Ac to AC converter. 4.1 Konsep

Transkripsi

1 Ac to AC converter Week Konsep Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan ac output dengan amplitudo, frekwensi dan fasa yang dapat diatur BLOK DIAGRAM AC 1 Φ 3 Φ Ac to AC Converter AC V dpt diatur, f dapat diatur, Fasa dapat diubah V tetap f tetap 2011/Aripriharta, UM 2 1

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/fasa banyak) TOPOLOGI C. Matriks converter (biasanya untuk sistem fasa tiga/fasa banyak) 2011/Aripriharta, UM TOPOLOGI A. DIMMER Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan output yang nilai rms nya dapat diatur tetapi frekwensi nya dijaga tetap (sama dengan frekwensi sumber). disebut sebagai ac voltage controllers atau ac regulators atau ac phase controller atau dimmer. Bisa menggunakan SCR/TRIAC atau IGBT/MOSFET, dsb. 2011/Aripriharta, UM 4 2

3 4.3.1 Contoh TOPOLOGI A1 DIMMER dengan SCR/TRIAC 2011/Aripriharta, UM Aplikasi dimmer Pengaturan daya lampu penerangan (pijar) beban R Perhatikan tentang eksperimen dimmer Mengatur kecepatan putar motor universal beban RL 2011/Aripriharta, UM 6 3

4 4.3.3 OPERASI Dimmer dg. Beban R Beban Vo TRIAC V T OPERASI DENGAN BEBAN RESISTIF 2011/Aripriharta, UM 7 a. Spesifikasi Parameter Tegangan sumber: Tegangan output: Lihat Rhasid, bab 16 hal.309 Vo dapat diatur dari 0 s.d. Vs dengan mengatur a dari π sampai dengan /Aripriharta, UM 8 4

5 Arus beban : Faktor daya : Arus TRIAC= 2. I SCR 2011/Aripriharta, UM 9 Daya keluaran: P o =V o.i o Daya masukkan P i =V s.i o Effisiensi: = (P o /P i ) = 1/ 2011/Aripriharta, UM 10 5

6 b.contoh soal: Jika menggunakan sumber pln 220v, 50Hz, bagaimana tegangan keluarannya jika dipicu saat a =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 Vo a Vo , , , /Aripriharta, UM 12 6

7 4.3.4 Operasi dengan Beban Induktif Contoh: pada pengaturan kecepatan motor universal 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 2011/Aripriharta, UM 13 a. Prinsip Kerja dimmer Tegangan sudah 0 Arus masih ada TRIAC konduksi lebih lama, OPERASI DENGAN BEBAN INDUKTIF 2011/Aripriharta, UM 14 7

8 b. Spesifikasi parameter dg. Beban induktif Tegangan keluaran Arus keluaran 2011/Aripriharta, UM 15 Tugas! Untuk S1 PTE (all offering) turunkan persamaan daya, dan efiensiensi dimmer dengan beban induktif. (petunjuk: lihat hal. 10 slide ini). 2011/Aripriharta, UM 16 8

9 c. Karakteristik dimmer 2011/Aripriharta, UM 17 d. Pertimbangan Praktek! Agar tidak terjadi missfiring, gunakan train pulse. Bila sumber tegangan memiliki beda fasa (θ 0), perlu diperhatikan, tetapi tidak menjadi masalah sesrius jika anda menggunakan ZCD. Karena dimmer menggunakan proses switching, maka akan timbul harmonik. (Lihat IEEE std 519) 2011/Aripriharta, UM 18 9

10 e. Train pulse Train pulse 2011/Aripriharta, UM 19 f. Harmonic Profile Dimmer 2011/Aripriharta, UM 20 10

11 4.3.5 TOPOLOGI A2: AC Chooper Menggunakan komponen controllable switch: MOSFET/IGBT, GTO, dsb 2011/Aripriharta, UM 21 a. Tegangan keluaran n = ON, m =OFF 2011/Aripriharta, UM 22 11

12 b. Faktor daya ac chopper 2011/Aripriharta, UM 23 c. Tegangan dan arus keluaran ac chopper 2011/Aripriharta, UM 24 12

13 Tolong Sebelum ikut kuliah Minggu Depan, bacalah(3x) dulu tentang cycloconverter 2011/Aripriharta, UM Cycloconverter Menyusul. But ada alternatif materi kampus lain (in english) 2011/Aripriharta, UM 26 13