Regulator Tegangan. Regulator Tegangan Continuous. Regulator Tegangan Switched. Kuliah 8-1. Penyearah. Filter. Switching. Filter Regulator Beban

Transkripsi

1 Kuliah 8 1 Regulaor Tegangan Regulaor Tegangan Coninuous vac vfil Transformaor Penyearah Filer Regulaor Beban vrec vreg Regulaor Tegangan Swiched jalajala jalajala Penyearah Filer Swiching Filer Regulaor Beban

2 Kuliah 8 2 Beberapa Definisi v Vdc Vripplepp ripple regulasi egangan r = egangan ripple (rms) egangan dc 1% %VR = egangan ak berbeban egangan beban penuh egangan beban penuh 1% Penyearah seengah gelombang egangan dc egangan ripple V dc = 1 2 V rms = V p Sin( ) d = Vp =.318V p 1 2 V 2 p Sin( ) 1 2 d =.385V p Penyearah gelombang penuh egangan dc V dc = 1 V p Sin( ) d = 2Vp =.636V p egangan ripple V rms = 1 V 2 p Sin( ) 2 2 d =.38V p

3 Kuliah 8 3 egangan oupu ransformaor dan penyearah dengan beban v egangan oupu penyearah dengan beban dan kapasior (filer) v egangan dan arus pada rangkaian penyearah dengan beban dan kapasior Vr pp Vp v egangan rafodioda D1 D2 D1 egangan diodabeban arus dioda arus beban 1 2 T=Tac/2

4 Kuliah 8 4 Dioda menghanarkan arus unuk selang = 2 1, jumlah muaan yang disimpan pada selang sb. dalam kapasior didisipasi oleh beban dalam oal selang T. Dari sinyal kecil ripple: v O V p e / CR sehingga V p V r V p e T /CR Unuk CR >> T: e T / CR 1 T / CR sehingga V r = V p T CR aau (unuk V r << V p ), maka V r = V p fcr dimana T = T ac 2 aau f = 2 f ac Pengisian kapasior erjadi pada saa puncak, benuk egangan menyerupai cos V p ( cos( ) ) = V p cos( ) V p V r dimana = 2 f = 4 f ac Unuk yang sanga singka maka: cos( ) ( ) 2 sehingga 2V r / V p Muaan ersimpan dalam kapasior Q simpan = i Cav Muaan didischarge dari kapasior Q pakai = CV r Sehingga arus dioda raaraa dan arus dioda maksimum I Dav = ( 1 V p / 2V r ). I D max = ( 1 2 V p / V r ).

5 Kuliah 8 5 Regulaor Seri Rangk Kendali Rangk Sampling Komparaor Tegangan Referensi > V ref arus melalui rangkaian kendali diperkecil sehingga arus pada beban urun < V ref > arus melalui rangkaian kendali diperbesar sehingga arus pada beban naik Rangkaian Dasar Regulaor Seri Q 1 R kurang > V BE naik > I C1 naik > naik > naik berlebih > V BE urun > I C1 urun > urun > urun

6 Perbaikan Rangkaian Dasar Regulaor Seri Kuliah 8 6 Q 1 R 4 Q 2 R 1 V BE R 3 V 2 V BE2 = V 2 = V O = R 1 R 1 V O ( V BE2 ) Keunungan: egangan dapa diaur dengan nilai resisansi Rangkaian Regulaor Seri dengan OpAmp Q 1 R 3 R 1 V O = R 1 Keunungan: egangan idak berganung pada V BE

7 Rangkaian Regulaor Seri dengan Pembaas Arus Kuliah 8 7 Q 1 R SC R 3 Q 2 R 1 V O = 1 R 1 Prinsip kerja sama dengan prinsip kerja rangkaian proeksi hubung singka unuk pengua daya (membaasi arus maksimum) Rangkaian Regulaor Seri dengan Pembaas Arus Foldback Q 1 R SC R 3 R 4 R 1 Q 2 R 5 Rangkaian proeksi secara bersamaan membaasi arus beban dan egangan oupu = 1 R 4 R 5 V R SC R 5 BE R 4 V R O 5

8 Regulaor Shun Kuliah 8 8 R S I Sh I Sh Rangk Sampling Rangk Kendali Komparaor Tegangan Referensi > V ref < V ref arus melalui rangkaian kendali diperbesar sehingga egangan jauh pada R S naik arus melalui rangkaian kendali diperkecil sehingga egangan jauh pada R S urun Rangkaian Dasar Regulaor Shun R S I C I B Q 1 V BE V O = V BE kurang > V BE urun > I C1 urun > V RS naik > naik berlebih > V BE naik > I C1 naik > V RS naik > urun

9 Perbaikan Rangkaian Dasar Regulaor Shun Kuliah 8 9 R S Q 1 Q 2 R 1 V O = V BE1 V BE2 Rangkaian Regulaor Shun dengan OpAmp R S I Sh R 3 R 1 V O = 1 R 1

10 Regulaor Tegangan dengan Rangkaian Terinegrasi (IC) Kuliah 8 1 V IN V OUT Volage Regulaor inpu GND egangan ak eregulasi V IN Load curren oupu egangan eregulasi V O Load Regulaor Tegangan Teap Tiga Terminal Regulaor Tegangan Posiif Vi V IN 78xx V OUT GND C 1 C 2 Vo Regulaor Tegangan Negaif Vi C 1 C 2 GND V IN 79xx V OUT Vo

11 Kuliah 8 11 ipe IC egangan oupu (V) egangan inpu minimum (V) Regulaor Tegangan Adjusable V IN V OUT LM 317 I 1 ADJ V REF R 1 V IN V O I ADJ R 2 V O = V ref 1 I adj R 1

12 Regulaor Swiching Kuliah 8 12 Power Swich Filer Rangk Sampling PWM Vm Vs Komparaor (diff amp) Tegangan Referensi Sumber Gelombang Segiiga V PWM Vm Vs V PWM V PWM Vm V s Vs V m

13 Swich dan Filer Kuliah 8 13 Vin PWM L Vo C RL power swich filer beban Frekuensi PWM beberapa raus khz, filer LPF beberapa puluh aau raus Hz Conoh Alernaif Topologi Swich in ou konrol (dari PWM)

14 Swiching dengan Tegangan Oupu Tinggi Kuliah 8 14 Vin L D Vou>Vin PWM C Indukor L menyimpan energi dalam benuk medan magni saa saklar erhubung dan kemudian energi disampaikan ke beban melalui dioda saa saklar erbuka. Dioda D mencegah arus balik, Rangkaian LC berfungsi sebagai filer Swiching dengan Tegangan Oupu Negaif Vin D Vou< PWM L C Indukor L menyimpan energi dalam benuk medan magni saa saklar erhubung dan kemudian arus diarik dari beban melalui dioda saa saklar erbuka. Dioda D mencegah arus balik, Rangkaian LC berfungsi sebagai filer