Pengubah Tegangan Dc Ke Dc
description
Transcript of Pengubah Tegangan Dc Ke Dc
PENGUBAH TEGANGAN
DC KE DC
KELOMPOK V
FALDHY WIJAYA (E1D1 10 044)
ALBERT HENDRIK (E1D1 10 051)
ASRUL PAWILOI (E1D1 10 085)
DENI DARMAWAN (E1D1 11 0 )
ABDUL MUIS (E1D1 12 0 )
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2014
1
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas rahmat-Nya sehingga kami dapat menyusun makalah tentang Pengubah Tegangan
DC ke DC. Kami menyadari dalam penulisan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan dan
kesalahan. Akan tetapi sebagai manusia biasa, kami tidak luput dari kesalahan dan kekeliruan.
Kami juga menyadari bahwa tanpa adanya dukungan dan bantuan dari berbagai pihak,
makalah ini tidak dapat diselesaikan. Untuk itu pada kesempatan ini kami menyampaikan terima
kasih pada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan.
Kendari, 3 Oktober 2014
Tim Penyusun
2
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... 1
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... 2
DAFTAR ISI ...................................................................................................................... 3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................................................ 4
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 4
1.3 Tujuan dan Manfaat ........................................................................................ 4
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Rangkaian Komutator dengan Kapasitor Seri ................................................ 5
2.2 Rangkaian Komutator dengan C Paralel ........................................................ 8
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 11
3.2 Saran .............................................................................................................. 11
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengubah tegangan dc ke dc ini lebih populer disebut sebagai dc o dc converter atau
chopper. Prinsip untuk mendapatkan perubahan tegangan dc dari sumber tegangan yang juga
dc adalah dengan memotong-motong sumber tegangan dc yang kontinyu tersebut.
Tegangan input adalah sumber tegangan dc yang kontinyu. Apabila hanya diberikan
pulsa trigger saja pada gerbang (G), maka SCR akan satu kali saja mencapai keadaan on
(ketika dicapainya tegangan penyalaan) dan setelah itu tidak pernah kembali ke kondisi off
(karena arus yang mengalir pada beban yang juga sama dengan arus yang melewati SCR
tidak akan pernah mencapai kembali genggamannya (Is). Oleh karena itu, diperlukan
rangkaian atau kondisi yang dapat membuat arus yang melalui SCR menuju ke arus
genggamannya dan juga satu pulsa yang periodik pada gerbang dari SCR ini agar tercapai
kondisi on pada SCR. Untuk mendapatkan pulsa-pulsa tersebut dapat dilakukan dengan cara
sebagai berikut :
(1) Memasang kapasitor yang dihubungkan seri dengan beban (ini dikenal sebagai
rangkaian komutator dengan C seri) atau;
(2) Memasang kapasitor yang dihubungkan paralel dengan beban (ini dikenal sebagai
rangkaian komutator dengan C paralel).
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa itu pengubah tegangan dc ke dc?
2. Apa itu rangkaian komutator dengan kapasitor seri?
3. Apa itu rangkaian komutator dengan kapasitor paralel?
1.3 Tujuan dan Manfaat
1. Mengetahui apa itu pengubah dc ke dc.
2. Mengetahui rangkaian komutator dengan kapasitor seri.
3. Mengetahui rangkaian komutator dengan kapasitor paralel.
4
BAB II
PEMBAHASAN
PENGUBAH TEGANGAN DC KE DC
Pengubah tegangan dc ke dc ini lebih populer disebut sebagai dc o dc converter atau chopper.
Prinsip untuk mendapatkan perubahan tegangan dc dari sumber tegangan yang juga dc adalah
dengan memotong-motong sumber tegangan dc yang kontinyu tersebut. Hasil yang diharapkan
dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1
Tegangan input adalah sumber tegangan dc yang kontinyu. Apabila hanya diberikan pulsa trigger
saja pada gerbang (G), maka SCR akan satu kali saja mencapai keadaan on (ketika dicapainya
tegangan penyalaan) dan setelah itu tidak pernah kembali ke kondisi off (karena arus yang
mengalir pada beban yang juga sama dengan arus yang melewati SCR tidak akan pernah
mencapai kembali genggamannya (Is). Oleh karena itu, diperlukan rangkaian atau kondisi yang
dapat membuat arus yang melalui SCR menuju ke arus genggamannya dan juga satu pulsa yang
periodik pada gerbang dari SCR ini agar tercapai kondisi on pada SCR. Untuk mendapatkan
pulsa-pulsa tersebut dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
(1) Memasang kapasitor yang dihubungkan seri dengan beban (ini dikenal sebagai rangkaian
komutator dengan C seri) atau;
5
(2) Memasang kapasitor yang dihubungkan paralel dengan beban (ini dikenal sebagai
rangkaian komutator dengan C paralel).
2.1 Rangkaian Komutator dengan Kapasitor Seri
Rangkaian dasar komutator dengan C seri ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2
Cara kerja rangkaian ini dapat dijelaskan sebagai berikut: Pada saat gerbang SCR diberi pulsa
trigger, maka SCR akan konduksi dan kapasitor C mengalami pengisisan muatan (charging).
Pada suatu saat tegangan kapasitor akan mencapai tegangan Vdc, dan tentunya tidak ada lagi arus
yang mengalir melalui SCR. Hal ini menyebabkan SCR cut off. Selanjutnya pada saat SCR off,
akan terjadi pembuangan muatan dari kapasitor C melalui tahanan R. Apabila kapasitor C telah
membuang semua muatannya, maka pulsa trigger Ig siap untuk memberikan penyalaan pada SCR
dan memberikan pengulangan seperti proses sebelumnya. Ada dua masalah yang harus diatasi
yaitu:
(1) Kapasitor C harus dibuat cukup besar dengan maksud untuk mendapatkan pengaliran
arus ke beban yang cukup besar selama waktu penyalaan SCR tersebut.
(2) Pada waktu C discharge, diusahakan agar tegangan katoda terhadap tegangan anodanya
selalu berada di bawah tegangan penyalaannya (lihat Gambar 2.2 pada keadaan discharge
Vac = Vscr = Vdc – Vc(t). Vc(t) mula-mula = Vdc. Agar SCR jangan terburu on, maka harus
dijaga agar Vac < Vbo atau dengan kata lain arus discharge-nya harus diperlambat. Hal ini
dapat diusahakan dengan membuat R cukup besar.
6
Hubungan antara Vc(t) dan VL(t) dapat dilihat pada Gambar 2.3a dan b.
Gambar 2.3
Untuk mengatasi masalah diatas, perlu dilakukan modifikasi terhadap rangkaian pada Gambar
2.2, yaitu seperti Gambar 2.4 dengan cara kerja sebagai berikut:
Gambar 2.4
Pertama SCR1 konduksi dan kapasitor C charging sampai kemudian SCR1 kembali off. Pada saat
SCR1 off, SCR2 konduksi (dengan diberikannya pulsa trigger Ig2). Dalam situasi ini kapasitor
akan discharge melalui induktor L dan SCR2. Adanya induktor L dimaksudkan untuk mencegah
agar arus yang mengalir pada SCR2 tidak melebihi harga nominalnya. Pembuangan muatan
7
(discharging) dari kapasitor C melalui induktor L akan berlangsung cepat (konstanta waktu T =
L/C) dibandingkan dengan melalui R. Pada saat arus SCR2 ini sudah mencapai sedikit di bawah
arus genggamannya (IH), maka SCR2 akan off kembali dan pada keadaan ini SCR1 siap untuk di-
trigger. Demikianlah proses di atas akan berulang kembali seterusnya. Bentuk tegangan Vc(t),
VI(t) terhadap arus Ig1 dan Ig2 terlihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5
2.2 Rangkaian Komutator dengan C Paralel
Rangkaian komutator dengan C paralel ini lebih umum dipakai pada rangkaian chopper seperti
terlihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6
8
Di sini SCR1 bertindak sebagai pemeran utama yang mengeluarkan daya ke beban sedangkan
SCR2 berfungsi sebagai pengatur operasi kerja SCR1 ini. Cara kerja rangkaian ini adalah sebagai
berikut: Penyalaan SCR1 dilakukan dengan memberikan pulsa trigger Ig1, sehingga SCR1
konduksi dan C terisi muatan melalui tahanan R sampai tegangan kapasitor mencapai V dc. Pada
kondisi SCR1 on, beban menerima daya dari sumber dc (beban dialiri arus). Kemudian,
penghentian arus pada beban dilakukan dengan penyalaan SCR2. Pada saat SCR2 konduksi,
tegangan pada SCR2 mendekati nol (atau SCR2 seakan-akan hubung singkat). Dengan demikian
tegangan di titik a (lihat Gambar di 2.6) menjadi nol. Karena sifat kapasitor yang menyatakan
bahwa tegangan tidak dapat berubah tiba-tiba, sehingga apabila titik a menjadi nol, maka seakan-
akan titik b menjadi negatif Vdc (- Vdc). Akibat tegangan di titik b menjadi negatif Vdc (- Vdc),
sedangkan tegangan katoda SCR1 = 0, maka akan menyebabkan SCR1 off. Pada keadaan SCR1
off ini akan terjadi pengisisan muatan pada C melalui tegangan + Vdc (titik c), beban, kapasitor,
dan SCR2, yang pada akhirnya tegangan Vc akan berusaha mencapai tegangan Vdc dengan titik b
akan menjadi + Vdc dan tegangan di titik a tetap 0. Apabila tegangan kapasitor sudah kembali
seperti semula, maka tidak ada arus charge lagi yang mengalir, dan hal ini akan menyebabkan
SCR2 off dan proses akan kembali berulang.bentuk tegangan Vc(t), dan VL(t), dapat dilihat pada
Gambar 2.7. Sama halnya seperti rangkaian komutator dengan C seri, juga diperlukan waktu
dengan periode tertentu untuk penyalaan SCR1 dan SCR2. Maka untuk itu diperlukan modifikasi
terhadap rangkaian komutator seperti yang terihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.7
9
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Ada dua jenis rangkaian yang dapat membuat arus yang melalui SCR menuju ke arus
genggamnya dan juga satu pulsa yang periodik pada gerbang dari SCR ini agar tercapai kondisi
on pada SCR, yaitu:
(1) Memasang kapasitor yang dihubungkan seri dengan beban (ini dikenal sebagai rangkaian
komutator dengan C seri) atau;
(2) Memasang kapasitor yang dihubungkan paralel dengan beban (ini dikenal sebagai rangkaian komutator dengan C paralel).
3.2 Saran
Adapun saran dari penulisan makalah ini yaitu pembahasan makalah ini hanya berasal dari satu sumber buku saja, jadi kiranya ada kekurangan dari penulisan makalah ini diharapkan masukan dari pembaca.
11