9/19/2011

1

Ac to AC converter

Week 4

4.1 Konsep

• Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan ac output dengan amplitudo, frekwensidan fasa yang dapat diatur

BLOK DIAGRAM

Ac to ACConverter

AC 1 Φ3 Φ

V tetapf tetap

ACAC

V dpt diatur,f dapat diatur,Fasa dapat diubah

22011/Aripriharta, UM

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

2

4.2 Topologi AC to AC Converter

• TOPOLOGI A. –AC regulator/ AC phase

controller/ dimmer– AC chopper

• TOPOLOGI B.– Cycloconverter (biasanya

untuk sistem fasa tiga/fasabanyak)

• TOPOLOGI C.–Matriks converter (biasanya

untuk sistem fasa tiga/fasabanyak)

2011/Aripriharta, UM 3

4.3 TOPOLOGI A. DIMMER

–Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan output yang nilai rms nya dapat diaturtetapi frekwensi nya dijagatetap (sama dengan frekwensisumber).

–disebut sebagai ac voltage controllers atau ac regulators atau ac phase controller atau dimmer.–Bisa menggunakan

SCR/TRIAC atauIGBT/MOSFET, dsb.

2011/Aripriharta, UM 4

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

3

4.3.1 Contoh TOPOLOGI A1

2011/Aripriharta, UM 5

DIMMER dengan SCR/TRIAC

4.3.2 Aplikasi dimmer

• Pengaturan daya lampupenerangan (pijar) beban R

– Perhatikan tentang eksperimendimmer

• Mengatur kecepatan putar motor universal beban RL

2011/Aripriharta, UM 6

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

4

4.3.3 OPERASI Dimmer dg. Beban R

2011/Aripriharta, UM 7

OPERASI DENGAN BEBAN RESISTIF

BebanVo

TRIACVT

2011/Aripriharta, UM 8

Tegangan sumber:

Tegangan output: Lihat Rhasid, bab 16 hal.309

Vo dapat diatur dari 0 s.d. Vs dengan mengaturadari π sampai dengan 0.

a. Spesifikasi Parameter

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

5

• Arus beban :

• Faktor daya :

• Arus TRIAC= 2. ISCR

2011/Aripriharta, UM 9

• Daya keluaran:

Po =Vo.Io

• Daya masukkan

Pi =Vs.Io

• Effisiensi:

= (Po/Pi)

= 1/

2011/Aripriharta, UM 10

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

6

b.Contoh soal:

• Jika menggunakan sumber pln220v, 50Hz, bagaimana tegangankeluarannya jika dipicu saata =90?

• Jawab:

a =90 π/2

Vo = 220 [1- ((π/2)/ π) + sin (2. π/2)/ 2π]1/2

= 220 [1/2]1/2

= 155,56 V

2011/Aripriharta, UM 11

c. Karakteristik Dimmer dg. Beban R

2011/Aripriharta, UM 12

0

50

100

150

200

250

0 45 90 135 180

Vo

a Vo0 220

45 209,7790 155,56

135 66,31180 0

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

7

4.3.4 Operasi dengan BebanInduktif

• Contoh: pada pengaturankecepatan motor universal

2011/Aripriharta, UM 13

Isu Permasalahan dengan Beban induktif:- Arus terbelakang terhadap tegangan- Berapakah level rms minimum untuk memutar

motor?- Perlu proteksi pada TRIAC terhadap di/dt akibat

komponen induktif memasang snubber

a. Prinsip Kerja dimmer

2011/Aripriharta, UM 14

OPERASI DENGAN BEBAN INDUKTIF

Tegangan sudah 0Arus masih ada

TRIAC konduksi lebih lama,

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

8

b. Spesifikasi parameterdg. Beban induktif

• Tegangan keluaran

• Arus keluaran

2011/Aripriharta, UM 15

Tugas!

• Untuk S1 –PTE (all offering)

– turunkan persamaan daya, danefiensiensi dimmer dengan bebaninduktif. (petunjuk: lihat hal. 10 slide ini).

2011/Aripriharta, UM 16

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

9

c. Karakteristik dimmer

2011/Aripriharta, UM 17

d. Pertimbangan Praktek!

• Agar tidak terjadimissfiring, gunakan train pulse.

• Bila sumber tegangan memilikibeda fasa (θ ≠ 0), perludiperhatikan, tetapi tidak menjadimasalah sesrius jika andamenggunakan ZCD.

• Karena dimmer menggunakanproses switching, maka akantimbul harmonik. (Lihat IEEE std 519)

2011/Aripriharta, UM 18

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

10

e. Train pulse

2011/Aripriharta, UM 19Train pulse

f. Harmonic Profile Dimmer

2011/Aripriharta, UM 20

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

11

4.3.5 TOPOLOGI A2: AC Chooper

• Menggunakan komponencontrollable switch: MOSFET/IGBT, GTO, dsb

2011/Aripriharta, UM 21

a. Tegangan keluarann = ON, m =OFF

2011/Aripriharta, UM 22

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

12

b. Faktor daya ac chopper

2011/Aripriharta, UM 23

c. Tegangan dan aruskeluaran ac chopper

2011/Aripriharta, UM 24

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

9/19/2011

13

Tolong

Sebelum ikut kuliahMinggu

Depan, bacalah(3x) dulu tentang

cycloconverter2011/Aripriharta, UM 25

4.4 Cycloconverter

• Menyusul ….

• But ada alternatif materi kampuslain… (in english)

2011/Aripriharta, UM 26

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.