Misal diketahui sebuah baterai laptop dengan tegangan keluaran 14,8 volt , kapasitas total adalah 35,5 Wh. Berapakah ukuran setiap selnya?
Diketahui tipe baterainya adalah Lithium Ion. Setiap sel Lithium Ion adlaah 3,7 volt. Jadi jumlah selnya adalah 14,8 / 3,7 = 4 buah sel.
Kapasitas total batere 35.5 Wh, jadi setiap sel adalah 8.875 Wh. Wh dapat diubah ke mAh dengan dibagi tegangannya. 8.875 Wh = 8.875 / 3,7 = 2.398 Ah = 2398 mAh.
Kesimpulan: pada batere laptop tersebut terdapat 4 sel baterai Lithium Ion, dengan setiap selnya adalah baterai Lithium Ion dengan tegangan 3,7 volt dan kapasitas masing-masing 2398 mAh , setara dengan 8,875 Wh.
Ketika kita membuat PCB untuk rangkaian elektronik, jarak lubang di PCB harus sesuai dengan ukuran komponennya.
Berikut ini contoh berbagai ukuran resistor .
Resistor 1/4 watt dan 1/2 watt
Foto di atas adalah foto resistor dengan rating daya 1/4 watt (yang atas) dan1/2 watt (yang bawah). Resistor dipasang di PCB lubang dengan jarak antar lubang sebesar 1 kaki IC , yaitu 100 mil, atau 1/10 inchi. Resistor 1/4 watt mempunyai jarak kaki sepanjang 3 kaki IC atau 300 mil. Resistor 1/2 watt memiliki jarak lubang 5 kaki IC atau 500 mil.
Berikut ini resistor 5 watt.
Resistor 5 watt
Jarak kaki untuk resistor 5 watt ini adalah 9 kaki IC, atau 900 mil.
Selain resistor 1/4 watt, 1/2 watt dan 5 watt masih ada berbagai jenis ukuran resistor lainnya, jadi ketika membuat PCB, lebih baik membeli dulu komponen yang akan dipasang, kemudian ukuran jarak kaki komponen diukur dengan PCB lubang atau jangka sorong.
Jangka sorong
Jangka sorong ini adalah perangkat wajib jika ingin membuat PCB, terutama untuk memastikan ukuran masing-masing komponen. Jika salah membuat PCB, bisa terjadi komponen tidak bisa masuk atau jelek penampilannya.
Apakah perbedaan antara voltase dan kapasitas dalam dunia elektronik?
Voltase atau tegangan adalah perbedaan potensial listrik antara 2 titik. Satuan voltase adalah volt, disingkat V.
Kapasitas adalah jumlah energi listrik atau muatan pada suatu benda.
Pada baterai, kapasitas adalah jumlah energi yang tersimpan pada baterai tersebut. Satuan energi pada dasarnya adalah joule, namun kapasitas baterai sering juga dinyatakan dengan Wh, watt-hour (watt jam), mAh (milli ampere hour), atau Ah (ampere hour).
Contoh Baterai NiMh dengan kapasitas 4700 mAh
Pada kapasitor, ada istilah yang mirip dengan kapasitas, yaitu kapasitansi (capacitance). Kapasitansi adalah kemampuan suatu benda untuk menyimpan muatan listrik. Satuan kapasitansi adalah farad, diambil dari nama fisikawan Michael Faraday.
Baterai kotak mempunyai tegangan kurang lebih 9 volt, tergantung jenis baterai tersebut.
Berikut tegangan baterai kotak 9 volt untuk berbagai tipe.
Tipe
Tegangan batere
Tegangan tiap cell
NiMh (Nickel Manganese Hybrid)
7,2 volt
8,4 volt (paling umum)
9,6 volt
1,2 volt
LiPo (Lithium Polymer)
7,4 volt
3,7 volt
NiCd (Nickel Cadmium)
7,2 volt
8,4 volt
1,2 volt
Timbal
tidak ada versi 9 volt
2 volt
Seng mangan
9 volt
1,5 volt
Alkaline
9 volt
1,5 volt
Lithium
7,4 volt
3,6 volt
Jadi ada banyak baterai 9 volt yang ternyata tegangannya tidak tepat 9 volt.
Baterai 9 volt terdiri dari beberapa sel baterai yang disusun seri, karena tidak ada sel yang menghasilkan tegangan 9 volt. Setiap jenis baterai punya tegangan sel tersendiri yang berbeda-beda.
Tegangan baterai jadinya adalah kelipatan tegangan sel yang paling mendekati ke 9 volt.
Batere 9 volt Alkaline (kiri) dan seng-karbon (kanan), tegangan tepat 9 volt
Baterai 9 volt yang terdiri dari 6 sel di dalamnya, setiap sel 1,5 voltBatere 9 volt NiMH 300 mAh, tegangan keluarnya 8,4 volt.
Berikut ini foto-foto dan manual senter LED mdel Cree XML-T6. Berikut ini gambar isi paket dari senter tersebut:
Senter LED Cree XML-T6
Isi paket terdiri dari:
Senter Cree XML-T6
Manual dalam bahasa Inggris
Baterai Lithium Ion 18650
Selongsong plastik untuk baterai 18650
Wadah baterai AAA
Charger untuk baterai 18650
Penjepit plastik yang sepertinya untuk dipasang di sepeda
Wadah senter untuk diselipkan di ikat pinggang
Senter ini dilengkapi juga dengan wadah kotak plastik.
Kotak plastik Cree XML-T6
Berikut ini isi kotak tersebut:
Bagian dalam kotak Cree XML-T6
Berikut ini body dari senter tersebut.
Senter LED XCree XML-T6 tampak samping
Berikut ini baterai 18650 dan selongsong plastiknya. Lubang di dalam senter terlalu longgar jika tidak menggunakan selongsong. Namun kalau lubang di dalam dibuat rapat pas untuk 18650, maka wadah baterai AAA tidak dapat masuk.
Berikut ini wadah untuk 3 buah baterai AAA. Baterai AAA tidak disertakan. Cukup bermanfaat jika misalnya kita ingin pakai bate
rai alkaline AAA saja.
Berikut ini tutup wadah baterai di senter. Dilengkapi dengan cincin karet, sehingga senter ini kedap air. Cukup bermanfaat kalau dipakai di waktu hujan atau tercebur ke dalam air.
Berikut ini lensa yang dicopot, nampak LED yang dipakai.
Dudukan lensa kedap air karena dilengkapi dengan cincin karet warna hitam.
Berikut rangkaian dalam lampu, tepat di belakang LED
Rangkaian dalam lampu XML-T6
Berikut ini charger untuk baterai 18650
Bagian bawah charger.
Bagian dalam charger.
Komponen aktif yang dipakai, IC tipe HT 3582 DA
Komponen aktif lainnya, transistor NPN MJE 13001
Transistor MJE 13001
Baterai 18650 dengan kapasitas 4200 mWh. Satuan kapasitas yang dipakai adalah mWh, Jangan tertukar dengan satuan mAh.
Baterai 18650 4200 mWh
Jika baterai dimasukkan ke charger tanpa disambung ke jala-jala, maka LED hijau pada charger akan menyala.
Charger dengan baterai saja tanpa pengisian
Ketika sedang melakukan pengisian, lampu LED merah menyala.
Charger sedang mengisi
Setelah baterai penuh, maka lampu indikator akan berwarna biru.
Manual
Manual halaman 1
Manual halaman 2
Manual halaman 4
Manual halaman 5
Manual halaman 06
Manual halaman 7
Ulasan
Dari foto-foto di atas, nampaknya senter ini cukup kompleks, terdiri dari puluhan atau ratusan komponen mekanik dan elektronik.
Satu hal yang mengganggu dari senter ini adalah senter ini mempunyai beberapa mode, namun mampu ‘mengingat’ mode terakhir yang dipakai. Sehingga ketika jika dimatikan dan dinyalakan, maka senter akan masuk ke mode terakhir, plus mode berikutnya, karena penekanan tombol ketika mematikan dianggap sebagai perpindahan mode. Ada seorang user yang menyarankan penambahan resistor ke dalam senter untuk membuat senter ‘melupakan’ mode terakhir ketika dimatikan.
k artinya kilo, atau ‘1000’, jadi kWh artinya 1000 Wh.
Jadi:
1 kWh = 1000 Wh
1 Wh = 0,001 kWh
Uraian
W artinya watt, satuan untuk daya. Penulisan satuan jika disingkat adalah dengan huruf besar (“W”), jika ditulis panjang maka dengan huruf kecil (“watt”).
h artinya ‘hour’ atau jam.
k artinya kilo, artinya 1000
Contoh penggunaan satuan kWh adalah untuk meteran listrik. Maka meteran listrik sering juga disebut sebagai kWh meter. Berikut ini contoh kWh meter:
kWh meter biasa
Satuan Wh atau malah mWh dipakai untuk energi yang lebih kecil, misal pada baterai. Berikut ini contoh baterai yang menggunakan satuan mWh (milli watt hour). 1 milli = 1/1000 , jadi 4200 mWh artinya 4,2 Wh
Wh (watt-hour), atau watt-jam, sering dipakai untuk menyatakan jumlah energi yang tersimpan dalam suatu batere.
Rumus energi adalah: energi = daya x waktu, atau:
E = P x t
Dengan:
E: energi dalam joule (atau watt-jam)
P: daya dalam watt
t: waktu dalam detik (atau jam)
Jika waktu dinyatakan dalam jam, maka satuan energi adalah Wh (watt-hour / watt-jam)
Jika waktu dinyatakan dalam detik, maka satuan energi adalah J (joule).
Hubungan antara arus dan daya adalah sebagai berikut:
P = V x I
Dengan:
P: daya dalam watt
V : tegangan dalam volt
I : arus dalam ampere
Diketahui
P = V x I
E = P x t
maka arus (I) dapat dihitung:
I = P/V = E / (t x V)
Jadi untuk mendapatkan arus (ampere) dari energi (Wh) kita perlu informasi tambahan waktu dalam jam dan tegangan. Jika kasus ini adalah batere, untuk tegangan kita dapat menggunakan tegangan nominal batere tersebut. Waktu dalam jam adalah waktu untuk transfer energi batere tersebut.
Dalam prakteknya jika kita menggunakan batere sungguhan, arus dan tegangan batere biasanya tidak konstan, jadi kita perlu menggunakan kurva pengosongan (discharge curve) untuk mendapatkan angka yang lebih teliti.
Baterai 18650 4200 mWh
Sebagai contoh, misal ada batere dengan kapasitas 4200 mWh seperti di atas, maka berapa arus pada batere tersebut?
Jenis baterai diketahui yaitu Li-Ion (Lithium Ion), dengan tegangan rata-rata adalah 3,7 volt. Misal baterai dihabiskan dalam waktu 2 jam. Maka untuk pengosongan tersebut, arusnya adalah:
I = E/ (t x V ) = 4200 mWh / (2 jam x 3,7 volt) = 4,200 Wh / (2 jam x 3,7 volt) = 0,568 ampere.
