FLY BACK TV SEBAGAI PENYEDIA DAYA - Digilib

PENGGUNA.~ FLY BACK TV SEBAGAI PENYEDIA DAYA
TEGANGAN TINGGI UNTUK INSTRUMENTASI NUKLIR
Se~yadi Widyosoesan~o, Bambang Supardiyono, Rill Isaris
Pusa~ Peneli~ian Nuklir Yogyakar~a
ABSTRAK
Telah dibua~ penyedia daya ~egangan ~inggi unluk
inslrumen~asi nuklir dengan memanfaalkan fly back lelevisi,
sebagai komponen lransformalor.
Tegangan keluaran dapal
dialur dari 0-5000 voll D:, arus maksimum 10 mA dan tegangan
riak 3 mV se,la faklor regulasi 2 X.
Pengujian alal dengan alat speklromeler gamma ini menghasilkan resolusi sebesar 9,2 X dengan menggunakan sumber
Cs-137.
Hasil lersebul lidak jauh berbeda dari resolusi
yang diperoleh bila menggunakan penyedia ~egangan ~inggi
bualan ORTEC yailu sebesar 8 X dan 13,4 X bila menggunakan
desain lain, dengan sumber yang sarna.
Dari pemakaia.n alal ini un~uk perangkal speklroskopi
nuklir didapalkan bahwa alal lersebul cukup andal dan baik
unluk keperluan inslrumenlasi nuklir. Langkah pengembangannya dibahas pada akhir makalah.
ABSTRACT
The high vollage power supply for nuclear inlrumenla~ion using television fly back as a lransformer has peen
conlrucled.
The ou~pul vollage can be adjusled from 0 lo
5000 volt. DC, 10 mA maximum out.pul curren~, 3 mV ripple
voltage and 2 % regulalion fac~or. The high vol~age power
supply ~es~ed with a gamma spectromeler sist.em yielded a
resolution of 9.2 X wilh Cs-137 source. The resull is about
lhe same with lhal is using the same source and ORTEC high
vollage power supply, lhe resolulion of which is 8 X and
13.4 % of another design.
The use of lhe inst.rumenl in nuclear spec~roscopy
sistem shows a good slability and reliability. The prospecl
of development of design is discussed in lhe lasl chapler.
I. PENDAHULUAN
Untuk mendeleksi radiasi
nuklir
diperlukan
cara-cara
dan perala~an inlrumentasi nuklir yang sesuai dengan macam
radiasi yang akan ki~a de~eksL
Signal yang keluar dari
de~ek~or, berupa ~egangan mengandung dua macam informasi.
Perlama informasi yang berhubungan dengan jumlah mua~an Q
444
445
yang
dibebaskan
tenaga
dalam
radiasi~
an dengan
even~s) .
kedua adalah
saa~
yang
pada
de~ek~or
yang
jenis
dan
~ersebut
hendak
prinsip
masih
ki~a
sesuai
in~i
dengan
saa~
berbagai
tegangan
ti nggi.
bagai
macam car-a dan ~eknik yang lazim dipakai.
ki~a
dan metode
bukan
dan negara-negara
untuk membuat
merupakan
berkembang
suatu penyedia
nuklir
bias) yang
~inggi ada ber-
cukup
Bagi
macam
ini de~ek~or
catu (voltage
membangkitkan
(nuclear
jenis radiasi
~ersedia
tegangan
informasi
wak~u, ini berhubung-
sesuai
Sampai
memerlukan
dengan
disin~egrasi
de~eksi,
ker ja.
Untuk
ini
informasi
kejadian
Jenis- jenis
nuklir
de~ek~or
lainnya,
teknik
daya tegangan tinggi
Namun untuk membua~ penyedia
hal yang baru.
daya tegangan tinggi yang andal dan memenuhi syara~ unluk
deleklor nuklir tidaklah sederhana.
Kendala yang kita hadapi adalah
Sebagai
contoh
tegangan
yang
terba~asnya
apabila
tinggi,
mempunyai
dapalkan
kita
diperlukan
kual itas
timbul
Ternya~a
suku cadang
masalah
faklor
besar
pada
hasil
antara
transforma~or
yang ada dipasaran
ingin
membual
kawat_ email
bai k,
apabi 1a
lokal.
transformalor
dan inti besi lunak
hal
ini
sudah
lain yailu faktor pembualannya.
ini
juga
akhir.
mempunyai
peranan
Karakterisliknya
yang cukup
akan
berbeda
sa~u dengan yang lainnya, demikian pula
kual i~asnya.
Dengan, demi kian penyedi a daya ~egangan
yang ki~a hasilkan akan beragam kualitasnya.
Unluk menga~asi
menggunakan
kualilas
komponen-komponen
perubahan
desin
pada
lelevisi, kami bual penyedia
deleklor nuklir.
Fly
didapal
Back
sejalan
Indonesi a.
besar
awasan
TV
ini
yang standar dan mudah didapal
sudah
penyedia
lersedia
banyaknya
Hal 1ai n yang
komponennya
kual i~as yang baik.
daya
Dengan
~egangan
tinggi
t.egangan tinggi unluk calu daya
banyak
dengan
linggi
yang beragam ini, kami mencoba
di pasar an 1ok al ser ta mempunyai
sedikit
kila
dipasaran,
lelevisi
dan
yang
mudah
ada
di
sanga ~ menunj ang adal ah sebagi an
dibual
mutu dan uji kualitas
di
Indonesia,
yang ber~araf
serla
peng-
in~ernasional.
446
I I. DASAR
Dasar
TEORI
Perencanaan
Menurut.
fungsinya
Fly
ini
Back
member i kan
cat.u t.egangan
li nggi
Tel evi si .
Untuk
hit.am put.ih, seliap
1 ayar,
0,75
14
memer 1 uk an
mA.
i nc
Volt.
Televisi
Dengan
t.egangan
demikian
memer 1 ukan
DC
Berdasarkan
penyedia
k el uar an
sebesar
Fly
daya
5000
kit.a mengoperasikan
Vol t. DC
diagonal
dan
hit.am pulih
0,75
x
14
Back
t.ersebut.,
mA
t.ersebut. di
ukuran
apabi 1 a
dengan
10
sebesar
ar us
Vol t. = 14000
=
10,5 mA.
1000
linggi
ar us
kalhoda
inci
x
Vol t. dan
Back
si nar
14
t.egangan
Fly
1000
sebesar
sebesar
speslfikasi
membuat.
sebesar
t.abung
unt.uk Televisi
t.egangan
arus
dan
pada
unluk
dipergunakan
ki la
t.egangan
mA.
ber ar t.i
ba\.,ah kapasit.as
maksi mum.
III.
CARA
KERJA
Rangkaian
pada
lengkap
penyedia
daya
t.egangan
tinggi
seperli
gamba!"" 1.
OU1"ul
0.>
Gambar
1. Rangkaian
penyedia
daya
t.egangan
0_10001'
t.inggi.
447
Rangkaian
ini
rendah, osilalor
lerdiri
alas
penyedia
daya
legangan
dan pengual serla Fly Back.
Osilator
Osilalor
gelombang
yang dibenluk
gigi gergaji
dari
dengan
frekuensi
belum masuk ke Fly Back dikopel
240
dan
diperkual
dengan
Nasional.
IC 5753 keluarannya
putih
adalah
16
dengan
Fly Back khusus dibual
frekuensi
kHz ,dan lransformalor
kami ~esukaran
ensi merubah frekuensi
D 772.
osilator
keperluan
osilator
dipasaran.
seOT
lelevisi
digunakan
anlara
maka digunakan
lerdapal
Pada
yang
penghubung
unluk
mendapatkannya.
malor OT 240 yang banyak
33 kHz.
dengan audio lransformalor
lransislor
hilam
sebesar
berupa
osilalor
itu, berhubung
audio transfordengan
agar didapalkan
konseku-
legangan
ke-
luaran yang oplimum pada Fly Back tersebul.
Penguat
Keluaran
kual
dengan
ini
Pengual
legangan
osilalor selelah
pengual
satu
mendapal
rendah.
maka ampliludo
melewali
lingkal.
calu
Apabila
keluarannya
legangan
memakai
yang
legangan
OT 240 diper-
lransislor
berasal
calu
D 772.
dari
lersebul
masukan
0 772.
Fly
Back
Keluaran
sumber
divariasi
akan berubah sesuai dengan
an calu pada koleklor lransislor
dipergunakan
sebagai
lransislor D 772.
kopling
legang-
pengual
melalui
kaki
ini
emiler
Fly Back
Tegangan
gigi gergaji
bagai masukan rangkaian
rangkaian
palkan
ini
resonator.
tegangan
selanjulnya
dan difiller
Penyedia
lelah
diperkual
lersebul
se-
primer dari Fly Back. dengan memasang
yailu
pada
disearahkan
induklor
dan kapasilor
rangkaian
maka
sekundernya.
menggunakan
dida-
Tegangan
diode legangan
linggi
dengan kapasilor.
Daya Tegangan Rendah
Rangkaian
kan
sinus
yang
"vollage
ini lerdiri
regulalor".
dari
salu
Tegangan
IC LM 723 yang
keluarannya
dapal
merupadialur
448
dar!
luar
dan
pada
rangkaian
t.egangan
keluaran
III.
utamanya
adalah
osil3.lor dan
tert.enlu pada
memberikan
Dengan
penguat.
rangkaian
catu
ini
daya
mernberikan
didapat.kan
legangan
tert.enlu pula.
t.
egangan
tinggi,
lungsi
[\engan demikian kit.a bisa rnengat.ur
rangy-aian sekunder Fly Back, alau t.egangan
pada
dengan
H.t.SIL
memberikan
legangan luar.
PEI'IGAHATAN
,
A. Hasi! Pengujian
Pengujian
ini dibagi
namis,
karakt.erist.ik penyedia
da1am
dengan
dua bagian.
daya
t.egangan linggi
yait.u pengujian
slatis
cara rnernbandingkandengan 2 (dua) penyedia
t.egangan linggi
lainnya.
yaitu
tipe
ti pe DI N 450.
tahui
kar akt er ist ik st.atis (Stati c Per formance)
diukur
penyedia
dan diamati
kukan
Pengujian
buat.an ORTEC
BATAN
membebani
dengan
karakteristiknya.
i ni .
bual
Kondisi
HV FBT.
unluk
menge-
dengan
car a
Pengujian
pada suat.u pencacahan.
B.6.Tt>.N
t.ipe B1.761
pengujian
sama. da.n ki ta sebul
dengan
456 bualan
dinamis di1akarakt.eristik dinamis (Dynamic Perfor-
cara menggunakan
t.rometer Gamm.a buatan
uj ian
slalis dilakukan
daya
daya lersebul dengan suatu beban, kemudian
unt.uk mengetahui
mance)
dan di-
dipakai
dari keliga
penyedi a daya
Hasi1 stalis pengujian
a1at
unluk
peng-
lersebut
legangan
ti nggi
diini
ketiga a1al ini seper-
t.
i pada t.
abe1 1.
Tabe1
1. Karakt.eristik stat.is dari keliga penyedia
gangan t.inggi yang diuji
riak
1I90
mA50
wa
t. t. V
HV
10
456
mA
mY
2
25
33
o2
10
3
33
%
mV
%
-ImV
wat.t.
kHz
mA
5000
kHz
o
33
--2
HV
%
kHz
Itosi!at.or
V
YI maksimum
13000
beban
ORTEC
25
wat.
daya
regu1asi
I FST
I.
I
I
I
I
HV
daya t.e-
449
Pengujian
dinamis menggunaKan sumber Cs-137 dengan menggunakan de~eklor NaICT1) dan tegangan linggi
diset
pada legangan
4()O V.
Resolusi C%) dihilung
d~r;
Res 01 '.lS i C.~) =
F W H M
X
X 100 ?~
di mana :
FWHM= Full
Widt_ h Hal f Maximum di hi tung
secar a
t' .
gra_is
x = Tegangan Upper Level Discriminalor
pada ca~
cah3n
maximum
Dari keliga pengujian
pada label 2.
Tabel
dinamis
~ersebul
didapal
2. Resolusi
pencacahan dengan menggunakan
dia daya legangan linggi
HV DIN 450
HV ORTEC 456
hasil
ketiga
seperli
penye-
HV FBT
13.4· .~
B. Langkah Pengembangan
Dar i. pemakai an penyedi a daya t egangan li nggi dengan Fl y
Back TV ini pada bebe!-apa perangkal
instrumentasi
nuklir,
masi h ado. beber apa hal yang bi so. di li ngk a lk an kemampuannya
dan dikembangKan.
1. Peningkatan
01' 240,
yang fungsi nya
Dengan mengganli transformalor
sebagai
kopling
antara osilalor
dan Fly Back, dengan menggunak3.n transformalor
yang khusus unluk Fly Back maka akan
di dapa lk an der au yang 1ebi h kecll
demi k i an pul.a tegangan
riaknya
bisa lebih diperkecil
serla
frekuensi
osilalor
bisa
di tur unk an menj adi 16 kHz, seper l i pada penyedi a daya te-gangan tinggi
pada lelevisi,
dimana Fly Back ini dirancang.
450
2. Pengembangan
Dengan
(DAC)
menambah
pada rangkaian
an bisa dikontrol
tinggi
kalang
ini
Digital
To
tegangan
rendah,
maka
dengan
atau mikroprosesor.
an
sebuah
piranti
(close
Converter
tegangan
lainnya,
Dengan mengatur
dari
tertulup
rangkaian
Analog
seperti
keluarkomputer
tinggi rendahnya
lain,
akan
tegang-
didapatkan
loop) untuk suatu kebutuhan
suatu
tertentu.
IV. KESI HPULAN
Dar i
dapalkan
ini
hasi 1 pemakai an dan
bahwa penyedia
baik
dan
i
nuk 1 r .
dari
andal
Ditinjau
pada
sebel umnya
rel ati f
dengan
dipakai
legangan
perangkat
jauh
alat
linggi
ak an
kar ak ler i st ik
tidak
karakler
di-
Fly Back
instrumentasi
ini lebih
yang
baik
pernah
dibuat
di bua t dengan
juml ah
dan
berbeda
i sli k,
linggi dengan
keandalan,
pul a , bi1a
maka
lainnya
untuk
segi
daya
demi k i an
banyak,
daya tegangan
dari
penyedia
penguj ian
"per for mance"
at au
bisa
satu
dikalakan
homogen.
UC,6P.6.N
TERI HA KASI H
Dengan ini penulis
bantuan
ide serta
pembual.an alal
mutu sistem
mengucapkan
ker ja keras
ini,
sehingga
Sdr.
lerim.3.kasih banyak atas
Suseno
diharapkan
HV supply pada peralatan
dalam
dapat
me\lfUjudkan
meningkatkan
nuklir.
ACUAN
1. Nicholson
P. W.,
(1974) .
2. ORTEC, "Model 456
Service Manual"
3.
"Nuclear
High
Eleclronic",
John Wiley 8< Son
Volt.age Power Supply
Operating
Hai Hung Chiang, "Electronics for Nuclear Instrumentation", Rober t E. Kr ieger Publ. Co, Inc, Mal abar, 1985.
8<
451
TANYA
1.
.JAWAB
Suberi
5antoso
data-data
hasi t kerje
yei
rangka)~en
(eara
herja)
tu hubungan
input
dan
da11.
011tpl1t.
.JAWABAN
Kerja
Cera.
BLo.b.. diagram
pada
gamber
penyedia
day a
Tegangan
rendah
tega11.gcm t i11.i87..
ini sepert
i
ini.
dibawa~
Penyedia
daya
Penguat
satu
tingkat
Transtormator
Fly
Back
TV
Keluaran
Osilator
Gigi
Impedansi
gergaji
Osi..Lator
IT'..enehasi..tkantegenga11. ei8i
,l9.ue11.s
i 33 kHz
240
sebagai
masukan
sistoI'
tor
ini
Bach TV.
an
diberi
gereaji
sehl1nder
teeanean
yane
teeangan.
tegangan
D 772
mendrive
giei
&
keLl1aran
n~tehing,
guLl1ngan
untuh
primer
ampt i tudo
tetep
t in88i.
tinggi
denga11.fre-
serta
FLy
D 772.
dl~l1mpan. bat ikan
mengatur
f)
di
sebceci
mana
transformator
yene berasaL
tetap,
pada
besarnya
peda
stabiLitas.
FLy
dari
gutungcm
Bach
SeLain
trcn-
Tre11.sis-
veriabet.
perbandingcn
tereantune
trasistor
tersebut
galT'Dar
tega11.ean eatu
tranformator
meneatl1
rendah
sinyet
(tihat
8i to. freJo:.l1ensi&
osi Lator
gergaji
me11.gguna,~a11.
Al1dio Tra11.sfonnator OT
inpedansi
tersebl1t
D 772
ganean
denean
transistor
primer
matching
maha
te-
itu heLucr-
penyedia
daya
452
Hubungan
Input/Output:
Dari ha$i~
di /.
ai'<.ukanrnenunjukkan
pengatur
tegangan
potensiometer
hubungan
ke~uaran
10 putaran
pengamatan
yang
(input~
dengan
I.
te~ah
an tara
in ier
yang
tegangan
yang
menggunakan
kel.uarannya.
2. Sutadji Sugiarto
~engapa
non
dig~nakan
linieritynya
gergaji
dan
berapa
?
.JAWABAN
Dikarenakan
rangkaian
ini diambil. dari
National., dan IC AN 5753 banyak
ke/.uaran gigi
.b..erapatan
yc:mg
(OT 240~).
gergaji
dan
bai.~ untuk
Pernah
kami
di pasaran
8e~ombang
meneopeL
coba
rangkaian
yang mempunyai
tersebut
Lineart ty
dalam
desain
mempunyai
Transformator
buffer
.'11E'negunakan
ge~ol7'.bangsinus
ternyata tegangan kel.uaran pada HV tidak bisa
Non
TV merek
ini
1T'.E1V.1rut
cat a L08nya cu.b..up bai.b...
tinggi.
behlIT!.dicoba,
tetapi