FAKUTAS TEKNIK UNP PENYEAAH SATU FASA TIDAK TEKENDAI JOBSHEET/ABSHEET JUUSAN : TEKNIK EEKTO NOMO : II POGAM STUDI : DI WAKTU : x 5 MENIT MATA KUIAH /KODE : EEKTONIKA DAYA / TEI5 TOPIK : PENYEAAH SATU FASA SETENGAH GEOMBANG I. TUJUAN. Mahasiswa terapil erangkai penyearah satu fasa setengah gelobang tak terkendali. Mahasiswa dapat eahai karakteristik penyearah satu fasa setengah gelobang tak terkendali dengan berbagai variasi beban 3. Mahasiswa dapat enggabarkan bentuk gelobang input dan output penyearah satu fasa setengah gelobang uncontrolled pada beban yang bervariasi II. TEOI SINGKAT Penyearah tak terkendali pada uunya enggunakan dioda sebagai saklarnya. Untuk penyearah satu fasa setengah gelobang tak terkendali enggunakan satu buah dioda, seperti yang ditunjukkan pada Gabar. β Gabar. Penyearah satu fasa setengah gelobang tak terkendali dengan beban resistif Dari Gabar terlihat, Dioda hanya engalirkan arus saat tegangan suber s bernilai positif saja. Saat tegangan suber negatif dioda pada kondisi tertahan (blocking condition) dan tegangan keluarannya nol. A. Penyearah Dengan Beban Tahanan Murni (esistor) Pada beban resistif, sudut peadaan diode terjadi pada sudut konduksi β. Bentuk gelobang arus dan tegangan outputnya saa tanpa ada pergeseran fasa. Besarnya tegangan dan arus rata-rata output : o avg o avg Sinωt dωt dan Io avg sedangkan tegangan dan arus rs output : 7
[ ] cos rs Sinωt dωt ωt rs Io rs B. Penyearah Dengan Beban esistor dan Induktor. σ β+σ Gabar. Penyearah setengah gelobang dengan beban resistif dan induktif Pada beban resistif dan induktif, sudut peadaan dioda terjadi pada sudut konduksi β + σ. Bentuk gelobang arus dan tegangan outputnya terjadi beda fasa sebesar σ. Ini dikarenakan adanya induktor dala rangkaian. Pada periode positif, induktor di charge. Saat ωt, arus di induktor asih tersisa, sehingga diode tetap enyala. Diode off setelah arus I o turun encapai pada ωt β + σ. Tegangan output rata-rata : + σ o avg ω ω [ ( + σ )] Sin t d t cos Persaaan arus I o dapat dicari dari respon waktu : - Arus Steady state (i ss ) ω iss Sin( ωt φ), φ tan ( + X ) - Arus Transient (i T ) di t + i, i T Ae dt - Arus total, i o i ss + i T t io Sin( ωt φ) + e Sinφ + X Pada kedua jenis beban berlaku persaaan daya sebagai berikut : Daya output DC, P I Daya output AC, Pac rs Irs Efisiensi (rectification ratio) diruuskan dengan : P η % P ac 8
Tegangan keluaran terdiri dari koponen dan koponen ac atau ripple. Nilai efektif (rs) koponen ac tegangan keluaran adalah : ac rs Faktor bentuk (for factor) yang engukur bentuk tegangan keluaran adalah : ac FF Faktor ripple (ripple factor) yang engukur kandungan ripple, didefinisikan sebagai : ac rs F FF : Faktor kegunaan trafo (trafo utilization factor) didefinisikan : P TUF I s s III. BAHAN DAN AAT. Power Supply (6-3). Thyristor control panel (7-) 3. esistor load (67-4) 4. Induktor load (67-3) 5. Kapasitor load (67-) 6. Moving Iron oleter/apereeter AC/DC -3 A (68-4) 7. Digital oleter/apereeter AC/DC (68-6) 8. Osiloscop Double Bea 9. Kabel juper I. ANGKAH KEJA. Mebuat rangkaian penyearah satu fasa setengah gelobang tak terkendali a. Buatlah rangkaian sesuai dengan diagra rangkaian seperti yang ditunjuk kan oleh Gabar 3. Gabar 5 enunjukkan konfigurasi rangkaian pada panel. Gabar 3. angkaian percobaan b. Buat rangkaian power suplai untuk output satu fasa dengan tegangan olt, seperti yang ditunjukkan oleh Gabar 4. 9
. Percobaan dengan beban esistor Gabar 4. angkaian power suplay a. Posisikan seua saklar kapasitor dala kondisi OFF dan posisikan induktor dala keadaan terhubung singkat dengan enghubungkan terinal link. b. Posisikan selektor penyalaan sudut pada posisi -8. c. Posisikan seua saklar resistor dala kondisi ON, sehingga resistor eiliki nilai 8 Ω d. Kalibrasi osiloskop anda e. Hubungkan power suplai ke suber f. Hidupkan Thyristor control panel (7-) dan Power Suplply (6-3) dengan enekan pushbutton ON g. Aati bentuk gelobang arus dan tegangan yang ditunjukkan oleh osiloskop. Untuk elihat tegangan input, pindahkan rangkaian osiloskop ke sisi input. h. Moving Iron oleter/apereeter AC/DC -3 A (68-4) digunakan untuk elihat nilai rs tegangan dan arus, sedangkan Digital oleter /Apereeter AC/DC (68-6) digunakan untuk elihat nilai rata-rata arus dan tegangan. i. Catat nilai puncak, rs dan nilai rata-rata dari arus dan tegangan dala Tabel. j. Matikan power suplai dan lakukan percobaan selanjutnya 3. Percobaan dengan beban esistor dan Induktor a. Posisikan seua saklar kapasitor dala kondisi OFF dan lepaskan hubungan terinal link induktor. b. Setting nilai induktor dala keadaan iniu c. Ulangi langkah c sapai f pada percobaan d. Atur switch inductor sehingga nilainya enjadi 7 H. e. Ulangi langkah g sapai j pada percobaan 4. Percobaan dengan beban esistor dan Kapasitor a. Posisikan saklar kapasitor dala kondisi ON ( µf) dan pasang hubungan terinal link induktor. b. Posisikan seua saklar resistor dala kondisi ON, sehingga resistor eiliki nilai 8 Ω c. Ulangi langkah c sapai j pada percobaan
Beban C Tabel. Hasil Percobaan Input Output Bentuk Gelobang rs Irs rs Irs I I s out Is/Iout. TUGAS Buatlah laporan seentara berdasarkan hasil praktek yang telah anda dapatkan, keudian buatlah laporan lengkap dengan enganalisa hasil pengaatan sesuai dengan ruus yang diberikan pada teori di atas untuk dikupul inggu depan I. ANAISIS. Hitung nilai rs dan nilai rata-rata tegangan dan arus pada kedua percobaan.. Hitung daya output DC, daya output AC, efisiensi, koponen tegangan AC, factor bentuk, factor ripple dan factor kegunaan trafo. 3. Bagaiana sudut fasa tegangan dan arus pada setiap percobaan. 4. Jelaskan perbedaan bentuk gelobang tegangan output saat diberi beban, dan C. Menurut anda apa yang enyebabkan perbedaan tersebut. Gabar 5. Konfigurasi rangkaian pada panel