BAB 1PENDAHULUAN

1. Latar Belakang Masalah

Dalam praktek dilapangan untuk sesuatu keperluan tidak selamanya sistem kelistrikan yang tersedia sesuai dengan yang diinginkan, misalnya diperlukan arus searah sedangkan yang tersedia adalah arus bolak-balik atau sebaliknya. Maka diperlukan alat-alatuntuk mengadakan penyesuaian atau perubahan.

Perubahan tersebut yang dimaksudkan antara lain:

a. Perubahan arus bolak-balik menjadi searah atau sebal

b. Perubahan frekuensi

c. Perubahan fasa

Perubahan dapat dilaksanakan secara langsung, misalnya arus bolak-balik menjadi searah ataupun tidak langsung misalnya pada perubahan frekuensi. Konverter atau penyearah adalah alat yang berfungsi merubah arus/ tegangan bolak-balik menjadi arus searah. Sedangkan inverter atau pembalik merubah arus searah menajdi arus bolak-balik.

2. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian Konverter dan Inverter?2. Bagaimana prinsip kerja dari konverter dan inverter?3. Apa Keuntungan dan Kekurangan konverter dan Inverter?4. Bagaimana aplikasi dari konverter dan inverter di Indonesia ?3. Tujuan

1. Menjelaskan pengertian Konverter dan Inverter.2. Mengetahui bagaimana prinsip kerja dari konverter dan inverter.3. Menyebutkan Keuntungan dan Kekurangan konverter dan Inverter.4. Mengetahui apa saja aplikasi dari konverter dan inverter di Indonesia.BAB II

PEMBAHASANa. Pengertian Konverter dan Inverter1. KonverterKonverter adalah suatu alat untuk mengkonversikan daya listrik dari satu bentuk ke bentuk daya listrik lainnya.

Konverter AC - DC (Rectifier)

Konverter AC AC (Cycloconverter)Konverter DC DC (DC Chopper)Konverter DC AC (Inverter)Penyearah: rangkaian penyearah diode mengubah tegangan ac ke tegangan dc tetap. Tegangan masukan ke penyearah dapat bersifat satu fasa ataupun tiga fasaYang akan dibahas disini hanya Konverter AC-DC (Rectifier) dan Konverter DC-AC (Inverter).

Rectifier (pengubah penyearah) adalah alat yang dipakai untuk mengubah daya arus bolak-balik (AC) menjadi daya arus searah (DC). Jadi Konverter adalah alat untuk mengubah/menyearahkan sistem tegangan AC ke tegangan DC.

Gambar rangkaian Konverter2. Inverter Inverter (pembalik) adalah alat yang dipakai untuk mengubah daya arus searah (DC) menjadi daya arus bolak-balik yang tegangan dan frekuensinya dapat diatur. Jadi inverter adalah alat untuk mengubah sistem tegangan DC ke tegangan AC. Lebih spesifik lagi, fungsi inverter adalah mengubah tegangan masukan DC menjadi tegangan keluaran AC yang simetris dengan amplitudo dan frekuensi tertentu. Tegangan keluarannya dapat merupakan tegangan tetap maupun tegangan variabel dengan frekuensi tetap ataupun variabel pula. Pada prakteknya, lebih banyak diperlukan inverter dengan amplitudo dan frekuensi tetap. Inverter terdiri dari beberapa sirkuit penting yaitu sirkuit converter (yang berfungsi untuk mengubah daya komersial menjadi dc serta menghilangkan ripple atau kerut yang terjadi pada arus ini) serta sirkuit inverter (yang berfungsi untuk mengubah arus searah menjadi bolak-balik dengan frekuensi yang dapat diatur-atur). Inverter juga memiliki sebuah sirkuit pengontrol.Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (pulse width modulationPWM). Inverter juga dapat dibedakan dengan cara pengaturan tegangannya, yaitu :

1. Jika yang diatur tegangan input konstan disebut Voltage Fed Inverter (VFI),2. Jika yang diatur arus input konstan disebut Current Fed Inverter (CFI), dan3. Jika tegangan input yang diatur disebut Variable dc linked inverter.

Gambar rangkaian Inverter

Sumber DC yang dibutuhkan inverter dapat berasal dari baterai atau dari sumber tegangan AC yang disearahkan.Untuk mendapatkan keluaran yang dikehendaki maka digunakan rangkaian kontrol. Rangkaian kontrol tersebut antara lain berfungsi untuk mengatur frekuensi dan amplitudo gelombang keluaran. Agar gelombang keluarannya dapat kembali mendekati gelombang sinus, maka digunakan filter. Filter berfungsi untuk melewatkan frekuensi yang diharapkan saja. Filter yang digunakan disini biasanya merupakan filter jenis bandpass filter yang akan menangkal frekuensi rendah dan frekuensi tinggi yang tidak diharapkan pada keluarannya. Inverter mode saklar (switch mode inverter) adalah rangkaian utama dari system yang berfungsi untuk membalikkan tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik. Disebut mode saklar karena alat ini bekerja dengan menggunakan teknik penyaklaran (switching). Keluaran dari inverter mode saklar ini masih berupa pulsa-pulsa berfrekuensi tinggi (frekuensi switching) Sedangkan rangkaian kontrol berfungsi untuk mengendalikan proses penyaklaran (switching) yang terjadi pada inverter mode saklar. Pengendalian ini akan menentukan bentuk gelombang, amplitude gelombang, serta frekuensi gelombang keluaran pada sistem secara keseluruhan.b. Prinsip Kerja Konverter dan Inverter1. Prinsip kerja dari konversi AC ke DCNilai rata rata dari tegangan output dapat dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time dari thyristor satu sudut firing delay, . Inputnya dapat berupa sumber satu atau tiga fasa. Converter converter ini juga dikenal sebagaipenyearah control.2. Prinsip kerja dari konvesi DC ke AC

Konverter DC AC dikenal juga sebagai inverter.Jika transistor M1dan M2tersambung pada setengah periode, dan M3dan M4tersambung pada setengah periode lainnya, keluaran akan berbentuk tegangan AC. Tegangan keluaran dapat dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time dari transistor.c. Keuntungan dan Kerugian Konverter dan InverterRectifier

Keuntungan:

Dapat Dikontrol dan diatur dengan mudah

Dapat Dikontrol Jarak Jauh

Tidak bising

Dapat menggunakan semua jenis Elektroda

Kerugian :

Beban berat

Ukuran besar

Efisiensi kira-kira 70%

Proses dan feedbackcontrolrendah

Inverter

Keuntungan :

Sangat efisien

Dapat di kontrol dari jarak jauh dan mudah

Portable Tidak bising

kerugian :

Hanya untuk AC (tidak semua elektroda bisa digunakanAplikasi Konverter dan Inverter di IndonesiaInverter

Secara umum rangkaian inverter biasanya digunakan dalam aplikasi pengendali kecepatan motor AC,variable-frequency drives,UPS/catu-daya AC, pemanas induksi/microvawe, Static VAR Generator, FACTS (Flexible AC Transmission System),trasnmisidayaHVDC,ataupun digunakan sebagai rangkaianrectifier-inverter.

Gambar 1 Aplikasi Inverter :Rangkaian Pengendali Kecepatan Motor AC

Gambar 2 Aplikasi Inverter :Pembangkit Hibrida PV GDAda banyak topologi inverter saat ini bergantung pada jumlah fasa tegangan keluarannya (1-fasa, 3-fasa, dll), metoda pengaturan sinyal kontrol tegangan keluaran (pulse width modulation(PWM), pulse amplitude modulation(PAM), gelombang persegi), menurut level tegangan keluaran, dll. Untuk memudahkan proses penulisan, pada artikel kali dikhususkan untuk membahas topologi rangkaian inverter 1 fasa. Sedangkan topologi 3 fasa akan dibahas pada pembahasan selanjutnya.

Konverter

penyearah daya juga bisa diaplikasikan sebagai rangkaian konverter yang mengatur kecepatan motor listrik (variabel speed drives , VSD), sebagai UPS, atau juga sebagai sumber DC untuk peralatan elektronika lainnya. Gambar 2 berikut ini menunjukkan masing-masing dari rangkaian listriknya untuk setiap aplikasi tersebut.

Gambar 2Aplikasi dari penyearah dayaBAB IIIPENUTUP

1. SimpulanKonverter adalah suatu alat untuk mengkonversikan daya listrik dari satu bentuk ke bentuk daya listrik lainnya.Macam-macam converter: Konverter AC - DC (Rectifier), Konverter AC AC (Cycloconverter), Konverter DC DC (DC Chopper), Konverter DC AC (Inverter)

Penyearah: rangkaian penyearah diode mengubah tegangan ac ke tegangan dc tetap. Tegangan masukan ke penyearah dapat bersifat satu fasa ataupun tiga fasa.

Inverter (pembalik) adalah alat yang dipakai untuk mengubah daya arus searah (DC) menjadi daya arus bolak-balik yang tegangan dan frekuensinya dapat diatur. Jadi inverter adalah alat untuk mengubah sistem tegangan DC ke tegangan AC.Prinsip kerja dari konversi AC ke DC yaitu Nilai rata rata dari tegangan output dapat dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time dari thyristor satu sudut firing delay, . Inputnya dapat berupa sumber satu atau tiga fasa. Converter converter ini juga dikenal sebagaipenyearah control. Prinsip kerja dari konvesi DC ke AC yaitu Konverter DC AC dikenal juga sebagai inverter.Jika transistor M1dan M2tersambung pada setengah periode, dan M3dan M4tersambung pada setengah periode lainnya, keluaran akan berbentuk tegangan AC. Tegangan keluaran dapat dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time dari transistor.KeuntunganRectifier: Dapat Dikontrol dan diatur dengan mudah, Dapat Dikontrol Jarak Jauh, Tidak bising, Dapat menggunakan semua jenis Elektroda.

Kerugiannya yaitu Beban berat, Ukuran besar, Efisiensi kira-kira 70%, Proses dan feedbackcontrolrenda.

Keuntungan inverter yaitu : Sangat efisien, Dapat di kontrol dari jarak jauh dan mudah, Portable, Tidak bising. Kerugiannya : Hanya untuk AC (tidak semua elektroda bisa digunakan). Aplikasi rectifier yaitu sebagai pencatu alat elektronika yang membutuhkan arus DC, sedangkan inverter dapat diaplikasikan sebagai UPS, digunakan untuk menyetrum ikan, dan lain sebagainya.

2. Saran Dalam pegendalian kecepatan motor AC, variable-frequency drives, UPS/ catu daya AC, pemanas induksi/ microvawe, static VAR generator, FACTS, transmisi daya HVDC ataupun sebgai rangkaian rectifier-inverter sebaiknya menggunakan rangkaian inverter. Dalam rangkaian converter yang mengatur kecepatan motor listrik ( variable speed drives, VSD ), sebagai UPS, atau juga sebagai sumber DC untuk peralatan elektronika sebaiknya menggunakan rangkaian converter. DAFTAR PUSTAKAKadir, Abdul. 1995.Energi Sumber daya, Inovasi, Tenaga Listrik, dan Potensi Ekonomi, Jakarta:Universitas Indonesia (UI-Press).

Sulasno.2009.Teknik Konversi Energi Listrik dan Sistem Pengaturan, Yogyakarta: Graha Ilmu.http:// tiraweld.blogspot.com/2013/02/keuntungan-kerugian-inverter-dan-rectifier.html (30 April 2014 08.30.58)http://shilahudinpunya.blogspot.com/2011/02/pengertian-inverter.html (30 April 2014 10.40.30)Pertanyaan

Dari Dwi Budi Susilo:

1. Bagaimana proses penyearahannya bisa keluar positif dan negative?

Jawab:Melihat gambar diatas mungkin sudah sangat jelas aliran positif atau aliran negatifnya dari sumber, bahwa ketika D3 dan D1 mendapatkan arus maju makan D1 dan D3 On sehingga D4 dan D2 Off, maka arus yang mengalir bermuatan positif, sebaliknya jika arus yang lewat mundur makan D4 dan D2 bergantian menjadi On sedangkan D1 dan D3 Off dan arus yang mengalir brmuatan negative. Dari Feri :

2. Input menggunakan aki apakah daya outputnya berbeda?

Jawab:

Daya outputnya pasti tidak sama atau berbeda dengan daya outputnya karena disesbabkan adanya rugi-rugi daya seperti adaya resistor.

Dari Angga:

3. Bagaimana jengokolannya biar tidak panas?

Jawab:

Dari hasil praktik yang saya buat, jengkolannya memang panas dikarenaka dalam hasil pembuatannya tidak menggunaakan headsink atau pendingin jadi jika menggunakan headsink maka panas dari transistor jengkolan akan berkurang.Pertanyaan1. Bagaimana prinsip kerja dari konversi ac ke ac 2. Bagaimana prinsip kerja dari konversi dc ke dc?3. Berapa lama bisa backup listrik?4. Bisakan inverter menggunakan aki motor dan apabila saya ingin lebih lama ketahanan back up nya , apa yang harus saya lakukan?Jawaban:

1. Ac ke Ac

Converter ini digunakan untuk memperoleh tegangan keluaran ac variable dari sumber ac tetap dan converter satu fasa dengan suatu TRIAC pada gambar berikut.

Tegangan keluaran dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time dari TRIAC atau sudut delay penyalaan, . Tipe converter ini dikenal juga sebagai controller tegangan ac.2. Dc ke Dc

Converter dc dc juga dikenal sebagai dc chopper atau pensaklaran regulator dan suatu rangkaian transistor chopper diberikan pada gambar berikut.Tegangan keluaran rata rata dikendalikan dengan mengubah ubah conduction time t dan transistor Q1. Jika T adalah periode chopping, maka t1= T. dikenal sebagai sebagai duty cycle dari chopper-nya.3. lama backup listrik itu tergantung pada arus aki yang digunakan. inverter tahan back up sampai 12 jam hanya dengan 1 unit aki maka menggunakan rumus/cara perhitungannya : Aki 12 Volt 200Ah Memakai beban 200 watt maka perhitungannya 12 Volt Dikali 200Ah = 2400Ampere/Hour Dibagi Beban 200watt maka waktu ketahanan adalah 12 jam. Untuk backup listrik supaya lebih lama tidak ditentukan oleh type watt power inverter tetapi ditentukan oleh aki mobil yang digunakan

4. Ukuran aki motor hampir rata rata ukurannya adalah 12V 5Ah saja sehingga lama ketahanan akan sangat cepat habis. Jawabannya bisa namun akan mempengaruhi lama ketahanan back up yang hanya sebentar sajaAnda hanya perlu menambah aki dengan cara paralel, yaitu kutub positive ke kutub positive dan kutub minus ke kutub minus atau bisa memakai aki kapasitas Ampere besar misalnya menggunakan aki mobil yang amperenya mencapai 60-70A11