PMMC utk Arus Bolak-Balik

Transkripsi

1

2 PMMC utk Aru Bolak-Balik Penggunaan PMMC eperhatikan polarita tegangan. Hanya dpt eneria aru dc, tdk ac. Utk ac berfrekueni rendah (. Hertz), pointer beruaha engikuti harga eaat aru ac : ½ iklu poitif pointer ke kanan keudian kebali ke. ½ iklu negatif pointer ke kiri (tertahan) keudian kebali ke. 5// Anhar, S, M 3 Pd f >>. Hz, dinaika PMMC encegah pointer engikuti pergerakan aru. PMMC hanya dpt enunjukkan harga rata dr aru. Contoh : t Aru AC : ( t) in Harga rata : av t ( t) dt in dt in tdt ( cot) [( co ) ( co)] [( ) ()] 5// Anhar, S, M 4

3 Krn harga rata gel inu adlh...tegangan/aru gunakan r (root ean quare). t Contoh : ( t) in Harga rnya : Dieleaikan dng Π, didpt : r ( ( t)) dt t in dt t ( in ) dt r Jadi, bila teg tertuli, aka harga tegangan r adlh edangkan teg akiunya 5// Anhar, S, M 5 Koponen Penyearah PMMC tdk dpt digunakan langung utk engukur teg/aru AC Diperlukan rangk penyearah yg engubah AC enjadi DC Koponen elektronika yg biaa digunakan utk rangk penyearah dioda Dioda >> dpt englairkan aru pd atu arah dan enahan aru pd arah ebaliknya 5// Anhar, S, M 6 3

4 Dioda Struktur dan ibol dioda Kurva teg v aru 5// Anhar, S, M 7 Model Bia aju dan bia undur pd dioda Model dioda ideal 5// Anhar, S, M 8 4

5 Model dioda Model dioda yg perhitungkan potenial barrier (teg abang dioda) 5// Anhar, S, M 9 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Menggunkan dioda agar PMMC dpt terdefleki pd arah poitif. Pd iklu poitif ac, D hort dan D open. Aliran aru : uber--d--pmmc-uber. Pd iklu negatif ac, D open dan D hort. Aliran aru : uber-d--uber. Mekipun harga bearan AC yg diukur dinyatakan dl r, naun PMMC eberikan repon thdp nilai rata gelobang yg telah diearahkan. 5// Anhar, S, M 5

6 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Nilai rata didpt eng encari luaan gelobang pd atu periode (engintegralkan) dan ebagi dng periodenya. Mial. Gel inu diearahkan ½ gelobang, dng Π : ( t) in t untuk < t < π ( t) untuk π < t < av dc ( t) dt () Krn penyearah hanya ½ gelobang, aka integral hanya epanjang <t<π, dng Π. av dc ( t) dt π ( t) dt + π ( t) dt + ( t) dt 5// Anhar, S, M π olteter dng Penyearah ½ Gelobang Sehingga : π π av dc ( t) dt in tdt π ( cot) ( coπ ( co)) ( ( ) ( )),38 () Defleki PMMC ebanding dng harga rata edangkan bearan yg akan diukur biaanya dinyatakan dl r. Sehingga hubungannya adlh : av dc,45 r (3) 5// Anhar, S, M 6

7 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Krn penunjukan PMMC edanding dng aru rata, aka kala penuh av kala penuh. Seperti pd volteter dc : + Krn PMMC hanya dpt erepon aru rata, aka juga erupakan teg rata. Utk penyearah ½ gelobang av,45 r. Sehingga : av,45 r + (4) uuan ini hanya utk penyearah ½ gelobang dng odel dioda ideal. 5// Anhar, S, M 3 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Jika enggunakan odel dioda prakti (eperhitungkan potenial barrier/ F ), aka : av pada PMMC av PMMC + (5) Krn adanya teg drop/potenial barrier tb, aka teg puncak input PMMC teg puncak input yg diukur ax-pmmc ax-in Oleh karna itu : ax-pmmc ax-in - F (6) Dng enggunakan hub teg puncak dan teg r input, aka r in ax in,77 r in ax PMMC F,77 (7) 5// Anhar, S, M 4 7

8 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Hub antara teg puncak dng teg rata penyearah ½ gelobang pd PMMC : av-pmmc,38 ax-pmmc Subtituikan ke per. (7), enghailkan : r in av PMMC,38.( F ),77 (8) Dng enubituikan per. (8) ke per. (5) dihailkan per. (9) yg erupakan ruuan dl perencanaan volteter AC penyearah ½ gelobang dng aui dioda prakti. + r in,38.,77 F (9) 5// Anhar, S, M 5 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Contoh : PMMC dng µa dan kω akan digunakan ebagai volteter AC ultirange dengan bata ukur r dan r eperti pd gabar berikut ini. Hitung nilai tahanan pengali yang dibutuhkan untuk aing-aing range dengan aui dioda ideal dan dioda tdk ideal (f,3 ) 5// Anhar, S, M 6 8

9 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Penyeleaian : Untuk dioda ideal : (,45)( ) ange r : kω + μa 44 kω (,45)( ) ange r : kω + μa 44 kω Utk dioda tdk ideal : ange r :,38.,3 kω +,77 μ A 43 kω 5// Anhar, S, M 7 olteter dng Penyearah ½ Gelobang Untuk range r :,38.,3 Ω +,77 k μ A 447,8 kω 5// Anhar, S, M 8 9

10 olteter dng Penyearah Gelobang Penuh Utk eningkatkan enivita volteter ac, aka dikebangkan volteter ac penyearah gelobang penuh. Ketika ac pd iklu poitif, D dan D3 hort, D dan D4 open. Aru : uber--a-b-pmmc(+)-d-c-uber Ketika ac pd iklu negatif, D dan D4 hort, D dan D3 open. Aru : uber-c-d-pmmc(+)-d-a--uber 5// Anhar, S, M 9 olteter dng Penyearah Gelobang Penuh Pd aat teg ac iklu poitif/negatif, aru elalu engalir elewati PMMC(+). Penyearah gelobang penuh elewatkan iklu poitif dan ebalikkan iklu negatif ehingga terbentuk deretan etengah iklu poitif yg berulang. Krn jlh iklu poitif hail penyearahan gel penuh x penyearahan ½ gel, aka hub antara harga rata, harga ak/puncak dan harga r enjadi : av x (,38 ) av,637 av dc x (,45 r) av dc,9 r 5// Anhar, S, M

11 olteter dng Penyearah Gelobang Penuh uu perencanaan volteter ac penyearah gelobang penuh adlh : av,9 r + Utk aui dioda prakti, enjadi : +,637.,77 r in. F 5// Anhar, S, M olteter dng Penyearah Gelobang Penuh Contoh : PMMC dng µa dan kω akan digunakan ebagai volteter AC ultirange jeni eri dng penyearah gelobang penuh eperti gabar berikut. Dioda yg digunakan adlh dioda geraniu dng potenial barrier,3. Jika diinginkan range r dan r, hitung dan yg dibutuhkan. 5// Anhar, S, M

12 olteter dng Penyearah Gelobang Penuh Utk range r : + r in,637..,77,637. (,3 ) kω +,77 μ A 85,8 kω Utk range r : r in,637.. F,77 + +,637. (,3 ) kω + kω +,77 85,8 μ A 8,9 kω 5// Anhar, S, M 3 F Latihan PMMC dng 5µA dan,kω akan digunakan ebagai volteter AC ultirange dengan bata ukur r dan r eperti pd gabar berikut ini. Hitung nilai tahanan pengali yang dibutuhkan untuk aing-aing range dengan aui dioda ideal dan dioda tdk ideal (f,7 ) 5// Anhar, S, M 4

13 Latihan... PMMC dng 75µA dan,5kω akan digunakan ebagai volteter AC ultirange jeni eri dng penyearah gelobang penuh eperti gabar berikut. Dioda yg digunakan adlh dioda geraniu dng potenial barrier,7. Jika diinginkan range r dan r, hitung dan yg dibutuhkan. 5// Anhar, S, M 5 Apereter dng penyearah Apereter AC haru eiliki tahanan dala yg rendah agar efek pebebanan dpt dihindari. Kalau tahanan dala rendah berarti drop tegangan pd apereter jg rendah. Bila langung enggunakan dioda pt pd volteter AC, akan enyebabkan drop tegangan,6 hingga,4. 5// Anhar, S, M 6 3

14 Apereter dng penyearah Sehingga perlu digunakan trafo pt gbr berikut ini. p N Perbandingan aru pd trafo : N p 5// Anhar, S, M 7 Contoh : Apereter AC pt pd gbr berikut akan direncanakan dng PMMC yg eiliki aru FSD A dan 7Ω. rafo aru eiliki julah lilitan prier (Np)4 dan julah lilitan ekunder (N)5. Dioda yg digunakan adlh jeni ilikon. ahanan pebata aru kω. Hitung tahanan hunt h yg dibutuhkan upaya apereter AC eiliki bata ukur aru prier ebear 5 A r (p). 5// Anhar, S, M 8 4

15 Penyeleaian : PMMC eberikan repon thdp aru rata, aka : av-pmmc FSD FSD A Harga puncak dr aru PMMC pd FSD : av PMMC FSD A p PMMC, 57A,637,637,637 egangan puncak pd trafo ekunder : p-ekunder p-pmmc (+)+ ) F,57A (kω+,7kω) + (,7) 35,5 (puncak) 5// Anhar, S, M 9 egangan r pd trafo ekunder : r-ekunder (,77) p-ekunder (,77).(35,5) 5, p PMMC,57A Aru r pd PMMC : PMMC Aru r trafo ekunder : Aru r hunt ( h ): h h r PMMC r ekunder h r, A N p 4 p. 5A A N 5 5, 8,kΩ,89A A,A,89A 5// Anhar, S, M 3 5