Cara Kerja Regulator

A. Regulator Point (Konvensional)

Ada 6 terminal pada regulator mobil tipe ini antara lain, terminal IG, N, F,B, L dan E.
1. Cara Kerja Pada Saat Kunci Kontak ON, Mesin Belum Hidup.

Gb 01: Rangkaian Regulator Point, saat kunci kontak ON, mesin belum hidup

 

Cara kerjanya, dimulai ketika kunci kontak ON. Arus dari baterai akan mengalir ke terminal IG dan L. diterminal L arus masuk ke kontak P0 dan langsung terhubung ke massa sehingga lampu CHG akan menyala, disisi lain arus dari terminal L juga menyabang ke kumparan voltage relay dengan kekuatan rendah.

Sementara itu arus dari terminal IG masuk titik PL1 dan terhubung dengan titik PL0 pada voltage regulator. Kontak PL0 terhubung dengan terminal F sehingga arus dari baterai dihubungkan ke rotor coil.

2. Saat Mesin Hidup (Kecepatan Rendah)

Gb 02: Saat Mesin Hidup Pada Kecepatan Mesin Rendah

  

Saat mesin hidup terminal B dan N akan mendapatkan arus dengan besaran sesuai dengan putaran rotor altenator. Terminal  N akan menyalurkan arus ke kumparan voltage relay sehingga timbul kemagnetan yang menarik kontak P0 terhubung ke kontak P2. Lampu  tanda  jadi mati, karena Po dan P1 sudah terlepas kaitannya dan tidak ada arus mengalir dilampu tanda pengisian.

Sementara terminal B menghasilkan arus DC yang dihubungkan ke kontak P2 sehingga ketika kontak P0 tertarik maka arus dari terminal B mengalir ke kumparan voltage regulator. Disinilah aksi pengaturan tegangan  rotor terjadi.

Saat kecepatan masih stasioner, arus pengisian juga rendah sehingga kemagnetan pada kumparan voltage regulator lemah. Hal itu membuat kontak PL0 masih terhubung dengan kontak PL1. Sehingga arus ke rotor tetap maksimal.

3. Saat kecepatan menengah 

Gb 03: Pada Saat Mesin Kecepatan Menengah

Saat kecepatan mesin bertambah, arus yang dihasilkan dari terminal B juga semakin besar sehingga kemagnetan pada voltage relay semakin kuat. Hal itu akan membuat kontak PL0 tertarik dan terputus dengan  kontak PL1. Sehingga arus IG tidak langsung terhubung ke terminal F namun terlebih dahulu melewati sebuah resistor. Sehingga tegangan ke rotor itu tidak penuh yakni sekitar 10 volt. Hal itu akan menyebabkan output pengisian lebih kecil dengan RPM rotor lumayan kencang.

4. Saat kecepatan tinggi

Gb 04: Saat Kecepatan Mesin Tinggi

 
 

Ketika RPM mesin mencapai top speed, maka arus pengisian juga akan lebih besar meski tegangan rotor sudah dikurangi. Sehingga perlu dilakukan pengurangan tegangan pada rotor coil.
Saat arus B semakin besar, maka kemagnetan pada voltage regulator juga semakin besar. Imbasnya akan membuat kontak PL0 semakin tertarik ke bawah, saat kontak PL0 menyentuh kontak PL2 maka akan terjadi drop voltage pada rotor coil. Hal itu terjadi karena sifat arus yang selalu mengalir ke masa dengan hambatan terkecil, dalam hal ini kontak PL2 langsung terhubung ke masa sehingga arus dari IG lebih banyak mengalir ke masa. Hasilnya tegangan pada rotor bisa sangat kecil, dan output pengisian bisa lebih kecil meski RPM mesin sangat kencang.

B. Regulator IC. 

IC regulator adalah komponen untuk mengatur besar tegangan yang dihasilkan oleh stator agar tidak melebihi batas 14 Volt. Regulator terletak setelah rectifier, artinya arus DC yang diatur pada regulator ini. Kelistrikan mobil bekerja pada tegangan 12 Volt, namun saat pengisian berlangsung tegangan yang diizinkan maksimal 14 Volt. Jadi apabila lebih dari 14 volt, maka berpotensi merusak komponen kelistrikan mobil. IC regulator akan mencegah hal tersebut.

Namun rangkaian IC regulator terbilang rumit karena menggunakan beberapa komponen elektronika seperti transistor. Meski demikian bentuk dari IC regulator ini cukup kecil dibandingkan regulator konvensional. Sehingga IC regulator bisa diletakan didalam alternator. Namun pada sistem pengisian konvensional dimana regulator yang digunakan masih tipe point/konvensional, maka tidak ada IC regulator didalam aletrnator.

Prinsip kerja yang akan dijelaskan hanya IC regulator tipe M, dengan alasan tipe ini paling banyak digunakan saat ini.

    1. Cara Saat Kunci Kontak ON, tapi Mesin Belum Hidup (Mati).

Gb 05: Saat KK ON, Mesin Mati

MIC mendeteksi tegangan pada baterai dan meng ON kan Tr1. Ini menyebabkan arus  mengalir ke rotor coil. Pada saat ini  Tr1 dikendalikan MIC dengan kondisi terputus-putus atau ON dan OFF secara terus menerus untuk mempertahankan arus ke rotor coil sebesar 0,2 A, sebagai upaya penghematan arus dari baterai.   Karena mesin mati maka rotor tidak berputar sehingga tidak terjadi pembangkitan arus listrik dan tegangan pada terminal P adalah NOL. Kondisi ini dideteksi oleh MIC untuk meng ON kan Tr, bila TR3 ON maka listrik akan mengalir dari bateri kontak, lampu, Tr3 dan massa, sehingga lampu menyala.

2. Saat Mesin Berputar

Gb 06: Saat Mesin Berputar

Pada saat mesin hidup maka alternator berputar, sehingga stator coil menghasilkan arus listrik. Adanya arus pada terminal P dideteksi oleh MIC sehingga MIC merubah dari posisi putus-putus pada Tr1  menjadi  ON  terus. Dengan Tr1  ON maka arus bari baterai ke rotor coil menjadi besar, kemagnetan menjadi besar, arus yang dibangkitkan menjadi tinggi.

Adanya arus dari terminal P menyebabkan MIC akan  meng OFF kan Tr3 dan meng ON kan Tr2. Dengan Tr2 maka lampu menjadi mati karena tidak ada beda potensial antara kedua terminal lampu.

3. Cara kerja saat voltage output alternator melebihi kapasitas spesifikasi

Gb 07 Saat Voltage Output Alternator melebihi kapasitas spesifikasi

Saat putaran mesin semakin tinggi maka output alternator menjadi semakin tinggi, hal ini dapat merusak sistem kelistrikan pada kendaraan, untuk mengatasi itu maka kemagnetan harus dikurangi atau dihentikan agar tegangan output alternator berkurang.

Bila tegangan terminal B naik maka tegangan pada terminal S juga naik, kondisi ini dideteksi oleh MIC untuk meng OFF kan Tr1, saat Tr1 OFF maka arus ke rotor coil terhenti, kemagnetan menjadi rendah, tegangan output alternator menurun. Saat tegangan output alternator turun maka tegangan terminal S juga turun, kondisi ini dideteksi oleh MIC untuk meng ON kan Tr1. 

Demikian seterusnya sehingga tegangan output dipertahan pada tegangan tertentu yaitu sebesar 13,3 -16,3 Volt.

4. Cara Kerja Saat Terminal S terputus.

Gb 08: Terminal S putus.

Saat mesin hidup dan terminal S  lepas atau kabel yang menghubungkan putus, maka MIC akan mendeteksi bahwa tidak ada input pada terminal S, sehingga MIC akan meng OFF kan Tr2 dan meng ON kan Tr3. Dengan Tr3 ON maka lampu akan menyala.

Pada saat itu MIC juga akan meng ON dan OFF kan Tr1  untuk mempertahankan tegangan output pada tegangan 13,3 -16,3 Volt.  Ini merupakan upaya untuk mempertahan tegangan yang terlalu tinggi untuk melindungi alternator maupun IC regulator.

5. Cara Kerja Saat Terminal B putus

Gb 09: Saat Terminal B Putus

Bila terminal B putus atau kabel yang menghubungkan putus maka pengisian pada beterai terhenti sehingga tegangan baterai semakin menurun. Kondisi ini dideteksi oleh MIC dari terminal S , sehingga MIC akan meng ON – OFF kan Tr1, untuk mempertahankan terminal B atau terminal P pada tegangan 20 V. Ini merupakan upaya untuk mempertahan tegangan yang terlalu tinggi untuk melindungi alternator maupun IC regulator. Akibat tidak ada pengisian  maka tegangan baterai menurun,  hal ini dideteksi MIC dari terminal S, bila tegangan kurang dari 13V, maka MIC akan meng OFF kan Tr2 dan meng ON kan Tr3, sehingga lampu menyala.

6. Saat Rotor Coil putus atau Sikat Habis

Gb 10: Rotor Coil Putus

Saat sikat habis atau rotor coil putus maka kemagneten pada rotor menjadi hilang, sehingga pembakitan arus listrik pada alternator terhenti. Kondisi ini akan dideteksi oleh MIC melalui terminal P, karena pada saat itu terminal P menjadi 0 volt.  MIC akan meng OFF kan Tr2 dan meng ON kan Tr3, karena Tr3 ON maka lampu menyala.