cara membuat esr meter

Cara penggunaan ESR-meter

Kami banyak menerima pertanyaaan tentang ESR-meter, antara lain

1. Apa bedanya ESR-meter dengan kapasitan-meter
2. Bagaimana cara penggunaan ESR-meter

 
1. Apa beda ESR-meter dengan kapasitan-meter

• Kapasitan-meter digunakan untuk mengukur “nilai kapasitas” kondensator (termasuk elko)
• ESR-meter digunakan untuk mengukur “nilai tahanan” elko terhadap frekwensi tinggi

Elko yang bagus idealnya mempunyai tahanan “nol” terhadap frekwensi tinggi. Tetapi pada kenyataan elko selalu mempunyai tahanan frekwensi tinggi (ESR) yang disebabkan karena pada konstruksi sambungan didalamnya.
Elko yang rusak akan membuat nilai tahanan ESR naik beberapa kali lipat lebih besar. Sirkit switching-regulator atau sirkit-horisontal yang bekerja pada frekwensi tinggi,  tahanan ESR ini dapat menyebabkan elko menjadi panas (sesuai hukum panas Watt = I x R), makin besar tahanan ESR elko makin mudah panas. hal ini dapat mengakibatkan cairan elektrolit menguap, nilai kapasitan menurun (kering), elko mengelembung akibat tekanan uap elektrolit dari dalam, atau bahkan kadang elko meledak.

Untuk menggunakan ESR-meter maka pahami dahulu sifat tahanan ESR sebuah elko

• Makin kecil nilai (uF) elko – maka makin besar nilai tahanan ESR
• Makin tinggi tegangan kerja (v) saebuah elko – maka makin besar nilai tahanan ESR
• Elko dengan kualitas pembutan yang bagus – makin kecil nilai tahanan ESR

Misalnya :

• Elko nilai 10uF ketas – biasanya mempunyai tahanan ESR dibawah satu ohm atau mendekati nol.
• Elko nilai 1uF/50v – biasanya mempunyai nilai tahanan ESR sekitar 1 ohm
• Elko nilai 1uF/250v – biasanya mempunyai nilai tahanan ESR sekitar  2~3 ohm. Kalau nilai makin kecil berarti” kualitas” elko tersebut bagus.

 
2. Cara penggunaan ESR-meter

• ESR-meter yang kami buat menggunaan VU-meter sebagai penunjuk. Agar memudahkan skala – maka angka “0” pada VU-meter tersebut dipakai sebagai referensi “nol ohm”.
• Sebelum digunakan untuk mengukur –  Kedua probe dishotkan dahulu untuk memeriksa apakah jarum sudah menunjukkan angka nol.
• Jika jarum tidak tepat pada angka nol – maka dapat diadjust VR yang terdapat didalam casing (hal ini tidak perlu sering dilakukan seperti halnya pada ohm-meter)
• Untuk mengukur tahanan ESR elko – gunakan ESR meter seperti ketika menggunakan ohm-meter.
• Probe dipasang bolak-balik tidak masalah
• Elko yang masih terpasang pada main-board tidak perlu dilepas (in-circuit)

 
Kalibrasi secara visual sebelum menggunakan ESR-meter

• Karena ESR-meter yang kami buat tidak mempunyai skala-ohm. Maka sebelum digunakan harus dilakukan kalibrasi visual dahulu.
• Ambil resistor dengan nilai 1, 2 dan 3 ohm
• Ukur masing-masing dengan ESR-meter secara bergantian
• Ingat lokasi masing-masing simpangan jarum sebagai referesi nilai tahan ESR.

 
Catatan :

• ESR-meter merupakan home-made menggunakan casing platik hitam ukuran A3 yang biasa dijual di toko elektronik
• Karena cukup banyak yang memesan ESR-meter ini, maka pelayanan kami berikan pada pemesan yang paling terdahulu (jadi harap bersabar menunggu)
• Pemesanan harap memberikan alamat dengan lengkap – untuk mengetahui ongkos kirim (lewat POS)
• Tunggu pemberitahuan dari kami jika ESR-meter sudah siap kami buat
• Segera transfer uang ke nomor rekening yang akan kami berikan setelah menerima pemberitahuan dari kami jika ESR-meter sudah siap
• Jika transfer sudah kami terima – maka barang segera kami kirimkan

Catatan :

• Elko yang diperiksa dengan kapasitan meter walaupun nilainya bagus -  belum tentu ESRnya baik. Terutama elko-elko tegangan tinggi seperti 50v/160v/250v/350v
• Elko yang dijual ditoko (elko baru) belum tentu ESRnya baik. Kalau dipasang sebagai pengganti kemungkinan akan cepat rusak.

***************************

• Memahami apa itu ESR dan ESR-meter itu ?
• Pengin buat sendiri ESR meter ?

Membuat sendiri ESR-meter murah dan mudah

Berminat untuk membuat ESR-meter sendiri? Maka skema yang telah dibuat oleh seorang amatir dari Canada Lawrence P Glaister VE7IT (http://www.members.shaw.ca/swstuff/esrmeter.html) menurut kami merupakan sirkit yang paling murah dan paling mudah untuk dibuat tetapi hasilnya cukup baik. Dengan merogoh kocek sekitar 25.000rp dan meluangkan waktu sekitar 5 hingga 6 jam maka teknisi sudah dapat memiliki alat ini.  Alat ini sebenarnya prinsip kerjanya tidah jauh berbeda dengan ohm-meter. Bedanya kalau ohm-meter menggunakan arus DC, maka ESR-meter menggunakan arus AC dengan frekwensi 150Khz. Adapun gambarnya dapat dilihat seperti pada lampiran berikut.  

Sirkit terdiri dari :

• Osilator pembangkit frekwensi sekitar 150Khz menggunakan sebuah sirkit Schmit triger
• Bufer atau penguat arus yang terdiri dar beberapa sirkit Schmit triger yang diparalel.
• Transistor penguat frekwensi 150Khz
• Sirkit diode bridge sebagai penyearah frekwensi 150Khz
• Analog meter

Keterangan :

• Elko yang akan dicek dihubungkan dengan TP1/TP2
• VU-meter dihubungkan dengan TP3/TP4
• Sirkit hanya membutuhkan IC 74HC14N yang berisi 6 buah Schmit triger dan mudah diperoleh dipasaran. Pengalaman kami transistor dapat menggunakan 2SCC945 atau sejenisnya. Dan untuk meter dapat digunakan VU meter.
• Sirkit ESR-meter ini dapat bekerja pada tegangan DC 2 hingga 6V. Tetapi jika tegangan terlalu rendah akan menyebabkan meter sulit menyimpang hingga penuh (seperti ohm-meter). Lebih baik gunakan suply 5V yang diperoleh dari sebuah regulator 7805 yang dapat diperoleh dari batery 9v atau dari AC adaptor.
• Untuk VR kalibrasi sebaiknya dipasang pada front panel seperti ohm-meter sehingga sewaktu-waktu dapat dikalibrasi ke nol.
• Dari sirkit diatas dapat ditambah sendiri switch on-off dan led indikator dengan tujuan kalau menggunakan batery tidak cepat habis.
• Elko yang dicek dapat dipasang bolak-balik. Diode D5 dan D6 digunakan sebagai sirkit discharge untuk pengaman jika elko yang dicek masih ada muatan.
• Kalau mau murah dan cepat gunakan pcb yang ada banyak lubang-lubangnya itu. Tetapi kalau mau rapi dapat membuat print sendiri – artinya harus tambah biaya dan waktu.
• Untuk box – dapat digunakan box hitam yang banyak dijual ditoko. Ukuran sesuaikan dengan VU-meter dan besarnya pcb.

Testing dan Kalibrasi

• Jika TP1/TP2 dishort maka meter harus dapat dikalibrasi agar menyimpang penuh dengan cara adjust VR
• Jika hasilnya meter tidak dapat menyimpang penuh maka kecilkan nilai R12 (R-emitor)
• Untuk cek elko dengan nilai diatas 10uF biasanya jarum akan menyimpang penuh (seperti Ohm-meter)
• Untuk cek elko dengan nilai kecil kurang dari 10uF biasanya jarum tidak dapat mencapai nol (nol kurang sedikit). Karena itu carilah contoh-contoh elko yang masih bagus sebagai referensi besarnya penyimpangan jarum meter.

++++++++++++++++++++++++

Baca juga mengenai ESR-meter

Topan2009 : 

Pak, bagaimana untuk nilai skalanya , untuk mengukur nilai ESR tiap2 elco 

• Cari elko-elko yang kualitas bagus. Bisa diperoleh dari elko bekas dari eks pcb mesin merk Jepang, misalnya dengan nilai 1uF, 5uF, 10uF, 47uF.  Ukur masing-masing dengan ESR-meter. Hasil pengukuran dapat dipakai sebagai skala untuk referensi elko yang bagus. Kalau elko yang dicek penyimpangan kurang dari skala regerensi berarti ESR elko bersangkutan telah berubah menjadi besar.
• untuk ESR yang kami buat. Sebagai refersi nol bukan penyimpangan penuh. Tetapi angka nol hitam pada VU-meter. Dengan cara ini elko yang bagus dgn nilai 10uF keatas biasanya hampir mendekati angka nol (hitam). Untuk elko nilai kecil yang bagus penyimpangan biasanya antara angka nol dan angka satu.

GIPOR :

Sedari tiga bulan yg lalu saya sudah merakit esr meter persis seperti skema diatas ,tapi hasilnya nihil padahal komponen tidak ada yg salah, jalur pcb juga sudah benar. Saya tidak dapat menemukan kesalahannya dimana atau pada bagian mana kegagalannya. Akhirnya project saya tinggalkan bersama sejuta penasaran

• Kami sudah berhasil membuat 3 buah dan boleh dikatakan semuanya langsung OK. Masalahnya hanya meter tidak dapat menyimpang hingga full (seperti nol pada ohm-meter). Tetapi dapat dikoreksi  dengan mengecilkan nilai resistor pada transistor menjadi 82 ohm.
• Coba shorlan dulu TP1 dgn TP2. Kemudian sentuh-sentuh dgn probe avo-meter pada  input-bufer. Apakah meter dapat bergerak-gerak?   Jika meter dapat gerak kemungkinan osilator belum kerja. Kalau meter tidak gerak sama sekali berarti sirkit antara bufer hingga meter ada yang problem. 
• Sabar dan cek lebih teliti, mungkin ada salah sambung atau nilai part yang salah pasang. 

GIPOR :

Saya tidak berhasil mendapatkan ic yg tipenya sama persis seperti pada skema diatas yaituh 74HC14N . Yang saya gunakan tipe HD74LS14P. Apakah  ic tersebut bisa digunakan walaupun tidak identik sama ?

• Kemungkinan ic tersebut beda karakteristiknya
• Berdasarkan informasi yang kami dapatkan dari http://www.datasheet4u/ persamaan (cross-reference) 74HC14N adalah SN74HC14N 

Pak, saya kesulitan untuk nyari ic 74HC14 nya, yg ada 74LS14

• Saya sudah 3x buat pakai HD74LS14P

===============================

Melacak elko rusak dengan ESR meter

Melacak dengan cepat Elko rusak pada pesawat model lama dengan ESR meter.
Revisi 01 - Agustus 2010

Dokumen ini kami susun dari berbagai sumber dan dari hasil pengalaman kerja pribadi sebagai bengkel service, trainer kursus service radio-tv dan pengalaman bekerja pada sebuah perusahaan elektronik yang pernah mempunyai kerja sama dengan perusahaan Jepang, Korea dan China sebagai manager service station, sebagai manager teknik departemen customer service pusat dalam mengelola dan menyediakan (sumber daya manusia) teknisi. Didedikasikan untuk para teknisi televisi maupun mereka yang lagi belajar. Tujuannya adalah agar dapat berbagi pengetahuan dan pengalaman dalam teknik reparasi TV.
Kritik, saran maupun informasi tambahan kami terima dengan senang hat

 ===================================================================================

Semua teknisi pasti mempunyai pengalaman yang sama bahwa pesawat model-model lama umumnya sering dijumpai ada beberapa elko-nya yang kering atau turun nilainya, terutama banyak diketemukan pada pesawat merk-merk china. Elko yang kering dapat menimbulkan berbagai macam gangguan yang kadang sulit dilacak atau bahkan dapat membuat bagian-bagian tertentu tidak kerja sama sekali, terutama jika digunakan pada sirkit yang bekerja pada frekwensi tinggi seperti SMPS (Switch Mode Power Suply) dan bagian Horisontal. Elko kering terkadang membuat teknisi pusing kepala dan memakan banyak waktu saat melacak kerusakan.

Banyak teknisi menyiasati masalah ini dengan cara langsung mengganti semua elko yang ada, dengan tanpa mempedulikan apakah elko-elko tersebut rusak atau tidak. Hal ini umumnya memang cukup berhasil. Tetapi terkadang  elko pengganti kualitasnya tidak bagus, sehingga pesawat rusak ulang setelah dipakai beberapa waktu. Mengganti semua elko juga merupakan suatu masalah sendiri jika sirkit yang diperbaiki banyak menggunakan elkoPenggunaan ESR-meter ternyata merupakan pilihan yang paling tepat untuk mengatasi problem-problem diatas. Kami sarankan ESR-meter merupakan tool yang wajib dimiliki oleh setiap teknisi setelah avo-meter.

Menggunakan ESR-meter yang kami buat sendiri dengan biaya kurang dari 50.000 rupiah kami mencatat banyak keuntungan seperti :

• Melacak elko rusak dengan waktu lebih cepat karena tidak perlu melepas elko (in-circuit tester) satu persatu.
• Hanya elko rusak yang diganti
• Dapat digunakan untuk memeriksa kualitas elko baru maupun bekas. Hal ini tentu menguntungkan untuk memanfaat part bekas dari pcb eks ganti mesin. Kadang pesawat rusak ulangan hanya disebabkan karena elko baru yang dipasang ternyata kualitasnya jelek.
• Elko yang jika di cek menggunakan ohm-meter kadang hasilnya menipu. Karena kalau dicek dengan ESR-meter ternyata ESR-nya sudah menjadi besar.
• Dapat dipakai untuk memeriksa flyback yang short pada gulungan bagian primer (antara pin-B+ dengan pin-Kolektor), def yoke yang short, bagian primer tranfo power yang short.
• Untuk mengetahui apakah re-chargeable bateri masih baik. Re-chargeable bateri yang sudah rusak umumnya ESR-nya lebih besar jika dibanding yang masih baik.
• Untuk melacak jalur printed yang bocor/short
• Dengan membandingkan pada kapasitor yang masih baik, ESR-meter dapat dipakai untuk memeriksa kapasitor dengan nilai ribuan pf.

Catatan :

• ESR meter tidak dapat untuk mengetahui elko bocor atau short. Untungnya jarang sekali terjadi kerusakan elko short.
• ESR meter hanya cocok untuk memeriksa elko dengan nilai mulai 0.47uF keatas.

Apakah sebenarnya ESR itu?
Umumnya parameter yang dimiliki sebuah elko yang dipahami oleh teknisi adalah “tegangan kerja maksimum” dan “nilai kapasitansi”. Pada hal sebenarnya masih ada beberapa parameter lain misalnya adalah "temperature kerja maksimum" (85 atau 105 derajat C) dan "ESR" (Equivalent Series Resistance).
Kecuali bersifat kapasitip dalam prakteknya elko juga mempunyai karakteristik “resistip” yang disebabkan karena kombinasi resistansi kaki-kakinya, sambungan internal, plat dan elektrolit. Karakteristik resistip inilah yang membentuk ESR, karena kalau digambarkan maka seakan-akan seperti dipasang seri dengan kapasitansi elko tersebut.

• Idealnya ESR sebuah elko adalah nol, tetapi dalam praktek hal ini tidak mungkin.
• Elko tegangan tinggi cenderung mempunyai ESR yang lebih besar dibanding elko tegangan rendah
• Elko dengan nilai kecil cenderung mempunyai ESR lebih besar dibanding elko nilai besar.
• Elko 105 derajad (C) cendering mempunyai ESR lebih besar dibanding elko 85 derajad (C).

Apakah ESR-meter itu?
ESR meter adalah merupakan semacam ohm-meter yang dapat digunakan untuk mengukur besarnya “resistansi” dari elko. Bedanya jika ohm-meter menggunakan arus dc (arus searah) untuk menggerakkan meter, maka ESR meter menggunakan ac (arus bolak-balik) dengan standard frekwensi 150Khz. Seperti tadi sudah dijelaskan bahwa idealnya elko ESR-nya adalah nol. Tetapi hal ini dalam praktek memang tidak mungkin. Elko kualitas bagus dengan nilai 10uF keatas umumnya memang mendekati nol.


Apa penyebab ESR elko dapat berubah.

• Pertama disebabkan karena faktor kualitas sambungan komponen didalamnya yang kurang baik. Hal ini dapat dijumpai pada elko baru maupun elko lama.
• Kedua disebabkan karena cairan elektrolit yang kering karena menguap atau bocor, yang dapat dijumpai pada elko lama.Apakah akibat jika ESR elko berubah menjadi besar?

Akibat jika nilai ESR elko berubah

• Prinsip kerja sebuah elko adalah dapat “di-isi dan di-buang” muatan listriknya secara berulang. Dengan demikian ESR elko akan dilalui arus pengisian-pembuangan ini secara berulang-ulang sesuai dengan frekwensi kerja sirkit. Dan kita tentu sudah paham bahwa resistor jika dilewati arus akan menimbulkan panas sesuai dengan besarnya kuat arus yang lewat dan sesuai besarnya nilai resistansi. Demikian pula dengan elko yang memiliki ESR, makin besar nilai ESR makin besar panas yang timbul didalam elko, dan makin tinggi frekwensi makin besar pula panas yang ditimbulkan. Panas ini lama-kelamaan dapat menyebabkan elektrolit menguap menjadi gas dan merembes keluar, sehingga nilai elko akan berubah menurun. Pada kasus-kasus tertentu panas bahkan dapat membuat elko meledak.
• Pada sirkit yang bekerja pada frekwensi tinggi elko seharusnya mempunyai resistansi nol terhadap sinyal frekwensi tinggi. Jika ESR berubah menjadi besar maka resistansi elko tidak lagi nol, dan jika nilainya resistansinya berubah cukup besar maka dapat membuat cara kerja sirkit kacau.

Pengalaman kami dengan penggunaan ESR meter dalam mereparasi pesawat model lama (pesawat tua), yang pertama selalu kami lakukan adalah :

• Memeriksa semua elko dengan ESR-meter pada bagian SMPS, Horisontal dan Vertikal dan langsung mengganti jika ESR-nya problem.
• Memeriksa secara visual (dengan kaca pembesar kalau perlu) solderan-solderan pada bagian SMPS, Horisontal output, Vertikal Output, dan pcb CRT soket dan menyolder ulang jika nampak ada yang masalah atau mencurigakan solderannya.

Kedua hal tersebut ternyata dapat menghilangkan kesulitan-kesulitan yang mungkin timbul dan sulit dilacak, sehingga penggunaan ESR meter dapat mempersingkat waktu reparasi.


Bagaimana menggunakan ESR meter buatan sendiri (kalibrasi)

• Setelah alat selesai dibuat
• Kumpulkan beberapa elko bekas yang masih baik. Cari elko bekas dari pcb pesawat buatan Jepang atau Eropa asli (bekas pesawat ganti mesin) karena umumnya kualitasnya bagus untuk dipakai sebagai referensi.
• Kelompokkan berdasarkan nilai menjadi nilai kurang dar 2.2uF, kurang dari 4.7uF, kurang dari 10uF dan lebih besar dari 10uF.
• Coba gunakan ESR-meter untuk mengukur masing2 kelompok, dan tandai posisi jarum meter pada masing2 kelompok
• Tanda tersebut dapat digunakan sebagai referensi penunjukkan ESR elko yang masih bagus.
• Jika jarum meter menyimpang kurang dari tanda referensi tersebut, berarti ESR elko sudah tidak baik.

Jika ingin memahami atau membuat ESR meter sendiri, coba buka alamat web site seperti dibawah ini.

• http://www.eds-inc.com/
• http://www.anatekcorp.com/
• www.testequipmentdepot.com/b+k%20precision/885.htm
• http://www.tenma.com/
• http://www.creatronica.com.ar/
• http://clientes.netvisao.pt/greenpal/
• http://www.beltzer.co.il/
• http://www.fotronic.com/b+k%20precision/881.htm
• http://members.cox.net/ceama1/esr.htm
• http://www.imagecomtech-sites.com/alphaEpsilon/esr-meter-model-mul3333.htm
• www.qsl.net/iz7ath/web/02_brew/15_lab/06_esr/
• www.albany.net/~gwoods/esr_meter/esr_meter_index.html
• Stephen M. Powell's ESR Page
• ESR Meter Schematics (Ludens Electronics)
• ESR Meter Schematic (Siliconchip On-line, Issue 197, bottom of page)