Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
RANCANG BANGUN ALAT CATU DAYA
PADA BABY INCUBATOR
Rahmat Inggi1.
La Ode Bakrim2.
Asmira3.
Mirhan Siregar4 rahmatinggi35@gmail.
STIMIK Bina Bangsa Kendari 1,2,3,4 Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem cadangan daya pada inkubator bayi agar tetap berfungsi saat terjadi pemadaman listrik dari PLN.
Sistem ini memanfaatkan aki sebagai sumber tegangan alternatif yang secara otomatis akan aktif ketika pasokan listrik utama terputus.
Proses peralihan daya dikendalikan oleh relay, yang berperan sebagai saklar otomatis untuk mengalihkan sumber tegangan dari power supply ke aki.
Perancangan dan pengujian alat ini dilakukan di Workshop Program Studi Sistem Komputer.
STIMIK Kendari, pada periode September hingga Desember 2024.
Komponen utama yang digunakan meliputi aki, relay, charger otomatis, dan power supply.
Power supply tidak hanya menjadi sumber utama, tetapi juga mengaktifkan relay dan mengisi daya aki.
Charger otomatis akan berhenti saat aki penuh.
Hasil akhir menunjukkan bahwa sistem bekerja efektif saat listrik padam.
Disarankan untuk memperhatikan pemasangan kaki NO dan NC pada relay serta menambahkan sensor tegangan rendah pada charger.
Kata kunci: Rancang Bangun.
Catu Daya.
Baby.
Incubator.
Abstract This study aims to design a backup power system for baby incubators to ensure continuous operation during unexpected power outages from the main electricity provider (PLN).
The system utilizes a battery .
as an alternative power source that automatically activates when the primary power supply is cut off.
The power transition is managed by a relay, functioning as an automatic switch to shift the power source from the main supply to the battery.
The design and testing of this system were conducted at the Computer Systems Study Program Workshop.
STIMIK Kendari, between September and December 2024.
Key components include a battery, relay, automatic charger, and power supply.
The power supply not only serves as the main energy source but also activates the relay and charges the The automatic charger stops when the battery is fully charged.
The results show the system works effectively during outages.
It is recommended to carefully install the relayAos NO and NC terminals and add a low-voltage detection circuit to the charger.
Keywords: Design.
Power Supply.
Baby.
Incubator.
Pendahuluan Kesehatan merupakan kebutuhan manusia sejak lahir, kemajuan teknologi dituntut untuk dapat mendukung sistem kesehatan baik untuk rumah sakit hingga tingkat puskesmas.
Pada bayi dengan kelahiran yang tidak normal .
ahir prematu.
dimana berat badan bayi rendah dibawa 2500 gram sehingga kurang mampu beradaptasi dengan temperatur lingkungan luar yang mudah berubah.
Oleh karena itu, bayi prematur akan sangat mudah mengalami kedinginan, sehingga dibutuhkan suatu perangkat pelindung tertentu yang dapat dikondisikan temperaturnya .
Salah satu sistem instrumentasi kesehatan yang sangat penting bagi kesehatan terutama bagi bayi yang baru dilahirkan dengan kondisi berat bayi lahir rendah adalah inkubator.
Perlengkapan sebuah bayi inkubator pada umumnya terdiri dari sensor suhu, heater, dan sistem alarm .
Setting suhu dilakukan dengan menekan tombol pemilihan .
dan ditampilkan pada LCD (Liquid Crystal Displa.
, sehingga sensor suhu digunakan DHT22 yang mendeteksi suhu dan kelembaban di dalam Sedangkan load cell digunakan untuk mengukur berat badan bayi.
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Dalam sistem inkubator bayi, kenyamanan dan keselamatan bayi menjadi prioritas utama.
Oleh karena itu, sangat penting untuk menghadirkan kemudahan dalam sistem pemantauan suhu, kelembaban, serta berat badan bayi secara real-time.
Pemantauan ini membantu tenaga medis untuk memberikan perawatan optimal dan mendeteksi secara dini apabila terjadi perubahan yang membahayakan kondisi bayi .
Selain itu, sistem ini juga dirancang untuk mendukung keberlangsungan operasional saat terjadi gangguan pada suplai listrik utama.
Untuk itu, penggunaan aki sebagai sumber daya cadangan menjadi solusi penting agar fungsi inkubator tetap berjalan meskipun terjadi pemadaman listrik secara tiba-tiba .
, .
Inovasi ini tidak hanya menjamin kontinuitas layanan kesehatan, tetapi juga mencerminkan integrasi teknologi cerdas dalam dunia medis .
, demi memberikan perlindungan terbaik bagi kehidupan bayi yang baru lahir, dimana aki akan mem-backup tegangan agar inkubator tetap berfungsi dengan baik.
Aki ini memiliki peranan penting lainnya tidak hanya untuk menyuplai tegangan apabila listrik PLN padam saja tetapi aki juga dapat membantu menyuplai tegangan apabila ada suatu keadaan dimana bayi yang ada pada inkubator tiba-tiba akan dipindahkan dari ruangan satu ke ruangan yang lain atau akan di rujuk dari rumah sakit yang satu ke rumah sakit yang lain.
Dimana pada baby incubator sebelumnya memiliki pembackup dari UPS (Uninterruptible Power Suppl.
ataupun mesin generator sebagai suplai cadangan tetapi suplai ini memiliki kelemahan dimana tidak dapat menyuplai apabila inkubator akan dipindahkan ke ruangan lain atau ke rumah sakit lain.
Melalui penelitian ini di kembangkan dengan menggunakan aki yang dimana memiliki kelebihan dapat menyuplai tegangan apabila akan berpindah ruangan maupun ke rumah sakit lain karena aki dapat dipindahkan bersama dengan inkubator bayinya.
Aki ini hanya dapat mem-backup beberapa jam sampai alat ini mendapatkan sumber tegangan dari PLN.
Sebelum aki digunakan tegangannya diisi dengan menggunakan sistim control charger otomatis.
Metode Dalam penilitian sebelumnya.
Power supply .
atu day.
sangat menentukan besarnya riak gelombang hasil pengindra arus dan tegangan sehingga diperlukan suatu metode baru.
Penggunaan trafo pada catu daya sekalipun dari sistem isolasinya terjamin namun dari segi pembiayaan juga cukup besar dibandingkan metode lainya.
Transformerless power supply telah lama dirintis, salah satunya di manfaatkan pada catu daya IC produk Microchip Technology inc yang diterapkan dalam satu paket.
Pada saat stop kontak di hubungkan ke jala-jala PLN tegangan listrik masuk ke power supply untuk mengubah tegangannya dari AC menjadi DC, dan power supply masuk kerangkaian control charger dimana rangkaian ini berfungsi untuk mengisi daya listrik pada aki dan apabila daya aki penuh, charger berhenti secara otomatis.
Suplai tegangan aki dan power supply masuk ke relay dimana rangkaian ini berfungsi untuk mengontrol peralihan suplai antara aki dan power supply secara otomatis bergantian dimana tegangan yang dihasilkan adalah tegangan DC .
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Berikut ini penjelasan terkait flowchart prinsip kerja alat:
Gambar 1.
Flowchar Prinsip Kerja Alat Pada tahap pertama, alat akan dinyalakan dengan menghubungkan alat ke sumber tegangan PLN Setelah alat dihidupkan maka melakukan inisialisasi sistem charger, setelah itu power supply dihidupkan (ON) tegangan masuk ke rangkaian sistem charger, dimana rangkaian ini berfungsi untuk mengontrol pengisian daya aki secara otomatis agar tidak kelebihan daya listrik.
Kemudian dilakukan pengisian aki jika aki terisi penuh, charger terhenti otomatis jika tidak kembali cek power supply.
Jika rangkain charger berfungsi dengan baik maka tegangan aki dan power supply masuk ke rangkaian relay dimana rangkain ini berfungsi untuk mengontrol peralihan tegangan dari aki dan power supply.
Apabila relay tidak berfungsi, kembali mengecek rangkaian relay jika berfungsi tegangan diteruskan dimana yang dihasilkan adalah tegangan DC.
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Berikut penjelasan flowchart perancangan alat:
Gambar 2.
Flowchar Perancangan Alat Pada tahap pertama, menyiapkan alat dan komponen kemudian menguji fungsi alat dan komponen apakah layak pakai atau tidak.
Jika tidak layak, kembali menyiapkan alat dan komponen yang berfungsi dengan baik.
Kemudian menguji sistem pengisian aki apakah ketika daya aki penuh, pengisian terhenti secara otomatis.
Jika tidak, kembali memeriksa rangkaian sistem kontrol pengisian, jika terhenti secara otomatis berarti rangkaian kontrol pengisian otomatis berhasil.
Adapun penjelasan mengenai skematik rangkaian keseluruhan, yaitu pertama tekan tombol on/off, tegangan PLN masuk ke rangkaian power supply, kemudian power supply menyuplai sistem charger dimana tegangan power supply masuk ke potensiometer lalu masuk ke transistor dimana kaki colector transistor dihubungkan relay sehingga relay dapat mengontrol charger pada saat aki penuh.
Potensiomer di atur pada tegangan 13,6V DC untuk memerintahkan transistor agar menyuplai ke relay sehingga dapat memutuskan teganggan pada saat tegangan aki penuh.
Sistem charger mempunyai dua led dimana, apabila led D1 menyala berarti aki sedang dilakukan pengisian dan jika led D2 menyala tanda aki telah terisi penuh.
Power supply juga memberi tegangan ke rangkaian relay baik untuk pengontrolan 5V DC maupun 12V DC, untuk mengetahui pengontrolan peralihan tegangan baik tegangan dari power supply ke aki ataupun sebaliknya maka dapat di lihat dari led sebagai indikator penanda dimana, apabila led D3 menyala tanda tegangan dari aki sedang siap untuk mem-backup dan jika led D4 menyala tanda tegangan power supply sedang digunakan serta jika led D4 mati dan led D3 tetap.
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Gambar 3.
Desain Alat Catu Daya Baby Incubator Keterangan:
Tiang infus, sebagai tempat untuk botol infus Dudukan bedside monitor Pegangan untuk mengangkat box Baby Incubator Laci untuk tempat menyimpan botol infuse, dan lain Ae lain.
Jendela/Lubang untuk bisa berinteraksi dengan bayi.
Display dan tombol untuk menampilkan data bayi serta menyetel suhu, kelembapan sesuai kebutuhan bayi.
Steker untuk menghubungkan alat dengan sumber tegangan.
Lemari untuk menyimpan AKI sebagai pemback-up tegangan.
Roda, untuk memudahkan apabila incubator dipindahkan Dalam penelitian ini digunakan metode blackbox untuk melakukan testing terhadap alat yang Blackbox Testing adalah metode pengujian perangkat lunak atau sistem yang berfokus pada pengujian fungsi eksternal sistem tanpa mengetahui atau mempedulikan struktur internal, logika program, atau kode sumber.
Tujuan utamanya adalah untuk memastikan bahwa setiap fitur utama bekerja sesuai spesifikasi, dan respon sistem terhadap kondisi nyata .
eperti mati listrik, pengisian aki penuh, restar.
dapat ditangani dengan benar oleh perangkat.
Hasil dan Pembahasan Spesifikasi Alat Dalam pembahasan spesifikasi alat ini, penulis memberikan keterangan tegangan sumber yang dibutuhkan agar alat dapat bekerja.
Berikut ini spesifikasi alat beserta modul yang sudah dibuat:
Nama alat: Rancang Bangun Catu Daya Pada Baby Incubator Fungsi: Untuk mengontrol tegangan backup ke aki secara otomatis apabila terjadi pemadaman listrik secara tiba-tiba sehingga alat masih dapat difungsikan.
Tegangan sumber: 5 V DC, 12 V DC dan 220 V AC Gambar 4.
Catu Daya Baby Incubator http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Pengujian Modul Setelah modul berhasil dirancang, selanjutnya melakukan pengujian modul.
Untuk itu penulis melakukan pengujian melalui beberapa tahap.
Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui ketepatan dan prinsip kerja dari pembuatan modul serta memastikan masing-masing bagian komponen dari seluruh rangkaian modul telah berfungsi sesuai apa yang telah direncanakan.
Gambar 5.
Flowchart Pengujian Alat Data Uji Alat Adapun pengambilan data dari hasil pengukuran disajikan pada Tabel 1 berikut ini:
Tabel 1.
Pengujian Pengisian Daya Pada Aki 12V DC T = Waktu (Meni.
V0 = Tegangan Awal (Vol.
Vt = Tegangan Terukur (Vol.
12,40 12,40 13,02 13,08 13,12 13,14 13,14 13,17 13,17 13,18
13,20
12,40
13,02
13,08
13,12
13,14
13,14
13,17
13,17
13,18
13,20
13,20
Pembahasan Alat backup ini memiliki tiga bagian, backup untuk tegangan 5 V DC, 12 V DC dan sistem Prinsip kerja dari alat ini yakni bersumber dari tegangan PLN masuk kerangkaian power supply untuk menyuplai seluruh rangkaian yang membutuhkan tegangan DC selain power supply ada bagian sumber tegangan lain yang digunakan yaitu sumber tegangan dari aki.
Dimana aki ini digunakan untuk mem-backup apabila terjadi pemadaman listrik PLN secara mendadak, maka aki siap menyuplai tegangan pada alat yang digunakan.
Untuk mengaktifkan pem-backup ini diperlukan relay yang digunakan sebagai saklar otomatis untuk mengontrol peralihan dari tegangan power supply ke aki dimana relay diaktifkan dengan mendapatkan tegangan dari power supply, dan tegangan positif dari power supply dihubungkan ke http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
kaki NO relay dan tegangan positif dari aki dihubungkan ke kaki Nc relay dan kaki negatif aki dan power supply dihubungkan ke alat.
Dimana untuk membuat rangakaiannya yaitu pertama yang dilakukan adalah membuat power supply, pertama-tama menghubungkan kabel PLN 220 ke trafo dimana trafo berfungsi untuk menurunkan tegangan dari PLN menjadi 18,12 dan 9 volt AC, dimana yang digunakan oleh penulis adalah 18 volt AC 3 A, kemudian 18 volt masuk ke jembatan diode.
Komponen ini berfungsi untuk mengubah tegangan AC ke DC, dari 18 volt AC diubah menjadi 18 volt DC.
Dan kaki positif dioda dihubungkan ke kaki positif kapasitor dan kaki negatif dioda dihubungkan ke kaki negatif kapasitor dimana kapasitor disini berfungsi untuk memfilter tegagan agar tegangan masukan lebih halus.
Kemudian kaki positif kapasitor dihubungkan ke kaki input IC regulator serta mines kapasitor dihubungkan ke kaki gronding IC regulator.
Dalam perancangan ini digunakan tiga buah IC regulator untuk mempertahankan tegangan 15 V DC digunakan IC 7815 dimana keluaran dari IC ini digunakan untuk men-charger aki, dan IC 7812 untuk mempertahankan 12 V DC dimana keluaran ini digunakan untuk mengaktifkan kipas dan heater lalu IC yang terakhir IC 7805 untuk mempertahankan tegangan 5 V DC untuk menyuplai rangkaian yang membutuhkan 5 V DC.
Kemudian keluaran 5 V ini digunakan untuk mengaktifkan relay, diman relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk melakukan backup apabila listrik padam dimana penulis menggunakan dua buah relay untuk mem-backup tegangan 12 V dan 5 V DC.
Pada alat ini juga digunakan sistem charger yang berfungsi untuk mengisi daya aki dan apabila daya dari aki penuh secara otomatis aki berhenti mengisi, sistem charger ini juga mendapat suplai tegangan dari power supply sebagai sumber tegangan untuk men-charger aki, dimana pada rangkaian sistem charger otomatis ini juga memanfaatkan relay sebagai cutoff apabila daya dari aki sudah terisi Untuk mengetahui pengisian aki dapat di lihat pada Tabel 1 dimana daya pengisian aki dapat diamati pada setiap 5 menit dimana tegangan aki sebelum di-charger 12,40 Volt dan setelah selesai charger tegangan aki berubah menjadi 13,01, dimana lama waktu yang digunakan untuk men-charger aki 295 menit dan charger cutoff atau pengisian aki terhenti secara otomatis.
Aki ini hanya bisa mem-backup A 2 jam.
Dalam penilitian sebelumnya, power supply .
atu day.
sangat menentukan besarnya riak gelombang hasil pengindra arus dan tegangan sehingga diperlukan suatu metode baru.
Penggunaan trafo pada catu daya sekalipun dari sistem isolasinya terjamin namun dari segi pembiayaan juga cukup besar dibandingkan metode lainya.
Transformerless power supply telah lama dirintis, salah satunya di manfaatkan pada catu daya IC produk Microchip Technology inc yang diterapkan dalam satu paket PIC16.
Selain murah juga kemasannya yang lebih kecil, namun kelemahan lain mengiringi daya yang disediakan hanya terbatas dan terbilang kecil .
Dalam penelitian backup charging system merupakan sistem kelistrikan pada alat yang berfungsi untuk mengisi kembali baterai agar selalu dalam kondisi baik dan memberikan kebutuhan energi listrik untuk sistem kelistrikan lainnya selama engine hidup.
Pengetahuan awal yang harus dipenuhi dalam sistem ini adalah penguasaan rangkaian dan cara kerja sistem pengisian.
Penguasaan dasar sistem pengisian ini merupakan dasar untuk pengembangan penguasaan untuk dapat menganalisis gangguan dan memperbaiki sistem pengisian.
Adapun kelebihan dari alat ini dapat mem-backup tegangan pada alat apabila terjadi pemadaman listrik secara tiba-tiba, maupun baby incubator akan dipindahkan ke rumah sakit lain.
Selain itu, alat ini dapat mengontrol pengisian aki secara otomatis apabila daya dari aki telah terisi penuh.
Adapun kekurangan alat ini yaitu tidak dapat mengisi aki apabila aki lowbath dikarenakn charger otomatis yang dibuat hanya memiliki batas atas dan tidak memiliki batas bawah, maka aki akan mengisi apabila alat dimatikan dan dinyalakan kembali, apabila daya aki penuh charger terhenti.
Setelah proses perancangan dan implementasi alat selesai dilakukan, tahap selanjutnya adalah pengujian sistem untuk memastikan bahwa seluruh fungsi pada alat bekerja sesuai dengan yang Pengujian dilakukan menggunakan metode blackbox testing, yaitu metode pengujian yang berfokus pada fungsi dari sistem tanpa memeriksa struktur internal atau kode program.
Pengujian ini bertujuan untuk mengevaluasi apakah setiap fitur pada alat dapat merespon input yang diberikan dengan output yang sesuai dengan spesifikasi.
Pada sistem ini, beberapa fitur penting yang diuji meliputi: mekanisme peralihan sumber daya listrik dari PLN ke aki melalui relay, proses pengisian dan pemutusan charger berdasarkan batas tegangan, hingga kestabilan data setelan saat terjadi restart sistem.
Hasil pengujian ditampilkan pada Tabel 2 berikut ini untk memberikan gambaran menyeluruh terhadap performa masing-masing fitur.
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Fitur yang Diuji Peralihan ke sumber cadangan (AKI) Kembali ke power supply Pemutusan pengisian aki Pengisian aki Pengaruh restart sistem terhadap settingan data Penyimpanan data dengan EEPROM Tabel 2.
Data Testing Alat Baby Incubator Input / Ekspektasi Hasil Skenario Output Aktual Uji Sistem otomatis Sistem Listrik PLN beralih ke aki beralih ke mati secara aki melalui tiba-tiba Sistem otomatis Sistem Listrik PLN kembali ke power supply Tegangan Charger Pengisian aki mencapai berhenti mengisi berhenti di 13,6V 13,6V Power Charger supply OFF Charger kembali lalu ON mengisi aki Terjadi Sistem terperalihan restart dan Setingan settingan data data hilang (PLN ke ak.
hilang Sistem Data Setingan data tetap tersimpan EEPROM Status (Lulus/Gaga.
Lulus Lulus Lulus Lulus Lulus Lulus Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Setelah melakukan proses pembuatan dan pengujian alat serta pengambilan data pengamatan pada alat baby incubator, maka penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:
Pengendalian pencadangan sumber tegangan dilakukan oleh relay, dimana akan mengontrol peralihan tegangan masukan dari power supply ke aki apabila terjadi pemadaman PLN secara tibatiba.
Charger akan memutuskan tegangan untuk pengisian aki apabila daya aki terisi penuh dengan tegangan 13,6 V DC.
Charger akan berfungsi kembali apabila power supply OFF dan di ON-kan Pada saat pengalihan tegangan dari power supply ke aki ataupun sebaliknya, sistem akan ter-restart dimana data yang sudah disetting akan kembali ke kondisi awal sebelum dilakukan penyettingan.
Jadi untuk mengatasi agar settingan data tetap tersimpan meskipun terjadi pemindahan suplai tegangan .
er-restar.
, maka pada sistem dimasukkan sebuah program yang dapat menyimpan data, yang dinamakan program EEPROM .
Saran Adapun saran untuk mengambangkan penelitian ini adalah sebagai berikut:
Untuk pengembangan penelitian ini adalah menambahkan sistem charger kondisi tegangan aki rendah, dimana apabila tegangan aki 10 Volt DC, maka secara otomatis daya dari aki akan terisi, tanpa melakukan on / off lagi pada power supply.
Menggunakan solar cell sebagai tegangan pem-backup pada sistem charger, sehingga apabila terjadi pemadaman PLN secara tiba-tiba, aki masi dapat terisi secara otomatis.
Proses pem-backup pengisian ini hanya dapat berfungsi pada saat adanya sinar matahari.
http://e-jurnal.
id/simkom Jurnal Sistem Informasi dan Sistem Komputer.
Vol.
No.
Juli 2025 ISSN: 2715-906X (Onlin.
51717/simkom.
Daftar Pustaka