BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangKebutuhan pengendalian daya telah ada sejak
lama. Sebelum ditemukan thyristor, pengendalian daya listrik
menggunakan generator induksi, tetapi alat ini mempunyai beberapa
kelemahan antara lain efisiensi yang rendah, harga yang mahal,
ukurannya besar dan perawatan yang tidak mudah. Saat ini
pengendalian daya menggunakan penyearah thyristor fasa terkendali
yang merupakan penyearah sederhana dan lebih murah. Efisiensi dari
penyearah ini umumnya berada diatas 95%. Penyearah ini dikenal
sebagai converter AC DC yang mengkonversi dari tegangan AC ke DC
dan digunakan secara intensif pada aplikasi-aplikasi
industri.Konverter dengan fasa terkendali, dapat diklasifikasikan
pada dua tipe, sesuai dengan suplai masukannya yaitu konverter satu
fasa dan konverter tiga fasa. Dari kedua tipe tersebut dapat dibagi
lagi menjadi semi konverter, converter penuh dan dual
konverter.Semi konverter merupakan konverter satu kuadran dan hanya
memiliki satu polaritas tegangan dan arus keluaran. Sedangkan
konverter penuh merupakan konverter dua kuadran yang dapat memiliki
tegangan keluaran baik positif dan negatif. Akan tetapi keluaran
arus dari konverter hanya dapat berharga positif. Untuk dual
konverter, beroperasi pada empat kuadran yangdapat menghasilkan
tegangan dan arus keluaran berharga positif maupun negatif.Semi
konverter satu fasa merupakan salah satu jenis konverter yang
banyak digunakan dalam industri skala kecil, industri rumah tangga,
peralatan kantor dan sebagainya, seperti pada motor induksi satu
fasa, pengontrol heater, pengontrol pencahayaan lampu, pengontrol
putaran motor kipas angin dan lain-lain. Sedangkan untuk konverter
tiga fasa banyak digunakan pada industri skala besar seperti motor
induksi tiga fasa, variable speed drivers dengan daya.Hampir semua
peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Converter
digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus
bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata
tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi
peralatan yang dicatu. Thyristor sebagai salah satu komponen aktif
sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena
bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa
macam rangkaian penyearah terkendali dengan menggunakan thyristor,
diantaranya : penyearah terkendali satu fasa setengah gelombang
(Half-Wave Converter), penyearah terkendali satu fasa gelombang
penuh (Full-Wave Converter), penyearah terkendali tiga fasa
setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah terkendali tiga
fasa gelombang penuh (Full-Wave Rectifier).Berdasarkan penjelasan
diatas, maka perlunya dilakukan peercobaan guna mengetahui dan
memahami semua rangkaian penyearah terkendali dengan menggunakan
thyristor. Praktikan perlu mengerti prinsip kerja dari penyearah
terkendali dengan menggunakan thyristor. Untuk itu, kami mengangkat
modul praktikum ini dengan judul Penyearah Terkendali.
1.2 Tujuan PraktikumTujuan yang hendak dicapai melalui penulisan
laporan praktikum ini adalah :1. Mempelajari prinsip kerja
thyristor dalam rangkaian penyearah terkendali2. Mempelajari arus
masukan, arus dan tegangan keluaran yang dihasilkan penyearah
terkendali.3. Menentukan karakteristik dan pengaruh arus gate
thyristor pada penyearah terkendali dengan menggunakan parameter
parameternya.
1.3 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas, rumusan
masalah yang kami ajukan adalah 1. Bagaimana mempelajari prinsip
kerja Penyearah terkendali dengan menggunakan thyristor ?2.
Bagaimana mengetahui tegangan masukan, tegangan keluaran, arus
masukan dan arus keluaran dari rangkaian penyearah terkendali ?3.
Bagaimana mengetahui karakteristik dan parameter dari penyearah
terkendali dengan menggunakan thyristor?
1.4 Metode dan Teknik Pengumpulan DataDalam penyusunan laporan
percobaan praktikum ini kami menggunakan beberapa metode
pengumpulan data, diantaranya adalah1. Metoda pustaka dan studi
literaturStudi literatur adalah metoda yang dilakukan dengan
membaca, obervasi lapangan dan mempelajari sumber-sumber
kepustakaan yang erat hubungannya dengan topik yang penulis
sajikan.2. Metoda PengujianPengujian di Laboratorium Teknik Energi
Elektrik Institut Teknologi Nasional Bandung.
1.5 Sistematika PenulisanBAB I: PENDAHULUANBab ini merupakan
pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang, maksud dan
tujuan, batasan masalah, teknik pengumpulan data, dan sistematika
pembahasan.BAB II : TEORI DASARBab ini menguraikan teori tentang
Penyearah Terkendali.BAB III : LANDASAN PRAKTIKUMBab ini membahas
alat-alat yang digunakan dalam praktikum, prosedur percobaan, data
hasil praktikum, dan pengolahan data.BAB IV : ANALISA DAN TUGAS
AKHIRBab ini menguraikan proses pengambilan data hingga didapat
hasil yang ingin dicapai. Menguraikan tentang analisa dari hasil
percobaan dan pengolahan data yang dilakukan..BAB IV : KESIMPULAN
DAN SARAN
BAB IITEORI DASAR
2.1 PendahuluanPenyearah terkendali biasa juga disebut dengan
converter ac-dc terkendali dan digunakan secara luas untuk
keperluan industri.Terdapat dua jenis penyearah terkendali,
yaitu:1. Penyearah terkendali 1 fasa (Single phase converters)2.
Penyearah terkendali 3 fasa (Three-phase converters)Setiap jenis
converter ac-dc terkendali dapat dikategorikan menjadi:1. Konverter
ac-dc semi terkendali (semiconverter)2. Konverter ac-dc terkendali
penuh (full converter)3. Konverter ac-dc ganda (dual ac-dc
converter)Konverter semi terkendali merupakan converter ac-dc 1
kuadran, dan hanya mempunyai 1 polaritas positif untuk tegangan dan
arus keluaran.Konverter terkendali penuh sistem jembatan merupakan
converter 2 kuadran, yang memungkinkan tegangan mempunyai polaritas
positif (+) atau negative (-), sementara arus keluaran hanya
mempunyai polritas positif (+).Konverter ganda (dual converter)
merupakan converter 4 kuadran, yang memungkinkan tegangan dan arus
keluaran mempunyai polaritas positif, ataupun negative.
2.2 Definisi ThyristorThyristor adalah komponen semi konduktor
untuk pensaklaran yang berdasarkan pada struktur PNPN. Komponen ini
memiliki kestabilan dalam dua keadaan yaitu on dan off serta
memiliki umpan-balik regenerasi internal.Thyristor memiliki
kemampuan untuk mensaklar arus searah (DC) yaitu jenis SCR, maupun
arus bolak-balik (AC), jenis TRIAC.
2.3 Struktur ThyristorCiri-ciri utama dari sebuah thyristor
adalah komponen yang terbuat dari bahan semiconductor silicon.
Walaupun bahannya sama, tetapi struktur P-N junction yang
dimilikinya lebih kompleks dibanding transistor bipolar atau MOS.
Komponen thyristor lebih digunakan sebagai saklar (switch)
ketimbang sebagai penguat arus atau tegangan seperti halnya
transistor.
Gambar-1 : Struktur ThyristorStruktur dasar thyristor adalah
struktur 4 layer PNPN seperti yang ditunjukkan pada gambar-1a.Jika
dipilah, struktur ini dapat dilihat sebagai dua buah struktur
junction PNP dan NPN yang tersambung di tengah seperti pada
gambar-1b. Ini tidak lain adalah dua buah transistor PNP dan NPN
yang tersambung pada masing-masing kolektor dan base. Jika
divisualisasikan sebagai transistor Q1 dan Q2, maka struktur
thyristor ini dapat diperlihatkan seperti pada gambar-2 yang
berikut ini.
Gambar-2 :Visualisasi Dengan TransistorTerlihat di sini kolektor
transistor Q1 tersambung pada base transistor Q2 dan sebaliknya
kolektor transistor Q2 tersambung pada base transistor Q1.
Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop
penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa Ic= Ib,
yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base.Jika misalnya
ada arus sebesar Ib yang mengalir pada base transistor Q2, maka
akan ada arus Ic yang mengalir pada kolektor Q2. Arus kolektor ini
merupakan arus base Ib pada transistor Q1, sehingga akan muncul
penguatan pada pada arus kolektor transistor Q1. Arus kolektor
transistor Q1 tdak lain adalah arus base bagi transistor Q2.
Demikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor
ini di bagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalah
lapisan P dan N dibagian luar.Jika keadaan ini tercapai, maka
struktur yang demikian todak lain adalah struktur dioda PN
(anoda-katoda) yang sudah dikenal. Pada saat yang demikian, disebut
bahwa thyristor dalam keadaan ON dan dapat mengalirkan arus dari
anoda menuju katoda seperti layaknya sebuah dioda.
Gambar-3 :Thyristor Diberi TeganganBagaimana kalau pada
thyristor ini kita beri beban lampu dc dan diberi suplai tegangan
dari nol sampai tegangan tertentu seperti pada gambar 3.Apa yang
terjadi pada lampu ketika tegangan dinaikkan dari nol. Ya betul,
tentu saja lampu akan tetap padam karena lapisan N-P yang ada
ditengah akan mendapatkan reverse-bias (teori dioda). Pada saat ini
disebut thyristor dalam keadaan OFF karena tidak ada arus yang bisa
mengalir atau sangat kecil sekali.Arus tidak dapat mengalir sampai
pada suatu tegangan reverse-biastertentu yang menyebabkan sambungan
NP ini jenuh dan hilang.Tegangan ini disebut tegangan breakdown dan
pada saat itu arus mulai dapat mengalir melewati thyristor
sebagaimana dioda umumnya.Pada thyristor tegangan ini disebut
tegangan breakover Vbo.
2.4 Jenis-Jenis ThyristorThyristor terbagi kedalam 3 jenis,
diantaranya adalah sebagai berikut :1. Thyristor SCRSCR merupakan
jenis thyristor yang terkenal dan paling tua, komponen ini tersedia
dalam rating arus antara 0,25 hingga ratusan amper, serta rating
tegangan hingga 5000 volt. Struktur dan simbol dari SCR dapat
digambarkan seperti pada gambar dibawah :.
Gambar-4.Struktur Dan Simbol Dari SCR
2. Thyristor TriacTriac dapat dianggap sebagai dua buah SCR
dalam struktur kristal tunggal, dengan demikian maka Triac dapat
digunakan untuk melakukan pensaklaran dalam dua arah (arus bolak
balik, AC). Simbol dan struktur Triac adalah seperti ditunjukan
dalam gamabr dibawah :
Gambar-5. Simbol Dan Struktur Triac.Karena secara prinsip adalah
ekivalen dengan dua buah SCR yang disusun secara paralel dengan
salah SCR dibalik maka Triac memiliki sifat-sifat yang mirip dengan
SCR.
3. Thyristor DiacKalau dilihat strukturnya seperti gambar-8a,
DIAC bukanlah termasuk keluarga thyristor, namun prisip kerjanya
membuat ia digolongkan sebagai thyristor. DIAC dibuat dengan
struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor
dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat
menyeberang menembus lapisan ini.Sedangkan pada DIAC, lapisan N di
buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk
menembusnya.Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang
sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur
DIAC digolongkan sebagai dioda.
Gambar-6 : Struktur Dan Simbol DIACSukar dilewati oleh arus dua
arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini.Hanya dengan
tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan
arus.Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda
menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama
seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa
tegangan breakdown-nya.Simbol dari DIAC adalah seperti yang
ditunjukkan pada gambar-8b. DIAC umumnya dipakai sebagai pemicu
TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi.
Contohnya adalah aplikasi dimmer lampu yang berikut pada
gambar-9.
Gambar-7 : Rangkaian Dimmer
2.5 Penyearah Jembatan 3 Fasa Terkendali Penuha. Prinsip
KerjaPenyearah terkendali dikontrol dengan menggunakan thyristor,
thyristor akan menjadi konduksi jika tegangan Vt adalah positif dan
menerima arus gate ig.Penyearah terkendali penuh tiga fasa (Three
Phase Converter) akan dapat bekerja apabila thyristor-thyristor
sebagai penyearah jembatan tiga fasa terkendali penuh dinyalakan,
yaitu dengan cara memberikan pulsa-pulsa penyalaan pada
masing-masing gerbangnya. Gambar 1 adalah sebuah rangkaian
penyearah jembatan tiga fasa terkendali penuh, dimana diasumsikan
tegangan masukan adalah seimbang, beban pada sisi keluaran adalah
induktif tak hingga dan 1a(t) = Ia adalah arus DC murni yang
mengalir dari satu grup thyristor bagian atas (thyristor 1, 3, dan
5) dan satu grup thyristor bagian bawah (thyristor 4, 6, dan
2).
Gambar-8 Rangkaian Penyearah Jembatan Terkendali 3 Fasa
Gelombang Penuh
Pada t = /6 + , thyristor T6 sudah konduksi dan thyristor T1
akan dinyalakan (on). Selang interval selanjutnya yaitu pada
interval /6 + t (/2 + ), thyristor T1 dan T6 akan sama-sama
konduksi, sehingga muncul tegangan fasa-fasa pada beban. Pada /2 +
, thyristor T2 nyala dan thyristor T6 dibias mundur dan padam
secara tiba-tiba. Hal ini dikarenakan berubahnya polaritas
potensial (Natural Commutation).Selang interval /2 + t (5/6 + ),
thyristor T1 dan T2 sama-sama konduksi dan tegangan fasa-fasa Vac
muncul pada beban. Untuk t = 5/6 + , T3 nyala dan thyristor T1
padam (Natural Commulation). Selang interval (3/2 + ) t (11/6 + ),
thyristor T3 dan T4 sama-sama konduksi dan tegangan fasa-fasa V ba
muncul pada beban. Untuk t = 11/6 + , T5 nyala dan thyristor T3
padam (Natural Commutation). Selang waktu 11/6 + 13/6 + , thyristor
T4 dan T5 sama-sama konduksi dan tegangan fasa-fasa Vca muncul pada
beban. untuk t = 13/6 + pada periode berikutnya, T6 nyala kembali
dan thyristor T4 padam. Selang interval 13/6 + 5/2 + , thyristor T5
dan T6 sama-sama konduksi dan tegangan Vcb muncul pada beban. Jika
thyristor-thyristor tersebut diberi urutan angka untuk
masing-masing pasangan thyristor yang konduksi secara bersamaan,
maka urutan penyalaan thyristor-thyristor tersebut adalah 1-2, 2-3,
3-4, 4-5, 5-6, 6-1. prosedur ini diulang terus, selama masih ada
pulsa-pulsa penyalaan diberikan pada thyristor, dimana dihasilkan
sebanyak 6 gelombang kerut untuk setiap perioda penuh jala-jala AC
dengan frekuensi fd = 6 x 50 Hz = 300 Hz pada keluaran penyearah
jembatan 3 fasa terkendali penuh.b. Parameter-parameterAdapun
parameter-parameter pada penyearah terkendali penuh 3 fasa biasanya
digunakan sebagai acuan dalam menentukan karakteristik penyearah.
Parameter-parameter tersebut antara lain adalah:1) Tegangan
keluaran rata-rata (Vd) untuk half wave.
2) Arus keluaran rata-rata (Id)3) Daya keluaran dc, Pd =
Vd.Id.4) Arus keluaran efektif (Irms).5) Daya keluaran AC, Ph =
Vrms.Irms.6) Efisiensi penyearah, didefenisikan sebagai:
.(1)7) Tegangan keluaran dari komponen AC efektif didefenisikan
sebagai:
..(2)8) Factor riak (Ripple Factor):
..(3)9) Factor daya (PF):
.(4)
c. Tegangan KeluaranBentuk gelombang tegangan keluaran terdiri
dari komponen searah Vd seperti pada persamaaan (5), (6), (7) dan
komponen harmonisa tegangan keluaran ke-n seperti pada persamaan
(8).1) Tegangan keluaran DC rata-rata (Vd) untuk penyearah tiga
fasa half wave.
2) Tegangan keluaran efektif (rms) adalah:
Adapun frekuensi komponen pada tegangan keluaran adalah
kelipatan enam dari frekuensi sumber. Dengan analisa Fourier,
persamaan komponen harmonisa tegangan keluaran efektif dibanding
tegangan keluaran rata-rata maksimum untuk besar r = 6 k (k = 1, 2,
3,) adalah sebagai berikut:
Dan Vdn adalah kandungan harmonisa keluaran ke-n dan Vn tegangan
keluaran rata-rata maksimum.
d. Arus Masukan Ia, Ib, Ic.Arus-arus masukan ia, ib, ic
mempunyai bentuk gelombang persegi dengan amplitude Ia. Bentuk
gelombang dari arus ia, merupakan fasa yang digeser oleh sudut
penyalaan .Arus-arus saluran ini dapat diekspresikan ke dalam
bentuk Fourier (dengan t didefenisikan menjadi nol tegangan Van)
untuk h = 1, 5, 7, yaitu sebagai berikut:
Dimana 1 adalah sudut perlambatan yang besarnya dan h adalah
sudut perlambatan (delay angel) dari komponen-komponen harmonisa
orde ke-h yang besarnya adalah:
Dan harga efektif dari arus fundamental adalah:
Arus masukan saluran efektif adalah:
= Dan harga efektif dari komponen harmonisa dengan orde-h (h
komponen harmonisa bukan kelipatan tiga) adalah:
; dimana h = 6k 1Dan bentuk gelombang i dari gambar, maka harga
efaktif total dari harmonisa arus fasa i dapat dihitung, yaitu:
Dan dalam Ish distorsi harmonisa total adalah:
Sehingga didapat : THD = 31,08%
e. Faktor Daya MasukanFaktor daya akibat pergeseran konduksi
(Displacement Power Factor) ditentukan oleh besarnya sudut
penyalaan .DPF = Cos 1 = Cos .Faktor daya masukan penyearah
jembatan tiga fasa terkendali penuh diperoleh dari hasil bagi daya
aktif yang diserap beban dengan daya masukan penyearah, dimana
setelah diuraikan diperoleh persamaan sebagai berikut:
Dengan Po daya aktif yang diserap beban dan Si daya masukan
penyearah.
BAB IIILANDASAN PRAKTIKUM3.1. Alat-AlatAlat-Alat yang digunakan
pada saat Percobaan Praktikum :
1. Kit Praktikum.2. Voltmeter.3. Amperemeter.4. Trafo Isolasi.5.
Konverter.6. Oscilloscope.7. Beban (lampu).8. Jumper
secukupnya.
3.2. Prosedur Percobaan
1. Rangkaian praktikum sesuai gambar dibawah ini.
Gambar 3.1 unit penyearah terkendali 2. Periksakan rangkaian
percobaan pada asisten.3. On-kan sumber tegangan dan mengatur auto
trafo sebesar tegangan yang diinginkan.4. Baca dan catat
besaran-besaran listrik tersebut dan isikan pada tabel-tabel yang
tersedia untuk tegangan masukan konstan (V = 60 Volt rms).5.
Gunakan osciloscope untuk melihat bentuk gelombang.6. Amati dan
gambarkan bentuk gelombang-gelombang tersebut (diharapkan praktikan
membawa kertasw grafik).3.3. Data dan hasil pengamatan
Tabel 3.1 Data Pengamatan Tanpa kapasitorVaVbVcIaIbIcVoIoKet
300195,6211,5221,60,210,290,1523,50,28Lebih redup
600194,5212,9220,40,350,450,3152,952,9Redup
900195,6211,3222,50,580,650,5892,564,3Terang
Dengan kapasitor
900195,2211,6220,00,112,080,181,2801,04Lebihterang
3.4 Pengolahan data a. Tegangan Keluaran Rata-RataVdc = (1 +
cos); R = 484b. Arus Keluaran Rata-rataIdc = c. Daya Keluaran DCPdc
= Vdc x Idcd. Tegangan KeluaranEfektifVrms = ) + ))e. Arus Keluaran
EfektifIrms = f. Daya Keluaran EfektifPac = Vac x Iacg. Effisiensi
= x 100%h. Faktor DayaPF = i. Tegangan Keluaran ACVh = j. Faktor
Riak ( ripple factor)RF =
A. Penyearah Terkendali 3 Fasa Tanpa Kapasitor1. Pada Sudut
Penyalaan 300Vin = = = 362.98 Volt = VacIac = = = 0.41 Amperea.
Tegangan Keluaran Rata-RataVdc = (1 + cos 30) = 304.90 Voltb. Arus
Keluaran Rata-rataIdc = = 0.629 Ampere; R = 484c. Daya Keluaran
DCPdc = 304.90 x 0.629 = 191.78 Wattd. Tegangan Keluaran
EfektifVrms = 30) + )) = 331.76 Volte. Arus Keluaran EfektifIrms =
= 0.68 Amperef. Daya Keluaran EfektifPac = 362.98 x 0.41 = 148.82
Wattg. Effisiensi = x 100% = 91.90 %h. Faktor DayaPF = = 0.578i.
Tegangan Keluaran ACVh = =130.76Voltj. Faktor Riak ( ripple
factor)RF = = 0.428
2. Pada Sudut Penyalaan 600Vin = = = 362.46 VoltIac = = = 0.641
Amperea. Tegangan Keluaran Rata-RataVdc = (1 + cos 60) = 244.74
Voltb. Arus Keluaran Rata-rataIdc = = 0.50 Ampere; R = 484c. Daya
Keluaran DCPdc = 244.74 x 0.50 = 122.37 Wattd. Tegangan Keluaran
EfektifVrms = 60) + )) = 296.5 Volte. Arus Keluaran EfektifIrms = =
0.612 Amperef. Daya Keluaran EfektifPac = 362.46 x 0.641 = 232.34
Wattg. Effisiensi = x 100% = 67.43 %
h. Faktor DayaPF = = 0.412i. Tegangan Keluaran ACVh = = 167.37
Voltj. Faktor Riak ( ripple factor)RF = = 0.683
3. Pada Sudut Penyalaan 900Vin = = = 363.38 VoltIac = = = 1.016
Amperea. Tegangan Keluaran Rata-RataVdc = (1 + cos 90)= 163.57
Voltb. Arus Keluaran Rata-rataIdc = = 0.338 Ampere; R = 484c. Daya
Keluaran DCPdc = 163.57 x 0.338 = 55.28 Wattd. Tegangan Keluaran
EfektifVrms = 90) + )) = 256.91 Volte. Arus Keluaran EfektifIrms =
= 0.530 Amperef. Daya Keluaran EfektifPac = 363.38 x 1.016 = 369.24
Wattg. Effisiensi = x 100% = 63.66 %h. Faktor DayaPF = = 0.215 i.
Tegangan Keluaran ACVh = = 198.11 Voltj. FaktorRiak ( ripple
factor)RF = = 1.211
B. Penyearah Terkendali 3 Fasa Dengan Kapasitor1. Pada Sudut
Penyalaan 900Vin = = = 361.88 VoltIac = = = 2.04 Ampere
a. Tegangan Keluaran Rata-RataVdc = (1 + cos 90) = 162.90 Voltb.
Arus Keluaran Rata-rataIdc = = 0.336 Ampere; R = 484c. Daya
Keluaran DCPdc = 162.90 x 0.336 = 54.734 Wattd. Tegangan Keluaran
EfektifVrms = 90) + )) = 255.84 Volte. Arus Keluaran EfektifIrms =
= 0.528 Amperef. Daya Keluaran EfektifPac = 361.88 x 2.04 = 738.23
Wattg. Effisiensi = x 100% = 63.67 %h. Faktor DayaPF = = 0.214
i. Tegangan Keluaran ACVh = = 197.27 Voltj. Faktor Riak ( ripple
factor)RF = = 1.211
3.5 wiring diagrama. Wiring tanpa Kapasitor
Gambar 3.2 unit penyearah terkendali
b. Wiring dengan Kapasitor
Gambar 3.3 unit penyearah terkendali
3.6 Gambar gelombang outputTabel 3.2 Gelombang OutputPenyearah
Terkendali Jembatan Tiga Fasa Gelombang Penuh
Penyearah Terkendali 3 Fasa Gel. PenuhSudut PenyalaanGelombang
Output
Tanpa Kapasitor900
600
300
Menggunakan Kapasitor900
BAB IVTUGAS AKHIR DAN ANALISA
4.1 Tugas akhir 1. Parameter parameter input dan output pada
percobaan?Jawab :Sudah ada pada pengolahan data2. Gambar gelomang
output dan input beserta sudut penyalaannya pada rangkaian
percobaan dan berikan analisis berdasarkan parameter parameter yang
telah dicari sebelumnya? Jawab :Penyearah Terkendali Jembatan Tiga
Fasa Gelombang Penuh
Penyearah Terkendali 3 Fasa Gel. PenuhSudut PenyalaanGelombang
Output
Tanpa Kapasitor900
600
300
Menggunakan Kapasitor900
3. Apa yang saudara dapat simpulkan dari hasil percobaan
penyearah terkendali ?Jawab :Pada setiap sudut penyalaan di naikan
maka tegangan output dan arus output semakin besar, dan daya yg di
hasilkan semakin besar karena disebabkan arus gate yg besar.
4.2 Analisa Percobaan menggunakan kapasitor : ketika sudut
penyalaan di 900, Tegangan output terbaca, Arus output terbaca
tetapi kecil dan kondisi lampu akan sangat terang. Hal itu
disebabkan adanya penambahan muatan yaitu Kapasitor. Percobaan
tanpa kapasitor : Tegangan output, Arus output akan semakin besar
dan kondisi lampu akan semakin terang ketika sudut penyalaan
dinaikan dari 00 s/d 900. Ditinjau dari gelombang output pada saat
percobaan nilai Vdc tidak sama dengan nol. Hal ini dikarenakan
sudut penyalaan. Jika ditinjau pada saat praktikum semakin besar
sudut penyalaan gelombang output akan semakin membentuk gelombang
sinyal sinusoida.
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan Dari hasil pengamatan
dan percobaan praktikum, kami dapat menyimpulkan bahwa Penyearah
terkendali biasa juga disebut dengan converter ac-dc terkendali dan
digunakan secara luas untuk keperluan industri.Terdapat dua jenis
penyearah terkendali, yaitu:a. Penyearah terkendali 1 fasa (Single
phase converters)b. Penyearah terkendali 3 fasa (Three-phase
converters)Setiap jenis converter ac-dc terkendali dapat
dikategorikan menjadi:4. Konverter ac-dc semi terkendali
(semiconverter)5. Konverter ac-dc terkendali penuh (full
converter)6. Konverter ac-dc ganda (dual ac-dc converter) Thyristor
adalah komponen semikonduktor untuk pensaklaran yang berdasarkan
pada struktur PNPN. Komponen ini memiliki kestabilan dalam dua
keadaan yaitu on dan off serta memiliki umpan-balik regenerasi
internal. Thyristor memiliki kemampuan untuk mensaklar arus searah
(DC) yaitu jenis SCR, maupun arus bolak-balik (AC), jenis TRIAC.
Penyearah terkendali dikontrol dengan menggunakan thyristor,
thyristor akan menjadi konduksi jika tegangan Vt adalah positif dan
menerima arus gate ig. Penyearah terkendali penuh tiga fasa (Three
Phase Converter) akan dapat bekerja apabila thyristor-thyristor
sebagai penyearah jembatan tiga fasa terkendali penuh dinyalakan,
yaitu dengan cara memberikan pulsa-pulsa penyalaan pada
masing-masing gerbangnya. Kondisi lampu dapat diatur nyala
terangnya dengan sudut penyalaan, semakin besar sudut penyalaan
maka lampu semakin terang. Hal ini disebabkan karena Igate yang
besar, semakin besar Igate maka arus dan daya lampu akan semakin
besar, sehingga nyala lampu akan semakin terang dibandingkan yang
tidak memakai kapasitor5.2 SaranPada saat praktikum jumper yang
akan digunakan haruslah benar-benar dalam keadaan layak pakai,
karena jika jampernya kurang bagus atau longgar arus tidak
mengalir.
1
29
OSILOSKOP
+
-
CONTROLLER
SUMBER TEGANGAN
N R S T
+ -
+-
KONVERTER
INDUKTOR
OUTPUT
KAPASITOR
BEBAN
10A
WATT
V
COM
Ampere meter
SAKLARPUTAR
10A
WATT
V
COM
Ampere meter
10A
WATT
V
COM
Ampere meter
10A
WATT
V
COM
Ampere meter
