah-masalah daerah yang baru untuk operator-operator jaringan, penjualan kembali telepon, dan pabrik-pabrik peralatan.
Namun, masalah akan muncul, ketika terjadi pemusatan masalah seperti kapasitas dan tagihan bulanan untuk kerja sama tertutup antara seluruh kelompok. Hal ini menjadi jelas bahwa revolusi data, dengan persiapan untuk melawan berbagai tantangan melalui proyek-proyek percobaan dan proyek-proyek kerja sama, telah dimulai saat ini.

Readmore »

LED (light-emitting diode)

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda.


Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon. Primsipkerja LED adalah Bila dioda dibias forward, electron pita konduksi melewati junction dan jatuh ke dalam hole. Pada saat elektron-elektron jatuh dari pita konduksi ke pita valensi, mereka memancarkan energi. Pada diode Led energi dipancarkan sebagai cahaya, sedangkan pada diode penyearah energi ini keluar sebagai panas. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu warnanya, tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki selisih pita energi antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultraungu dekat. Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.

Readmore »

Lapisan Pengosongan Pada Dioda dan Potensial Barrier

Lapisan pengosongan merupakan daerah yang terjadi karena gaya tolak menolak antara antara electron-elektron yang berdifusi dari sisi n di daerah PN junction, sehingga terjadi ketidakseimbangan antara hole dalam material tipe-p dan elektron pada material tipe-n pada sambungan pn. Elektron bebas dalam material tipe-n cenderung menyebar kesegala rah. Sebagian elektron berdifusi menyeberangi batas sambungan. Jika elektron bebas ini memasuki daerah material tipe-p maka dia akan menjadi pembawa muatan minoritas. Elektron akan mendiami lubang.


Elektron bebas akan berubah menjadi elektron valensi. Setiap kali elektron berdifusi menyeberangi sambungan, dia akan menciptakan pasangan ion. Ion ini menetap dalam struktur Kristal akibat adanya ikatan kovalen. Masing – masing ion positif dan ion negative pada sambungan p-n menjadikan daerah disekitar sambungan kosong dari pembawa muatan. Daerah inilah yang kemudian disebut lapisan pengosongan.

Potensial barrier terjadi karena ketidak seimbangan atau ketidakstabilan antara hole dalam material tipe-p dan elektron dalam material tipe-n. pada pasngan ion posiif dan ion negative pada sambungan p-n timbullah suatu beda potensial (tegangan). Jika electron bebas itu memiliki energi yang cukup besar, ia dapat membantu dinding tersebut dan memasuki daerah p, dimana ia akan jatuh kedalam hole dan menciptakan ion negative yang lain. Kekuatan dari lapisan kosong terus bertambah besar dengan semakin banyaknya electron yang menyeberang sampai suatu keseimbangan tercapai. Pada keadaan ini terjadi penolakan dalam (internal repultion). Dari lapisan kosong akan menghentikan difusi lebih lanjut dari electron bebas melalui junction. Beda potensial pada lapisan kosong disebut dengan Potensial Barrier.

Readmore »

Gerak Brown

Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Hal ini pertama kali diamati oleh Robert Brown (1773-1858), seorang ahli botani inggris pada tahun 1827. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas, atau hanya bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. Untuk system koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri.

Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown. Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel kolopid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu system koloid, maka semakin besar energi kinetic yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat. Gerak Brown merupakn salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Karena bergerak terus-menerus mak partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi sehingga tidak mengendap.

Readmore »

Perbandingan Silikon dan Germanium

Ada beberapa alasan mengapa silikon menjadi standar industri daripada germanium. Berikut adalah perbandingannya :
a. Silikon:
1. menghantar dengan tegangan maju kira-kira 0.6 Volt dan perlawanan maju cukup kecil
2. Perlawanan terbalik sangat tinggi, dapat mencapai beberapa Mega ohm
3. Arus maju maksimum yang dibolehkan cukup besar, sampai 1000 A
4. Tegangan terbalik maksimum yang dibolehkan cukup tinggi, dapat mencapai 1000 V
5. Keberadaannya di alam lebih berlimpah
6. Silikon memiliki arus bocor yang lebih rendah


b. Germanium:
1. Menghantar dengan teganagnmaju kira-kira 0,2 Volt dan perlawanan maju agak besar
2. Perlawanan terbalik kurang tinggi ( kurang dari 1 M ohm)
3. Arus maju maksimum yang dibolehkan kurang besar
4. Tegangan terbalik masimum yang dibolehkan kurang tinggi
5. Keberadaannya di alam lebih sedikit
6. Germanium memiliki arus bocor yang lebih besar

Readmore »

Konduktor, Semikonduktor dan Isolator

a. Konduktor merupakan penghantar listrik yang paling mudah. Contoh : Perak, tembaga, Emas, Alumunium. Konduktor dicirikan dengan adanya satu elektron valensi bebas dimana elektron valensi ini dapat melepaskan diri dari atom dan menjadi atom bebas. Pita konduksi dan pita valensi saling tumpang tindih dan memiliki elektron bebas yang banyak. Dibawah pengaruh medan listrik yang dikenakan, elektron dapat memperoleh energi tambahan dan memasuki tingkat energi yang lebih tinggi. Karena elektron yang dapat berpindah tempat ini membentuk arus, maka pita energi yang terisi sebagian merupakan pita konduksi.






b. Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang dibuat dengan metode khusus untuk meningkatkan kemurniannya setinggi mungkin, sehingga hasilnya bisa dianggap sebagai semikonduktor murni. Pada suhu yang sangat rendah (mis. 0° K) struktur ideal pada gambar dibawah bisa tercapai dan kristal berperilaku seperti insulator, karena tidak ada pembawa muatan (carrier) yang bergerak bebas. Pada suhu kamar (25°C), dengan energi sebesar 0,72 eV untuk germanium dan 1,1 eV untuk silikon, elektron bisa terlepas dari ikatan kovalen
Elektron tersebut menjadi elektron bebas dan meninggalkan bekas yang disebut hole. Dalam keadaan seperti ini, kristal memiliki kemampuan untuk melakukan konduksi. Dalam kondisi ini, jumlah elektron bebas = jumlah hole.
Semikonduktor intrinsik pada suhu kamar yang sangat rendah(00) memiliki sifat : semua elektron berada pada ikatan kovalen dan tak ada elektron bebas dan tak ada pembawa muatan sehingga bersifat sebagai isolator.
Untuk itu, kita menggunakan notasi ni untuk menyatakan konsentrasi pembawa intrinsik, yakni konsentrasi dari elektron bebas ataupun hole.

c. Semikonduktor Ekstrinsik bervalensi 3 atau yang sering disebut dengan semikkonduktor tipe – p. Semikonduktor tipe-p dapat dibuat dengan menambahkan sejumlah kecil atom pengotor trivalen (aluminium, boron, galium atau indium) pada semikonduktor murni, misalnya silikon murni. Atom-atom pengotor (doping) ini mempunyai tiga elektron valensi sehingga secara efektif hanya dapat membentuk tiga ikatan kovalen. Saat sebuah atom trivalen menempati posisi atom silikon dalam kisi kristal, terbentuk tiga ikatan kovalen lengkap, dan tersisa. Semikonduktor ekstrinsik bervalensi 5 atau yang sering disebut dengan semikonduktor tipe – n. Semikonduktor tipe-n dapat dibuat dengan menambahkan sejumlah kecil atom pengotor pentavalen (antimony, phosphorus atau arsenic) pada silikon murni. Atom-atom pengotor (dopan) ini mempunyai lima elektron valensi sehingga secara efektif memiliki muatan sebesar +5q. Saat sebuah atom pentavalen menempati posisi atom silikon dalam kisi kristal, hanya empat elektron valensi yang dapat membentuk ikatan kovalen lengkap, dan tersisa sebuah elektron yang tidak berpasangan (lihat gambar dibawah). Dengan adanya energi thermal yang kecil saja, sisa elektron ini akan menjadi elektron bebas dan siap menjadi pembawa muatan dalam proses hantaran listrik. Material yang dihasilkan dari proses pengotoran ini disebut semikonduktor tipe-n karena menghasilkan pembawa muatan negatif dari kristal yang netral. Karena atom pengotor memberikan elektron, maka atom pengotor ini disebut sebagai atom donor. Secara skematik semikonduktor tipe-n digambarkan seperti terlihat pada gambar dibawah.

d. Isolator bukan merupakan penghantar listrik yang baik. Elektron valensinya mengikat kuat pada atom dan memiliki sedikit elektron bebas serta dicirikan dengan memiliki 8 elektron valensi. Pada isolator, pita terlarang yang lebar memisahkan daerah valensi yang penuh dari pita konduksi yang kosong. Energi yang dapat diberikan kepada elektron terlalu kecil untuk memindahkan elektron dari pita yang penuh ke pita yang kosong. Karena elektron tidak dapat memperoleh energi yang mencukupi, maka penghantaran tidak mungkin berlangsung.

Readmore »

Teori-Teori Tentang Atom

a. Plato dan Aristoteles, mengemukakan teori mereka tentang atom yaitu : menurut mereka atom merupakan partikel terkecil yang membentuk semua hal yang ada di dunia ini, kecuali Tuhan. Ketika atom-atom begabung maka akan terbentuklah unsur yang melalui proses kimia maupun fisika. Unsur-unsur tersebut dapat bergabung kembali dengan unsur yang berbeda sehingga terbentuklah suatu unsur baru.


b. John Dalton : Pada tahun 1808, John Dalton mengemukakan konsepnya tentang atom yang diperolehnya dari berbagai macam percobaan. Menurut John Dalton, atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi, atom suatu unsur yang memiliki sifat tertentu, sedangkan atom suatu unsur yang berbeda akan memiliki sifat dan massa yang berbeda, gabungan antara satu atom dengan atom yang lainnya akan membentuk suatu senyawa, dan reaksi kimia hanya melibatkan penataulangan atom-atom sehingga tidak ada atom yang berubah akibat raksi kimia.


c. Thomas Ernest Rutherford : pada tahun 1911, Ernest Rutherford mengemukakan teorinya tentang atom, dia mengemukakan bahaw seluruh muatan positif terletak di pusat atom dan dinamakan inti atom. Selain inti atom, terdapat pula electron yang bermuatan negative, muatan inti atom dan muatan muatan electron jumlahnya sama. Dibandingkan dengan ukuran atom, inti atom mempunyai ukuran yang lebih kecil.model atom Rutherford menggambarkan atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan terletak pada pusat atom, serta electron yang bergerak melintas inti atom.


d. Joseph John Thomson : pada tahun 1897, J. J. Thomson menemukan adanya electron dalam suatu atom dengan melakukan percobaan menggunakan tabung sinar katoda. Thomson mengemukakan bahwa atom merupakan suatu bola yang bermuatan positif, dimana pada tempat tertentu di dalam bola tersebut terdapat electron yang bermuatan negative. Penggambarannya sama seperti kismis di dalam roti kismis. Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negative, sehingga atom bersifat netral.


e. Neils Henrick David Bohr : Neils Bohr mengemukakan teorinya mengenai teori kuantum, Borh mengemukakan beberapa ide tentang peredaran electron dan perpindahan electron, yaitu : dalam atom terdapat kulit atau lintasan yang merupakan tempat elektron beredar. Selama electron beredar, electron tidak membebaskan atau menyerap energi, sehingga elektron akan tetap stabil dan electron tidak akan jatuh ke inti atom. Kulit atau lintasan tempat electron beredar merupakan tingkat energi electron. Tingkat energi yang paling rendah adalah kulit yang paling dekat dengan inti atom, dan seterusnya. Electron dapat berpundah dari tingkat energi yang terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi dan electron dapat berpindah dari tingkat energi tertinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dengan cara membebaskan energi.

Teori Lain Tentang Atom
a. Ion merupakan sifat dari suatu atom yang memiliki elektron atau proton yang berbeda, misalnya atom yang memiliki jumlah elektron yang lebih banyak dari proton akan mempunyai sifat ion negatif dan atom yang memiliki jumlah proton yang yang lebih banyak dari elektron akan mempunyai sifat ion positif. Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katoda. Suatu ion yang terdiri dari atom tunggal disebut ion monatomik. Jika terdiri dari dua atau lebih atom, merupakan suatu ion polyatomik. Ion Polyatomik yang berisi oksigen, seperti karbonat dan sulfat, disebut oxyanion.

Gambar ion
b. Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.

c. Inti atom terdiri dari proton dan neutron yang terikat bersama pada pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron tersebut disebut sebagai nukleon (partikel penyusun inti). Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu atom.Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.

d. Atom netral merupakan atom yang memiliki jumlah proton dan jumlah elektron yang sama. Seperti pada atom Helium dibawah ini yang memiliki jumlah proton dan jumlah elektron yang sama yaitu 2.

e. Elektron : partikel bermuatan negatif, memiliki massa paling ringan yaitu hanya 1/1840 kali massa proton atau neutron, Elektron adalah partikel subatomik. Memiliki muatan listrik negatif sebesar -1.6 × 10-19 coulomb, dan massanya 9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2).Elektron umumnya ditulis sebagai e-.

f. Elektron valensi merupakan elektron-elektron yang berada pada oorbit paling luar pada suatu atom. Jumlah elektron valensi suatu atom ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari konfigurasi elektron atom tersebut.

g. Proton : partikel bermuatan positf, diameternya hanya 1/3 diameter elektron, tetapi memiliki massa sekitar 1840 kali massa elektron.
h. Positron merupakan suatu partikel beta bermuatan positif. Hampir tidak ada yang membedakannya dengan partikel beta ataupun dengan suatu elektron biasa. Positron memliliki massa 0.000548 atomic mass unit serta bermuatan sebesar +1.6 x 1019 C.

i. Neutron : partikel tidak bermuatan (netral), memiliki massa yang kira-kira sama dengan gabungan massa proton dan elektron. Partikel neutron memiliki massa yang hampir sama dengan partikel proton, yaitu 1.836 kali masa electron. Dalam perhitungan yang tidak memerlukan ketelitian tinggi, massa neutron dapat dianggap sama dengan massa proton, yaitu 1,67 x 10-24 gram atau 1 sma.

Readmore »