## CASGER: CASING YANG BERFUNGSI SEBAGAI CHARGER DARURAT
Rony Aldhea Dwi Cahya Fakultas Teknik, Teknik Elektro Universitas Negeri Malang Email: radc.boy@gmail.com
Rendra Kurniawan Fakultas Teknik, Teknik Elektro Universitas Negeri Malang
Adam Abi Nugroho Fakultas Teknik, Teknik Elektro Universitas Negeri Malang
Muhamad Arifin Pascasarjana, Pendidikan Kejuruan Universitas Negeri Malang

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  pembuatan  projek  Casger,  yakni  sebuah  prototipe casing yang  berfungsi  sebagai charger untuk ponsel. Casger yang telah dibuat ini memiliki prinsip kerja yaitu ketika dilakukan remasan tangan  maka  akan  menggerakkan  generator  sehingga  generator  bisa  menghasilkan  sumber  listrik  untuk mengisi  daya  baterai handphone .  Remasan  tangan  pada  casger  dihasilkan  dari  tuas  yang  berada  pada samping casing ,  apabila  ditekan  akan  memicu gear pemicu  putaran  yang  akan  menggerakkan gear dinamo,  kemudian  energi  listrik  dari  putaran  akan  masuk  di  penyearah  arus  dan  DC-DC conventer , tegangan akan dinaikkan menjadi 4 volt yang kemudian disimpan dalam baterai, dan untuk penghentian pengisian charger dilengkapi saklar on/off untuk pemutus arus listrik. Hasil dari pengembangan prototype Casger  yang  telah  dihasilkan  diantaranya  1) casing juga  sebagai charger handphone ;  2)  jumlah pemompaan sebanyak 25 kali akan menghasilkan arus 800mAh; 3) tegangan total 4 volt masuk ke baterai penyimpanan;  dan  4)  baterai  penyimpanan  ke handphone dapat  dihitung  dari  daya  maksimal penyimpanan/kebutuhan  arus  dari handphone .  Perlu  lebih  dari  150  kali  pompaan  untuk  menghasilkan arus yang dapat disimpan di baterai penyimpanan dengan kapasitas arus > 5000 mAh.
Kata Kunci : energi alternatif, energi kinetik, casger.

## ABSTRACT
Have  been  fabricated  Casger  project,  which  is  a  prototype  chasing  with  serves  as  a  charger  for mobile phones. Casger who have made this has a working principle of the squeeze of the hand when it is done  it  will  drive  a  generator  so  that  the  generator  can  produce  a  power  source  to  charge  the  phone battery.  Squeeze  hand  of  Casger  resulting  from  the  lever  which  are  on  the  side  of  the  casing,  when pressed will trigger a round trigger gear that will drive the dynamo gear, then the electrical energy of the round  will  be  entered  in  the  current  rectifier  and  DC-DC  conventer,  the voltage  will  be  increased  to  4 volts which is then stored in batteries, and for termination of charging charger be equipped on/off switch for the electric current breaker. Results of Casger prototype development that has produced such: 1) the casing as well as a mobile phone charger, 2) the amount of pumping as much as 25 times will produce a flow of 800mAh, 3) the total voltage of 4 volts into the storage battery and, 4) the storage battery to the phone  can  be  calculated  from  the  maximum  power  storage  /  current  needs  of  the  mobile  phone.  Need more than 150 times the pumping to generate a current that can be stored in the storage battery with a current capacity of >5000 mAh .
Keywords : alternative energy, kinetic energy, casger.

## 1. PENDAHULUAN
Salah  satu  alat  teknologi  yang  tidak  lepas  dari  kehidupan  masyarakat  adalah handphone .  Dulu handphone hanya  bisa  menjadi  alat  komunikasi  saja  semisal  alat  untuk  telepon,  sms,  dan  radio.  Kini handphone telah  berevolusi  menjadi  tidak  hanya  alat  komunikasi  saja,  tetapi  juga  alat  yang  mampu menjalankan sebagian kemampuan kerja dari komputer sekalipun. Sehingga tidak heran sekarang ini telah berubah  trend  dari handphone menjadi smartphone ,  yaitu handphone yang  memiliki  kemampuan menggantikan sebagian kinerja dari komputer [7].
Namun  konsekuensi  dari  semakin  canggihnya  alat  teknologi  yaitu  kebutuhan  daya  yang  juga semakin tinggi. Teknologi sekarang ini telah berkembang menjadi alat–alat portable , yaitu alat yang tidak perlu dihubungkan langsung ke sumber utama arus listrik tetapi  memakai daya yang disimpan di dalam baterai.  Dengan  semakin  besar  kapasitas  yang  dimiliki  baterai  maka  semakin  lama handphone bisa bertahan. Namun konsekuensi alat portable jika daya di dalam baterai telah habis maka daya harus diisi ulang [4]. Pengisian daya membutuhkan sumber arus listrik yang bisa mengisi daya pada baterai. Namun jika tidak bisa menemukan sumber arus listrik maka daya tidak dapat diisi ulang.
Berdasarkan  kuesioner  yang  disebarkan  di  lingkungan  Universitas  Negeri  Malang,  dari  100 kuesioner  72  responden  berpendapat  bahwa  mereka  sering  kehabisan  daya  baterai  di  saat  yang diperlukan. Sehingga, dengan kondisi handphone yang portable maka diperlukan adanya suatu teknologi yang  dapat  mengisi  daya  pada  baterai  untuk  keperluan  sewaktu-waktu.  Sekarang  sedang  berkembang teknologi power  bank ,  yaitu  alat  yang  dapat  menyimpan  daya  listrik  dan  bisa  dibawa  kemanapun  dan dapat digunakan sewaktu-waktu ketika daya pada handphone habis. Namun  kekurangan  dari  alat  ini  adalah  jika  daya  pada power  bank habis  maka  tidak  bisa  mengisi daya  pada  gadget  dan power  bank harus  diisi  ulang.  Oleh  karena  itu power  bank tidak  praktis  karena bergantung juga pada kapasitas dan tidak bisa menghasilkan daya tambahan secara mandiri. Oleh karena itu  diperlukan  alat  yang  bisa  mengisi  daya  pada handphone tanpa  bergantung  pada  kapasitas  sehingga bisa  digunakan  sewaktu–waktu.  Alat  tersebut  harus  bisa  menghasilkan  tenaga  listrik  sebagai  untuk membangkitkan daya listrik.
Salah satu tenaga yang bisa dimanfaatkan adalah remasan tangan (energi kinetik). Remasan tangan bisa menggerakan generator yang telah dipasang pada alat sehingga generator bisa menghasilkan sumber listrik  untuk  mengisi  daya handphone [3]. Menurut  Wiyanto,  dalam  bukunya  “ Elektromagnetika”, perubahan  medan  magnet  akan  menimbulkan  arus  listrik  yang  arahnya  sedemikian  sehingga  medan magnet  yang  dihasilkan  oleh  arus  itu  akan  melawan  perubahan  medan  magnet  yang  menimbulkan  arus tersebut.  Perubahan  medan  magnet  menurut  hukum  faraday  akan  menimbulkan  medan  listrik  yang ditunjukkan oleh adanya arus listrik yang mengalir pada loop , yaitu fluks yang melewati loop itu semakin besar [8].
Penelitian yang pernah dilakukan dengan memanfaatkan energi kinetik yakni pengembangan produk trekking  pole sebagai  alat  penghasil  cadangan  energi  listrik  pada  kegiatan hiking, pemanfaatan  energi kinetik  yang  dilakukan  pada  tingkat  pergerakan  yang  tinggi.  Energi  listrik  yang  dihimpun  digunakan untuk peralatan lainnya yang rata-rata membutuhkan energi listrik yang tidak terlalu besar [2]. Namun  walaupun  sangat  dibutuhkan,  pembangkit  listrik portable tersebut  harus  tidak  membuat tampilan  peralatan handphone menjadi  jelek  sehingga  perlu  pengemasan charger yang  baik.  Salah  satu cara pengemasannya adalah dengan mengintegrasikan charger portable tersebut sebagai casing peralatan mobile sehingga  bisa  menjadi  alat  untuk  mempercantik  tampilan handphone sekaligus  pengisi  daya handphone .

## 2. METODE PELAKSANAAN

## 2.1 Blok Diagram Perencanaan Alat
Proses sistem kerja dari Casger dijelaskan pada Gambar 1 diagram blok berikut.
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Casger Putaran Generator Baterai
18650
Penyearah Arus dan DC-DC Conventer
Penyetabil Tegangan Saklar On/Off Remasan Tangan
Berdasarkan Gambar 1 penjelasan dari fungsi masing-masing diagram blok adalah sebagai berikut:
1. Energi kinetik remasan tangan sebagai sumber utama energi,
2. Putaran generator sebagai pengubah penggerak energi untuk menjadi energi listrik,
3. Penyearah arus dan DC-DC conventer , penyearah arus sebagai pengubah arus AC menjadi DC, DC-DC conventer untuk meningkatkan tegangan antara 0,9 volt sampai 4 volt [1].
4. Baterai sebagai penyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh remasan tangan.
5. Penstabil  tegangan  untuk  mempertahankan  tegangan  dari  baterai  4  Volt  supaya  bisa  masuk  ke baterai handphone sebesar 4 Volt.
6. Saklar on / off sebagai  penyambung dan pemutus aliran listrik. Digunakan saat pengisian baterai digunakan atau tidak.

## 2.2 Desain Alat
Berikut  ini  merupakan  gambar  desain  Casger  sesuai  dengan  pengembangan  yang  akan  dilakukan. Lihat Gambar 2 dan Gambar 3 berikut.
Gambar 2. Desain Casger 2 Dimensi Tampak Depan dan Samping
Gambar 3. Desain Casger 3 Dimensi Tampak Depan dan Samping

## 2.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Kegiatan  ini  dilaksanakan  dari  akhir  bulan  maret  sampai  dengan  bulan  mei  tahun  2014.  Tempat pelaksanaan  kegiatan  tempat  kontrakan  masing-masing  anggota  dan  Labolatorium  Elektronika,  Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang (UM).

## 2.4 Komponen yang Dibutuhkan
Komponen yang digunakan pada kegiatan ini adalah sebagai berikut: a) Solder
b) Penyedot timah
c) Multimeter
d) Bor dan mata bor
e) Cutter
f) Gunting
g) Lem tembak
h) Tuas
i) Baterai
j) Casing handphone
k) Baterai 18650
l) Dinamo
m) Gear
n) Buck converter dan USB

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Teknologi  Casger  yakni  integrasi  antara casing dan charger yang  digunakan  dalam  perangkat handphone .  Teknologi  ini memanfaatkan  remasan  tangan  untuk  memutar  generator  sehingga menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan disimpan dalam baterai isi ulang (3 volt) yang ada pada Casger. Casger dapat digunakan sewaktu baterai dalam keadaan full (untuk pemakaian lama dengan nyala lampu LED stabil) dengan mengatur saklar pada Casger atau dalam keadaan baterai kosong dengan memompa secara berkala Gasger tersebut.
Komponen gear ini tersusun dari 3 gear , 2 gear yang terpasang menyatu (d= 4 cm dan d=0.8 cm) untuk  menghubungkan  putaran  dari  remasan  atau  tekanan  tuas charger dan  memutar  magnet  disekitar kumparan  tembaga. Gear yang  lainnya  (d=0.8  cm)  terpasang  menyatu  dengan  magnet  supaya  magnet dapat berotasi. Rumus Menghitung putaran gear kecil dan besar
Putaran= π.D (1)
π = Konstanta rumus lingkaran (3.14/22/7) D = diameter lingkaran (cm)
Arus  listrik  AC  yang  dihasilkan  Gasger  diubah  menjadi  arus  listrik  DC  dengan  menggunakan komponen  dioda  jenis  IN  4002.  Selanjutnya  arus  dari  dioda  akan  dialirkan  menuju  baterai  tipe  18650 dengan  tegangan  3.7  volt  sebagai  sumber  tegangan.  Sumber  tegangan  dihubungkan  dengan  kabel connector ke handphone yang dihubungkan oleh saklar  sebagai pengatur untuk bisa digunakan langsung dalam proses charging handphone . Rumus Menghitung Keliling gear kecil dan besar
Keliling= π.D (2)
π = Konstanta rumus lingkaran (3.14/22/7) D = diameter lingkaran (cm)
Rumus Menghitung putaran gear kecil dengan bantuan gear besar (P1)
P1 = Keliling gear besar (3)
Keliling gear kecil Tabel 1. Hasil Pengukuran Arus dan Tegangan yang dihasilkan Generator Perlakuan Arus Tegangan Daya Pemompaan minimal 8 mA 1 V 0.008 Watt Pemompaan maksimal 48 mA 3 V 0.144 Watt Pemompaan Rata-rata 32 mA 2 V 0.064 Watt Pemompaan berulang-ulang 24 mA 1.2 V 0.0288 Watt
Keterangan:
a) Perlakuan Casger dilakukan dengan sekali pompa ,lalu dilepas dan begitu seterusnya. Jika dalam perhitungan putaran gear , gear yang memutar generator berotasi sebanyak 5 kali. Satu kali putaran gear besar (d= 4 cm) Keliling = π.D = 3.14 x 4 cm = 12.56 cm Satu kali putaran gear kecil (d = 0.8 cm)
Keliling = π.D Keliling = 3.14 x 0.8 cm = 2.512 cm Hasil putaran gear kecil dengan bantuan gear besar (P1) P1 = Keliling gear besar Keliling gear kecil = 12.56 cm
2.512 cm
= 5 kali putaran
b) Pemompaan rata-rata artinya pemompaan yang dilakukan  dengan tenaga maksimal atau minimal tanpa memerhatikan indikator maksimal atau minimal.
Analisis:
Hasil  dari  percobaan  pengukuran  arus  dan  tegangan  yang  dihasilkan  putaran  generator menggunakan AVO meter analog, perlakuan pemompaan maksimal dengan sekali pompa memberi hasil tertinggi  pada  arus  dan  tegangan,  sedangkan  perlakuan  pemompaan  minimal  dengan  sekali  pompa memberi hasil terendah pada arus dan tegangan. Perlakukan pemompaan rata-rata memberikan hasil yang berada  ditengah-tengah  pemompaan  minimal  dan  maksimal  di  arus  dan  tegangan.  Hal  ini  disebabkan karena  rata-rata  manusia  menekan  atau  memompa  tuas  tidak  selalu  stabil,  kadang  menghasilkan  hasil maksimal atau minimal.
Jika  dibandingkan  dengan  perlakuan  pemompaan  berulang-ulang,  pemompaan  rata-rata  dengan sekali  pompa  lebih  besar  hasilnya  di  arus  dan  tegangan.  Sehingga  peneliti  menggunakan  acuan  hasil pemompaan rata-rata untuk diujicobakan ke rangkaian.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Arus dan Tegangan yang dihasilkan Generator
Arus Awal Arus Akhir Tegangan Awal Tegangan Akhir 750 mA 750 mA 1,8 V 3,5 V 800 mA 800 mA 2 V 4 V Keterangan:
a) Perlakuan Casger yang dilakukan adalah pemompaan rata-rata sebanyak 25 kali pompaan
b) Rangkaian yang digunakan yaitu rangkaian dioda jembatan bridge
c) Menggunakan modul DC-DC converter untuk meningkatkan tegangan
d) Arus awal adalah arus yang dihasilkan sebelum melewati DC – DC converter
e) Arus Akhir adalah arus yang dihasilkan setelah melewati DC – DC converter
f) Tegangan awal adalah arus yang dihasilkan sebelum melewati DC – DC converter
g) Arus Akhir adalah arus yang dihasilkan setelah melewati DC – DC converter
Analisis
Hasil  percobaan  pertama  kami  gunakan  untuk  mengukur  arus  dan  tegangan  yang  dihasilkan  dari Casger  ke rangkaian sebagai arus dan tegangan awal. Arus dari Casger yang telah disearahkan melalui rangkaian  dioda  jembatan bridge dan  modul  DC-DC converter ,  menghasilkan  arus  akhir  yang  tetap seperti  arus  semula.  Sedangkan  tegangan  akhir  yang  dihasilkan  meningkat  2  kali  lipat  dari  tegangan semula menjadi 4 Volt. Untuk c harger ponsel sebagai pengisi arus pada baterai, merupakan hal yang tak terpisahkan dari handphone. Umumnya mempunyai tegangan 4,56 V untuk semua handphone [5].
Bentuk Prototype yang Dikembangkan
Bentuk prototype yang  dikembangkan  melalui  proses  studi  lapangan,  survei  dan  desain  rancangan awal.  Bentuk  dan  sistem kinetic  energy dari  desain  akhir  ini  merupakan  pengembangan  lanjutan  dari alternatif desain awal, lihat Gambar 4 dan 5.
Gambar 4. Perancangan Pembuatan Prototype Casger
Gambar 5. Pengujian Prototype Casger

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan, maka kesimpulan dari pembuatan alat ini sebagai berikut:
1. Pembuatan projek ini harus memperhitungkan: jumlah pemakaian dan daya pada powerbank dari remasan tangan.
2. Rancangan Casger yang besar dan masih berupa prototype, karena menyesuaikan dengan ukuran handphone.
3. Spesifikasi  Casger  yang  telah  tim  rancang  sebagai  berikut:  (1) casing juga  sebagai charger handphone ,  (2)  jumlah  pemompaan  sebanyak  25  kali  akan  menghasilkan  arus  800mAh,  (3) Tegangan  total  4  Volt  masuk  ke  baterai  penyimpanan,  dan  (4)  baterai  penyimpanan  ke handphone dapat  dihitung  dari  daya  maksimal  penyimpanan/kebutuhan  arus  dari handphone . Perlu  lebih  dari  150  kali  pompaan  untuk  menghasilkan  arus  yang  dapat  disimpan  di  baterai penyimpanan dengan kapasitas arus > 5000 mAh.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Blocher, Richard. 2003.” Dasar Elektronika”. Yogyakarta: Penerbit Andi.
[2] Bilardi  A,  Ryan.  2014.  “ Pengembangan  Produk  Trekking  Pole  sebagai  Alat  Penghasil  Cadangan Energi  Listrik  pada  Kegiatan  Hiking ”.  Jurnal  Tingkat  Sarjana  Seni  Rupa  dan  Desain  Vol  1: Bandung: Program Studi Sarjana Desain Produk, Fakultas Seni Rupa dan Desain (FSRD) ITB.
[3] Chesire, Gerard. 2008. “ Electricity and Magnetism ”. Solo: Tiga Serangkai.
[4] Donnel, Henri. 2005. “Kupas Tuntas Hardware Handphone”. Semarang: Penerbit Vyctoria.
[5] M.H,  Zaki. 2005. “ Cara Mudah Belajar Merangkai Elektronika Dasar”. Yogyakarta: Absolut.
[6] Marsudi, Djiteng. 2011. “ Pembangkitan Energi Listrik Edisi Kedua ”. Jakarta: Erlangga.
[7] Mulyanta, Edi. 2003. “ Kupas Tuntas Telepon Selular Anda ”.Yogyakarta:Penerbit Andi.
[8] Wiyanto. 2008. “ Elektromagnetika ”. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[9] Rizqy,
Hidayat. 2007. “ Mengenal Jenis Battery Handphone” (Online)
http://dehagoblog.wordpress.com/2007/10/25/mengenal-jenis-battery-handphone, diakses pada tanggal 8 Desember 2014.