1fasa Setengah Gel & Gel Penuh(Ass 1)

download 1fasa Setengah Gel & Gel Penuh(Ass 1)

of 12

  • date post

    02-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    258
  • download

    11

Embed Size (px)

Transcript of 1fasa Setengah Gel & Gel Penuh(Ass 1)

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

PERCOBAAN 1PENYEARAH SATU-FASA : SETENGAH GELOMBANG, GELOMBANG PENUH.

1.1 Penyearah 1 Setengah Gelombang 1.1.1 Tujuan Percobaan Setelah melaksanakan praktikum, diharapkan mahasiswa dapat : Menjelaskan rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali. Membuat rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali. Mengukur besaran besaran output dan input dari suatu rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali. Menghitung parameter parameter unjuk kerja suatu rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali.

1.1.2 Teori Dasar Gambar 1.1.1 (a) memperlihatkan diagram rangkaian panyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali berbeban resistif. Nama lain penyearah tersebut adalah penyearah satu fasa tak terkendali (uncontrolled one pulse rectifier). Dalam gambar tersebut, tegangan bolak balik (ac) yang akan diserahkan diwakili oleh tegangan sekunder transformator. Beban beban yang dapat disuplai oleh penyearah ini adalah yang bersifat resistif, induktif, atau kapasitif. Gambar 1.1.1 (b) memperlihatkan bentuk bentuk gelombang untuk beban resistif.

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

+

VD+ is

_

io

vp

vs

Vo

R

_

(a)

vs

vm

0

t2

3

-vm

vo

'vm

0

t2

3

i o = is = iD

Vm /R0

io = Vo/Rt2

3

VD0

t2

-vm (b)

Gambar 1.1.1 Penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali dengan beban resistif. (a) Diagram rankaian. (b) Bentuk bentuk gelombang.

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

Tegangan input penyearah dalam hal ini dimisalkan mempunyai persamaan : vs = Vm sin t..(1-1) dimana : Vm = harga maksimum tegangan input t = 2ft = sudut fasa gelombang tegangan input f = frekuensi gelombang Untuk setengah siklus positif dari gelombang input (0 t ), dioda mendapat prategangan maju sehingga konduksi. Jika dioda dianggap ideal (tidak mempunyai jatuh tegangan) maka tegangan output atau tegangan beban (vo) akan sama dengan tegangan input (vs). Untuk setengah siklus negatif berikutnya dari gelombang input ( t 2), dioda mendapat prategangan mundur/balik sehingga mem blok, sehingga tidak ada arus yang mengalir dalam rangkaian. Tegangan output atau tegangan output adalah : vo = Vm sin t vo = 0m sin t untuk 0 t untuk t 2 (1-2)

Dari Gambar 1.1 (a) terlihat bahwa arus input (is) sama dengan arus beban (io), dan sama juga dengan arus dioda (id). Jadi bentuk gelombang ketiga arus itu adalah sama. Tegangan output dalam Gambar 1.1 (b) adalah tidak betul betul searah atau konstan atau kontinu. Secara umum, gelombang output dari suatu penyearah mengandung : o o Kompenen searah (dc) yang konstan atau kontinu. Komponen riak atau kerut atau ripel (ac). Jika instrumen mengukur komponen dc nya, maka yang ditampilkan adalah harga rata ratanya (average), dan jika instrumen mengukur

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

komponen ac dan dc, maka yang ditampilkan adalah harga efektif / rms (root mean square). Hubungan yang berlaku adalah : Vrms2 = Vdc2 + Vac2 .(1-3) Beberapa parameter dari suatu penyearah adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Tegangan output (sesaat) disimbolkan dengan vo. Tegangan input (sesaat) penyearah disimbolkan dengan vs. Arus beban (sesaat) disimbolkan dengan io. Arus beban (sesaat) disimbolkan dengan is. Arus beban (sesaat) disimbolkan dengan id. Harga rata rata : Vdc = harga rata rata dari vo Idc = harga rata rata dari io Is(av) = harga rata rata dari io Id = harga rata rata dari id 7. Harga efektif / rms : Vs = harga efektif dari vs Vrms = harga efektif dari vo Irms = harga efektif dari io Is = harga efektif dari is Id(rms) = harga efektif dari id Vac = harga efektif dari vac yang ada dalam vo 8. Faktor bentuk (from factor, FF), didefenisikan sebagai : ...(1-4) 9. Faktor kerut (ripple factor, RF), didefenisikan sebagai berikut :

(

)

..(1-5)

10. Efisiensi penyearahan, didefenisikan sebagai : .(1-6) 11. Faktor utilisasi transformator / suplai (transformer utilisation factor, TUF), didefenisikan sebagai :

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

.(1-7) dimana : Si = daya input penyearah dalam [VA]12. Faktor kecuraman (crest factor, CF), didefenisikan sebagai :( )

...(1-8)

dimana : Is = harga maksimum dari is13. Tegangan balik puncak (peak inverse voltage, PIV), didefenisikan sebagai harga maksimum tegangan komponen (dioda) dalam keadaan memblok. Dengan menggunakan rumus harga rata rata dan harga efektif, maka untuk penyearah satu fasa setengah gelombang didapatkan :

.(1-9) ..(1-10)Untuk beban resistif dengan resistansi R, berlaku :

.....(1-11) ...(1-12)dimana : Im = harga maksimum arus beban = Vm / R ..(1-13)

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

1.1.3 Diagram Rangkaian

L

S is

iD

A1

A2

+

io

Sumber AC 1- fasa

Regulator AC 1 fasa (variabel)

vs V1 V2

Vo

R

N

_

Gambar 1.1.2 Diagram rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkendali.

1.1.4 Alat dan Bahan

Osiloskop Regulator ac satu fasa Dioda Amperemeter Voltmeter Multimeter Tahanan geser Papan rangkaian Kabel secukupnya

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

1.1.5 Prosedur Percobaan

1.

Membuat rangkaian seperti pada Gambar 1.1.2 dimana beban yang digunakan adalah tahanan geser (R) 75 /3A. [Rm adalah adapter tahanan rendah untuk melihat bentuk gelombang arus. Jika tidak ada, gunakan tahanan geser untuk mendapatkan nilai resistansi 1 ]. Dalam keadaan output reuglator ac satu fasa minimum, masukkan saklar S.

2.

3. 4.

Menaikkan tegangan output regulator (Vs) hingga mencapai 20 V. Mencatat harga rata rata dari tegangan output, arus beban, arus input, dan arus dioda. [Lihat penunjukan V2, A2, dan A1]. Masukkan data anda ke dalam tabel yang telah disediakan.

5.

Dengan menggunakan osiloskop 1-saluran, amati dan gambarkan bentuk gelombang dari tegangan beban, arus beban, arus input, dan arus dioda. Catatan : Harus dijaga dalam penggunaan probe agar terminal (+) tidak terhubung singkat dengan terminal (-).

6.

Mencatat harga afektif (rms) dari tegangan output, arus beban, arus input, dan arus dioda. [Lihat penunjukan V2, A2, dan A1]. Masukkan data anda ke dalam tabel yang telah disediakan.

7.

Mengulangi langkah no. 4 sampai no. 6 diatas untuk tegangan output regulator (Vs) sebesar 30 V - 50 V.

8. 9.

Meminimumkan kembali tegangan output regulator dan buka saklar S. Meng-offkan sumber. Percobaan selesai.

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

1.2 Penyearah 1 Gelombang Penuh 1.2.1 Tujuan Percobaan Setelah melaksanakan praktikum, diharapkan mahasiswa dapat : Menjelaskan prinsip kerja penyearah tak terkendali 1 gelombang penuh jembatan. Membuat rangkaian penyearah tak terkendali 1 gelombang penuh jembatan. Mengukur besaran besaran output dan input dari suatu rangkaian penyearah tak terkendali 1 gelombang penuh jembatan. Menghitung parameter parameter unjuk kerja suatu rangkaian penyearah tak terkendali 1 gelombang penuh jembatan.

1.2.2Teori Dasar Gambar 1.2.1 (a) memperlihatkan diagram rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh tak terkendali berbeban resistif. Nama lain penyearah tersebut adalah penyearah jembatan pulsa ganda (double pulse bridge rectifier). Dalam hal ini tegangan bolak balik (ac) yang akan

disearahkan diwakili oleh tegangan sekunder transformator yang terdiri dari vs. Gambar 1.2.1 (b) memperlihatkan bentuk bentuk gelombang untuk beban resistif.

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

+

iD1D1

iD2D2 io

Vs

Vo

R

D3

D4

iD3(a)vs

iD4

_

vm

t02

3

-vm vo vm

'

t02

3

io Vm/R

t02

3

iD1=iD4 Vm/R

t02

3

iD2=iD3 Vm/R

t0

is Vm/R

2

3

t02

3

-Vm/R (b)

Gambar 1.2.1 Penyearah 1 jembatan dengan beban resistif. (a) Diagram rangkaian. (b) Bentuk Bentuk gelombang.

Penyearah 1 : setengah gelombang, gelombang penuh

Laporan Praktikum Elektronika Daya

342 11 028

Tegangan sekunder transformator dalam hal ini misalkan mempunyai persamaan seperti yang dinyatakan oleh persamaan (1-1). Untuk setengah siklus positif dari vs ( 0 t ), dioda D1 dan D4 mendapat prategangan maju dari vs. Sehingga keduanya konduksi, sementara dioda D2 dan D3 mendapat prategangan balik dari vs sehingga kedua dioda tersebut mem blok. Jika keempat dioda dianggap ideal (tidak mempunyai jatuh tegangan) maka tegangan output atau tegangan beban (vo) akan sama dengan tegangan input vs. Arus akan mengalir dari terminal bagian atas dari sekunder transformator, lewat dalam dioda D1 dan D4, beban dan kembali ke terminal bagian bawah dari sekunder transformator. Untuk setengah siklus