FAKULTAS TEKNIK UNP PENYEARAH SATU FASA TERKENDALI JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO NOMOR : VIII PROGRAM STUDI :DIV WAKTU : x 5 MENIT MATA KULIAH /KODE : ELEKTRONIKA DAYA 1/ TEI51 TOPIK : PENYEARAH BRIDGE SATU FASA TERKENDALI PENUH I. TUJUAN 1. Mahasiswa terampil merangkai penyearah satu fasa full bridge terkendali penuh menggunakan. Mahasiswa dapat memahami karakteristik penyearah satu fasa full bridge terkendali penuh dengan berbagai variasi beban 3. Mahasiswa dapat menggambarkan bentuk gelombang arus dan tegangan penyearah satu fasa full bridge terkendali penuh pada berbagai variasi beban II. TEORI SINGKAT Penyearah bridge satu fasa terkendali menggunakan empat buah sebagai saklar dayanya. Skema penyearah bridge satu fasa terkendali penuh diperlihatkan pada Gambar 1(a). Bentuk gelombang input dan outputnya ditunjukkan oleh Gambar 1(b). a. Skema rangkaian (b) Bentuk gelombang saat beban R (c) Bentuk gelombang saat beban RL Gambar 1. Penyearah bridge satu fasa terkendali penuh Saat tegangan sumber pada siklus positif, thyristor T 1 dan T terbias maju; dan jika thyristor-thyristor ini dinyalakan secara bersamaan pada ωt =, arus akan mengalir ke beban melalui T 1 dan T. Selama setengah siklus tegangan masukan negatif, thyristor T 3 dan T akan terbias maju; dan jika gate thyristor T 3 dan T diberi pulsa, maka arus akan mengalir ke beban melalui T 3 dan T. Tegangan keluaran rata-rata dapat ditentukan dari : π + V m π + V = ω ( ω ) = [ ω ] π Vm sin td t cos t = m ( cos ) π π
Arus dc : Idc = dan daya dc : Pdc = Idc R V dc bervariasi dari V m /π ke - V m /π sesuai dengan variasi sudut penyalaan dari sampai π. Tegangan rata-rata keluaran maksimum adalah V dm = V m /π dan tegangan keluaran rata-rata ternormalisasi adalah : V n = = cos Vdm Nilai rms tegangan keluaran diberikan oleh sin π+ 1/ π + = Vm sin ωtd( ωt) π = V m π Dengan beban yang resistif murni, thyristor T 1 dan T akan tersambung dari ke π, dan thyristor T 3 dan T akan tersambung dari + π ke π. Arus rms : Irms =, daya ac : Pac = Irms dan factor bentuk : FF = R Pdc Faktor ripel : RF = FF 1, Faktor kegunaan trafo : TUF = VI s s Vm Vs dengan V s = dan Is = R III. BAHAN DAN ALAT 1. Power Supply (-13). Thyristor control panel (7-) 3. Resistor load (7-1). Induktor load (7-3) 5. Kapasitor load (7-1). Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC -3 A (-11) 7. Digital Volmeter/Amperemeter AC/DC (-11). Osiloscop Double Beam 9. Kabel jumper IV. LANGKAH KERJA 1. Membuat rangkaian penyearah satu fasa terkendali setengah gelombang a. Buatlah rangkaian sesuai dengan diagram rangkaian seperti yang ditunjuk kan oleh Gambar. Gambar. Rangkaian percobaan 1
b. Buat rangkaian power suplai untuk output satu fasa dengan tegangan Volt, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3. Gambar 3. Rangkaian power suplay. Percobaan dengan beban Resistor a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan posisikan induktor dalam keadaan terhubung singkat dengan menghubungkan terminal link. b. Posisikan selektor penyalaan sudut pada posisi -. c. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor memiliki nilai 1 Ω d. Kalibrasi osiloskop e. Posisikan tegangan referensi penyalaan pada posisi f. Hubungkan power suplai ke sumber g. Hidupkan Thyristor control panel (7-) dan Power Suplply (-13) dengan menekan pushbutton ON h. Variasikan tegangan referensi penyalaan mulai dari sampai Volt, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1 i. Amati bentuk gelombang arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh osiloskop. Untuk melihat tegangan input, pindahkan rangkaian osiloskop ke sisi input. j. Moving Iron Volmeter/Amperemeter AC/DC -3 A (-11) digunakan untuk melihat nilai rms tegangan dan arus, sedangkan Digital Volmeter /Amperemeter AC/DC (-11) digunakan untuk melihat nilai rata-rata arus dan tegangan. k. Catat nilai puncak, rms dan nilai rata-rata dari arus dan tegangan dalam Tabel 1. 3. Percobaan dengan beban Resistor dan Induktor a. Posisikan semua saklar kapasitor dalam kondisi OFF dan lepaskan hubungan terminal link induktor. b. Setting nilai induktor dalam keadaan minimum dan buat nilai menjadi 7 mh saat rangkaian sudah beroperasi c. Ulangi langkah e sampai j pada percobaan dan masukkan hasil pengamatan ke dalam tabel.. Percobaan dengan beban Resistor dan Kapasitor a. Posisikan saklar kapasitor dalam kondisi ON ( µf) dan pasang hubungan terminal link induktor.
b. Posisikan semua saklar resistor dalam kondisi ON, sehingga resistor memiliki nilai 1 Ω c. Ulangi langkah e sampai j pada percobaan dan masukkan hasil penga matan ke dalam tabel 3 Tabel 1. Hasil Percobaan Beban R Irms Vm Irms Idc Vs Vout Iout Tabel. Hasil Percobaan Beban RL Irms Vm Irms Idc Vs Vout Iout Tabel 3. Hasil Percobaan Beban RC Irms Vm Irms Idc Vs Vout Iout V. TUGAS Buatlah laporan sementara berdasarkan hasil praktek yang telah anda dapatkan, kemudian buatlah laporan lengkap untuk dikumpul minggu depan VI. ANALISIS 1. Hitung nilai rms dan nilai rata-rata tegangan dan arus pada percobaan diatas.. Hitung daya output DC, daya output AC, efisiensi, komponen tegangan AC, factor bentuk, factor ripple dan factor kegunaan trafo. 3. Tentukan sudut penyalaan kedua pada setiap variasi tegangan referensi penyalaan. Tentukan sudut pemadaman pada beban R, RL dan RC 3
Gambar. Konfigurasi rangkaian pada panel Gambar 5. Konfigurasi rangkaian pada panel thyristor