penyearah dioda (kuliah ke 4) - elektronika daya itb ... · penyearahpenyearahdioda dioda ......

31
3/22/2010 1 Penyearah Penyearah Dioda Dioda Pekik Argo Dahono Pekik Argo Dahono School of Electrical Engineering and Informatics School of Electrical Engineering and Informatics Institute of Technology Bandung Institute of Technology Bandung Rectifier Applications Rectifier Applications rectifier ed Uncontroll Converter DC - DC Load DC source AC rectifier ed Uncontroll Inverter PWM source AC Motor Induction Inverter PWM rectifier Controlled source AC Load AC rectifier Controlled source AC Load DC supplies power dc mode - Switched (a) drives. AC speed - Variable (b) (UPS) Supplies Power tible Uninterrup (c) supplies. power DC (d) rectifier Controlled - Phase system AC system AC inverter controlled - Phase systems. on transmissi power DC (e) Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : Elektronika Elektronika Daya Daya 2

Upload: doanbao

Post on 19-Mar-2019

249 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

3/22/2010

1

PenyearahPenyearah DiodaDioda

Pekik Argo DahonoPekik Argo Dahono

School of Electrical Engineering and InformaticsSchool of Electrical Engineering and Informatics

Institute of Technology BandungInstitute of Technology Bandung

Rectifier ApplicationsRectifier Applications

rectifier

edUncontrollConverter DC-DC Load DCsource AC

rectifier

edUncontrollInverter PWMsource AC

Motor Induction

Inverter PWMrectifier

Controlled source AC Load AC

rectifier

Controlled source AC Load DC

suppliespower dc mode-Switched (a)

drives. ACspeed-Variable (b)

(UPS) SuppliesPower tibleUninterrup (c)

supplies.power DC (d)

rectifier

Controlled-Phase system AC system AC

inverter

controlled-Phase

systems. ontransmissipower DC (e)

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 22

3/22/2010

2

Penyearah IdealPenyearah Ideal

�� Tegangan dan arus keluaran bebas riakTegangan dan arus keluaran bebas riak

�� Tegangan dan arus masukan sinusoidalTegangan dan arus masukan sinusoidal

�� FaktorFaktor--daya sisi masukan sama dengan daya sisi masukan sama dengan satu.satu.

�� Arah aliran daya bisa berbalikArah aliran daya bisa berbalik

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 33

PenyearahPenyearah SatuSatu--FasaFasa

Tegangan dan arus masukan:

( )tVv ss ωsin2= ( )tIi ss ωsin2=

Daya masukan :

( )[ ]tIVivp sssss ω2cos1 −==

Tegangan dan arus keluaran :

oo Vv = oo Ii =

Daya keluaran :

ooooo IVivp ==

Daya sesaat masukan tidak mungkin sama dengan daya sesaat keluaran.

Penyearah ideal satu-fasa tidak mungkin didapat hanya dengan menggunakan

saklar semikonduktor. Diperlukan komponen penyimpan energi untuk

mendapatkan penyearah ideal.

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 44

3/22/2010

3

Penyearah TigaPenyearah Tiga--FasaFasaTegangan masukan :

( )tVv ssa ωsin2= ( )3

2sin2 πω −= tVv ssb ( )3

2sin2 πω += tVv ssc

Arus masukan :

( )tIi ssa ωsin2= ( )3

2sin2 πω −= tIi ssb ( )3

2sin2 πω += tIi ssc

Daya masukan :

ssscscsbsbsasas IVivivivp 3=++=

Tegangan dan arus keluaran :

oo Vv = oo Ii =

Daya keluaran :

ooooo IVivp ==

Daya sesaat masukan bisa sama dengan daya sesaat keluaran. Penyearah ideal

tiga-fasa bisa diimplementasikan hanya dengan saklar semikonduktor tanpa

menggunakan komponen penyimpan energi.

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 55

PenyearahPenyearah SatuSatu--FasaFasa SetengahSetengah--GelombangGelombang

sv

+

Rov

oi

sv

ov

oi

0 π π2

Tegangan keluaran rata-rata:

( ) ( )π

ωωπ

πs

soV

tdtVV2

sin22

1

0== ∫

Arus keluaran rata-rata:

R

V

R

VI soo

π

2==

Arus rms masukan:

( ) ( )2

sin2

2

1

0

2

2

R

Vtdt

R

VI sss =

= ∫

πωω

π

VA sisi masukan :

2

2

R

VIVVA ssss ==

Daya masukan:

R

VPP sos 2

22

π==

Faktor daya :

2

22

π==

s

s

VA

PPF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 66

Faktor daya kurang dari satu walaupun bebannya resistif

3/22/2010

4

Penyearah SetengahPenyearah Setengah--GelombangGelombang

sv

+

oi

R ovdv

si

D Lv

sv

dv

oi

0 π π2

0 π π2

si

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 77

Nilai rata-rata tegangan berubah sebagai fungsi kondisi kerja

Penyearah SetengahPenyearah Setengah--GelombangGelombang

sv

+

oi

R ovdv

si

D Lv

FD

sv

dv

oi

0 π π2

0π π2

si

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 88

Nilai rata-rata tegangan tidak dipengaruhi kondisi kerja

3/22/2010

5

SimulasiSimulasi PenyearahPenyearah DiodaDioda SetengahSetengah--GelombangGelombang

Pekik A. Dahono : Elektronika Pekik A. Dahono : Elektronika

DayaDaya

sv

+

oi

R ovdv

si

D Lv

FD

0 THEN 0 Jika

.0Syarat

0

2tUntuk

sin

0Untuk

=<

=+

<<

=+

<<

oo

o

oo

moo

ii

i

Ridt

diL

tVRidt

diL

t

πωπ

ω

πω

99

AnalisisAnalisis KeadaanKeadaan MantapMantap KonduksiKonduksi KontinyuKontinyu

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya

( )

( )

( )

( )RLh

LhR

CK

thKi

thCv

hh

hh

h

hho

h

hhd

/tan

mana yang

cos

cos

1

22

0

0

ωθβ

ω

βω

θω

=

=

−=

+=

+=

+=

1010

3/22/2010

6

Penyearah SetengahPenyearah Setengah--GelombangGelombang

dv

si

D

FDsv

+

oI

L

sv

dv

oi

0 π π2

0π π2

si

µ

oI

oI

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1111

WaktuWaktu KomutasiKomutasi

( )

( ) ( ) [ ]

( ) ( ) [ ]

os

d

ssd

s

o

sso

o

ss

fLIV

V

Vtdt

VV

V

LI

L

VtdtV

LI

I

tVdt

diL

−=

+==

−=

−==

=

π

µπ

ωωπ

ωµ

µω

ω

ω

π

µ

ωµ

2

cos12

2sin

2

2

: teganganrata-rata Nilai

21cos

cos12

sin2

menuju nol dariberubah sumber Arus

sin2

:komutasisaat Pada

/

0

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1212

3/22/2010

7

Penyearah SetengahPenyearah Setengah--GelombangGelombang

sv

+

R ov

si D

C

sv

ov

0 π π2

0 π π2

si

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1313

Jika kapasitor cukup besar, nilai rata-rata tegangan keluaran mendekati nilai Puncak tegangan sumber.

Penyearah SatuPenyearah Satu--Fasa CenterFasa Center--TapTap

Tegangan keluaran rata-rata:

so VN

NV

=

1

222

π

Arus keluaran rata-rata:

RVI oo /=

Arus dioda rata-rata:

2/21 oDD III ==

Arus dioda rms :

21

221

R

V

N

NII srms

DrmsD ==

VA sekunder trafo :

R

V

N

NIV

N

NVA

srmsDssek

22

1

2

1

2 22

×=

VA primer trafo :

sspri IVVA =

1v

2v

R1D

2D

ov

1Di

2Di

sv

+

si 21 : NN oi

sv

ov

oi

0 π π2

si

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1414

3/22/2010

8

Penyearah SatuPenyearah Satu--Fasa CenterFasa Center--Tap Beban InduktifTap Beban Induktif

sv

ov

oi

0 π π2

si

R ov

oi

1v

2v

1D

2D

1Di

2Di

sv

+

si 21 : NN

L

Tegangan keluaran rata-rata:

so VN

NV

=

1

222

π

Tegangan masukan :

os VN

NV

222

1 π=

Arus keluaran rata-rata: RVI oo /=

Arus dioda rata-rata: 2/21 oDD III ==

Arus dioda rms : 2

21orms

DrmsD

III ==

VA sekunder trafo : oormsDssek IVIV

N

NVA

22

1

2 π=×

×=

Arus rms primer trafo:os I

N

NI

=

1

2

VA primer trafo : oosspri IVIVVA22

π==

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1515

KomutasiKomutasi

�� KomutasiKomutasi :: prosesprosesperpindahanperpindahan arusarus daridari satusatulenganlengan keke lenganlengan yangyang lainlain..

�� InduktansiInduktansi sumbersumbermenyebabkanmenyebabkan perpindahanperpindahanarusarus memerlukanmemerlukan waktuwaktu..

1v

2v

1D

2D

1Di

2Di+

+sL

sL

oI

sv

ov

oi

0 π π2

si

oss

d IfLV

V 222

−=π

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1616

3/22/2010

9

PenyearahPenyearah SatuSatu--FasaFasa JembatanJembatan

sv

ov

oi

0 π π2

si

sv

+

si

oi

R ov

1D 3D

2D 4D

RVP

R

VI

II

RVI

R

VI

VV

VV

sin

sDrms

oDav

srmso

oavo

srmso

savo

/ :power Input

2 :current diode RMS

2/ :current diode Average

/ :currentoutput RMS

:currentoutput Average

: tageoutput vol RMS

22 :tageoutput vol Average

2

,

,

,

,

=

=

=

=

=

=

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1717

Penyearah SatuPenyearah Satu--Fasa Jembatan Beban InduktifFasa Jembatan Beban Induktif

sv

ov

oi

0 π π2

si

sv

+

si

oi

Rov

1D 3D

2D 4D

L

Tegangan keluaran rata-rata:

so VVπ

22=

Tegangan masukan :

os VV22

π=

Arus keluaran rata-rata:

RVI oo /=

Arus dioda rata-rata:

2/21 oDD III ==

Arus dioda rms :

221

ormsD

rmsD

III ==

Arus rms sumber:

os II =

VA primer trafo :

oosspri IVIVVA22

π==

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1818

3/22/2010

10

Rectifier Input CurrentRectifier Input Current

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1919

Orde ganjil

Besarnya harmonisa berbanding terbalik dengan ordenya

PerbandinganPerbandingan antaraantara penyearahpenyearahcentercenter--tap tap dandan jembatanjembatan

CenterCenter--taptap

�� SetiapSetiap saatsaat hanyahanya satusatudiodadioda yangyang konduksikonduksi..

�� VAVA sekundersekunder trafotrafo besarbesar..

�� CocokCocok untukuntuk penerapanpenerapanarusarus besarbesar teganganteganganrendahrendah..

�� TeganganTegangan puncakpuncak diodadiodatinggitinggi..

JembatanJembatan

�� SetiapSetiap saatsaat adaada duadua diodadiodayangyang konduksikonduksi secarasecaraseriseri..

�� VAVA sekundersekunder trafotrafominimumminimum..

�� CocokCocok untukuntuk penerapanpenerapantegangantegangan tinggitinggi arusarusrendahrendah..

�� TeganganTegangan puncakpuncak diodadiodarendahrendah..

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2020

3/22/2010

11

Penyearah Jembatan Beban KapasitifPenyearah Jembatan Beban Kapasitif

oi

Rov

1D 3D

2D 4D

Lsv

+

si

dC

sv

ov

0 π π2

si

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2121

Crest Factor Input CurrentCrest Factor Input Current

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2222

Tegangan beban dan faktor puncak arus sumber turun dengan naiknyaarus beban

3/22/2010

12

Hasil SimulasiHasil Simulasi

L = 50 µH C = 2200 µF

L = 1 mH C = 2200 µF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2323

Semakin tinggi induktansisumber, semakin rendah faktor puncak arus sumber

HarmonisaHarmonisa ArusArus MasukanMasukan PenyearahPenyearah SatuSatu--FasaFasa

L=50 µH C=2200 µFL= 1 mH C= 2200 µF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2424

Harmonisa arus sumber turun dengan naiknya induktansi

3/22/2010

13

Harmonisa Tegangan DC Penyearah SatuHarmonisa Tegangan DC Penyearah Satu--FasaFasa

L=50 µH C=2200 µF L= 1 mH C= 2200 µF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2525

Riak tegangan beban turun dengan naiknya induktansi sumber

SifatSifat--Sifat Penyearah Jembatan Beban KapasitifSifat Penyearah Jembatan Beban Kapasitif

�� NilaiNilai ratarata--rata rata tegangantegangan keluarankeluaran mendekatimendekati nilainilaipuncakpuncak tegangantegangan sumbersumber..

�� ArusArus masukanmasukan mengandungmengandung harmonisaharmonisa ordeordeganjilganjil terutamaterutama ordeorde tigatiga..

�� WaktuWaktu konduksikonduksi diodadioda semakinsemakin pendekpendek jikajikakapasitansikapasitansi tapistapis makinmakin besarbesar dandan induktansiinduktansisumbersumber makinmakin kecilkecil..

�� DPF DPF samasama dengandengan satusatu tetapitetapi PF PF kurangkurang daridarisatusatu. . NilaiNilai PF PF berubahberubah sebagaisebagai fungsifungsi bebanbeban, , kapasitansikapasitansi tapistapis, , dandan induktansiinduktansi sumbersumber..

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2626

3/22/2010

14

Dual voltage rectifierDual voltage rectifieroi

Rov

1D 3D

2D 4D

L

sv

+

sidC

dC

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2727

Voltage doublerVoltage doubler

sv

+

si 21 : NN

1D

2D

R ov

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2828

3/22/2010

15

Current DoublerCurrent Doubler

sv

+

si

oi

Rov

1D 2DL

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 2929

Banyak dipakai untuk tegangan rendah arus besar.

Dahono Current DoublerDahono Current Doubler

1v

2v

1D

2D

sv

+

si 21 : NN

R ov

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3030

3/22/2010

16

Penyearah TigaPenyearah Tiga--Fasa SetengahFasa Setengah--GelombangGelombang

sou

rce

A

C

R

S

T

u

vw

n

1D

2D

3D

ovLoad

oi

π0 π2 tω

ui

vi

wi

unv vnv wnv

Ri

wi

vi

ui

Tegangan keluaran rata-rata: llso VVπ2

23=

Tegangan sekunder trafo : olls VV23

2π=

Arus dioda rata-rata dan rms: 3/321 oDDD IIII ===

3

321orms

DrmsD

rmsD

IIII ===

VA sekunder trafo : oosllssek IVIVVA23

23

π==

Arus rms primer trafo :31

2 op

I

N

NI

=

Tegangan primer trafo: ollp VN

NV

63

2

2

1 π

=

VA primer trafo : oopllppri IVIVVA23

23

π==

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3131

PenyearahPenyearah TigaTiga--FasaFasa SetengahSetengah--GelombangGelombang

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3232

3/22/2010

17

Analisis Harmonisa Arus MasukanAnalisis Harmonisa Arus Masukan

( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )[ ]

0

cos23/5cos3/cos

sinsin

.0 jadi ganjil, simetris Gelombang

sincos

3

3/

3/5

11

=

−+=

−=

=

+=

∫ ∫

∑∑∞

=

=

n

on

on

n

n

n

n

nR

b

nnnn

Ib

tdtntdtnI

b

a

tnbtnai

ππππ

ωωωωπ

ωω

π

π

π

π

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3333

Pengaruh komutasiPengaruh komutasi

π0 π2 tω

unv vnv wnv

2

wnun vv +

oslld IfLVV 32

23−=

π

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3434

3/22/2010

18

Penyearah TigaPenyearah Tiga--Fasa SetengahFasa Setengah--GelombangGelombang

�� Setiap saat hanya satu dioda konduksi.Setiap saat hanya satu dioda konduksi.

�� Arus belitan mengandung komponen dcArus belitan mengandung komponen dc

�� Arus sumber mengandung harmonisa orde Arus sumber mengandung harmonisa orde genap.genap.

�� Frekuensi riak keluaran adalah tiga kali Frekuensi riak keluaran adalah tiga kali frekuensi sumber.frekuensi sumber.

�� Cocok untuk aplikasi arus besar tegangan Cocok untuk aplikasi arus besar tegangan rendah.rendah.

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3535

PenggunaanPenggunaan ZigZig--ZagZag TransformerTransformer

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 3636

3/22/2010

19

Penggunaan ZigPenggunaan Zig--Zag TransformerZag Transformer

oossegsek

os

os

seg

os

olls

llso

IVIVVA

II

VV

V

VV

VV

VV

63

46

:rafosekunder tbelitan VA

3

:sekunderbelitan arus efektif Nilai

29

2

3

:belitansegmen iapTegangan t

63

2

neutral-to-LineTegangan

23

2

2

23

ln

ln

π

π

π

π

π

==

=

==

=

=

=

oopllppri

ollp

op

IVIVVA

VN

NV

I

N

NI

33

:foprimer traVA

23

2

6

:foprimer tra arus rms Nilai

2

1

1

2

π

π

==

=

=

Pekik A. Dahono : Elektronika DayaPekik A. Dahono : Elektronika Daya 3737

Penyearah 6Penyearah 6--Pulsa SetengahPulsa Setengah--GelombangGelombang

Load

oi

u

vw

n

1D

2D

3D

x

y z

4D

5D

6D'n

0

ov

R

S

T

R

S

T

Load

oi

Pekik A. Dahono : Elektronika DayaPekik A. Dahono : Elektronika Daya

Penyearah APenyearah B

3838

3/22/2010

20

PenyearahPenyearah 66--Pulsa Pulsa SetengahSetengah--GelombangGelombang

PenyearahPenyearah AA

�� SetiapSetiap saatsaat adaada duadua diodadiodakonduksikonduksi..

�� ArusArus ratarata--rata rata diodadioda Io/6Io/6

�� ArusArus rmsrms diodadioda ((belitanbelitansekundersekunder trafotrafo) .) .

�� PerluPerlu interphaseinterphase reactorreactor

PenyearahPenyearah BB

�� SetiapSetiap saatsaat hanyahanya satusatudiodadioda konduksikonduksi..

�� ArusArus ratarata--rata rata diodadioda Io/6Io/6

�� ArusArus rmsrms diodadioda ((belitanbelitansekundersekunder trafotrafo) .) .

�� TidakTidak perluperlu interphaseinterphasereactorreactor

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya

32/oI 6/oI

3939

PenyearahPenyearah TigaTiga--FasaFasa JembatanJembatan

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4040

3/22/2010

21

PenyearahPenyearah TigaTiga--FasaFasa BebanBeban ResistifResistif

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4141

PenyearahPenyearah TigaTiga--FasaFasa BebanBeban ResistifResistif

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya

Tegangan keluaran rata-rata: llo VVπ

23=

Arus beban rata-rata : R

VI ll

23=

Arus dioda rata-rata: 3/oD II =

Arus dioa rms:

2/1

2

3

3

1

−=

πR

VI ll

Drms

Nilai rms arus sumber :

2/1

3

3

2

−=

πR

VI ll

l

Beban resistif bukan beban ideal bagi penyearah tiga-fasa.

Faktor daya tidak sama dengan satu dan harmonisa tidak sama

dengan nol.

4242

3/22/2010

22

Penyearah Jembatan Beban InduktifPenyearah Jembatan Beban Induktif

Tegangan keluaran rata-rata:

llo VVπ

23=

Tegangan sumber :

oll VV23

π=

Arus dioda rata-rata:

3/oD II =

Arus rms sumber :

3

2ol II =

VA sumber :

oolll IVIVVA3

==

n

u

1D

2D

3D

4D

v

5D

w

R

6D

ui

vi

wi

oi

π0 π2 tω

unv vnv wnv

ui

ov

L

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4343

Input CurrentInput Current

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4444

16n orde Harmonisa ±

3/22/2010

23

Pengaruh Induktansi SumberPengaruh Induktansi Sumber

Ls=1 mH Ld=10 mH

osllo IfLVV 623

−=π

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4545

PerbandinganPerbandingan penyearahpenyearah tigatiga--fasafasajembatanjembatan dandan setengahsetengah--gelombanggelombang

JembatanJembatan�� SetiapSetiap saatsaat duadua diodadioda konduksikonduksi

secarasecara seriseri..�� TidakTidak harusharus memakaimemakai trafotrafo..�� VAVA sumbersumber lebihlebih kecilkecil dibandingdibanding

penyearahpenyearah setengahsetengah--gelombanggelombang..�� CocokCocok untukuntuk aplikasiaplikasi tegangantegangan

tinggitinggi arusarus rendahrendah..

SetengahSetengah--gelombanggelombang�� SetiapSetiap saatsaat duadua diodadioda konduksikonduksi

secarasecara paralelparalel..�� NilaiNilai ratarata--ratarata arusarus diodadioda lebihlebih

rendahrendah..�� HarusHarus memakaimemakai trafotrafo dengandengan VAVA

besarbesar..�� MemerlukanMemerlukan interphaseinterphase reactorreactor..�� SensitifSensitif terhadapterhadap ketidakketidak--

setimbangansetimbangan..�� CocokCocok untukuntuk aplikasiaplikasi tegangantegangan

rendahrendah arusarus besarbesar..

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4646

3/22/2010

24

Penyearah TigaPenyearah Tiga--Fasa Tapis KapasitifFasa Tapis Kapasitif

�� Nilai rataNilai rata--rata tegangan rata tegangan keluaran mendekati nilai keluaran mendekati nilai puncak tegangan antar puncak tegangan antar fasa sumber.fasa sumber.

�� Kandungan harmonisa Kandungan harmonisa arus sumber lebih besar arus sumber lebih besar dibanding dengan tapis dibanding dengan tapis induktif.induktif.

�� PF jauh lebih rendah PF jauh lebih rendah dibanding DPF.dibanding DPF.

�� Nilai PF menaik dengan Nilai PF menaik dengan naiknya induktansi naiknya induktansi sumber. sumber.

n

u

1D

2D

3D

4D

v

5D

w

R

6D

ui

vi

wi

π0 π2 tω

unv vnv wnv

ui

ovC

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4747

Input CharacteristicsInput Characteristics

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4848

3/22/2010

25

Hasil SimulasiHasil Simulasi

Ls = 0.1 mH C = 2200 µF

Ls = 1 mH C = 2200 µF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 4949

Harmonisa Arus Masukan Harmonisa Arus Masukan Penyearah TigaPenyearah Tiga--Fasa JembatanFasa Jembatan

Ls = 0.1 mH C = 2200 µF Ls = 1 mH C = 2200 µF

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5050

3/22/2010

26

Analisis HarmonisaAnalisis Harmonisa

�� Arus masukan penyearah dioda jembatan satuArus masukan penyearah dioda jembatan satu--fasa mengandung harmonisa orde ganjil. Nilai fasa mengandung harmonisa orde ganjil. Nilai DPF sama dengan satu.DPF sama dengan satu.

�� Tegangan dan arus keluaran penyearah dioda Tegangan dan arus keluaran penyearah dioda jembatan satujembatan satu--fasa mengandung harmonisa fasa mengandung harmonisa orde genap.orde genap.

�� Arus masukan penyearah dioda tigaArus masukan penyearah dioda tiga--fasa fasa jembatan mengandung harmonisa orde ganjil jembatan mengandung harmonisa orde ganjil bukan kelipatan tiga.bukan kelipatan tiga.

�� Tegangan dan arus keluaran penyearah dioda Tegangan dan arus keluaran penyearah dioda tigatiga--fasa jembatan mengandung harmonisa fasa jembatan mengandung harmonisa genap kelipatan enam.genap kelipatan enam.

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5151

Pengaruh Beban Nonlinier SatuPengaruh Beban Nonlinier Satu--Fasa di Fasa di Jaringan Distribusi TigaJaringan Distribusi Tiga--Fasa EmpatFasa Empat--KawatKawat

( )

( )∑

=

=

=

=

=

++=

+=

−=

=

nk

k

cban

n

nc

n

nb

n

na

tkI

iiii

tnIi

tnIi

tnIi

3

1

1

1

cos23

3

2cos2

3

2cos2

cos2

ω

πω

πω

ω

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5252

3/22/2010

27

Pengaruh Beban Nonlinier SatuPengaruh Beban Nonlinier Satu--Fasa di Fasa di Jaringan Distribusi TigaJaringan Distribusi Tiga--Fasa EmpatFasa Empat--KawatKawat

�� Excessive neutral currentExcessive neutral current

�� Excessive neutralExcessive neutral--toto--ground voltageground voltage

�� Excessive losses on transformer and Excessive losses on transformer and generator.generator.

�� EMC problemEMC problem

�� Ground fault relay problemGround fault relay problem

�� Grounding problemsGrounding problems

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5353

1212--Pulse RectifierPulse Rectifier

sou

rce

A

C

ui

Load

r

s

t

x

y

z

u

v

w

sou

rce

A

C

Load

ui ri

xi

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5454

3/22/2010

28

1212--Pulse RectifierPulse Rectifier

ui

ri

xi

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5555

1212--Pulse RectifierPulse Rectifier

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5656

3/22/2010

29

6N6N--Pulse RectifierPulse Rectifier

Rectifier

Pulse-Six

Rectifier

Pulse-Six

Rectifier

Pulse-Six

o20−

o0

o20

Rectifier

Pulse-Six

Rectifier

Pulse-Six

Rectifier

Pulse-Six

Rectifier

Pulse-Six

o5,22−

o5,7−

o5,7

o5,22

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5757

MultipulseMultipulse RectifiersRectifiers

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5858

3/22/2010

30

1818--Pulse Autotransformer RectifiersPulse Autotransformer Rectifiers

Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 5959

The EndThe End

3/22/2010

31

TugasTugas ((dikumpulkandikumpulkan paling paling lambatlambat tanggaltanggal23 23 MaretMaret 2010, jam 17.00)2010, jam 17.00)

1. 1. SuatuSuatu penyearahpenyearah diodadioda tigatiga--fasafasa jembatanjembatan

mempunyaimempunyai tapistapis induktorinduktor sisisisi dc yang dc yang sangatsangatbesarbesar sehinggasehingga arusarus sisisisi dc dc bisabisa dianggapdianggap tanpatanpariakriak. . TentukanTentukan::

i)i) FaktorFaktor--dayadaya sisisisi masukanmasukan

ii)ii) OrdeOrde harmonisaharmonisa yang yang munculmuncul padapada arusarussumbersumber..

2. 2. UlangiUlangi soalsoal nomernomer 1 1 untukuntuk penyearahpenyearah diodadioda 12 12 pulsapulsa..

Pekik A. Dahono : Elektronika Pekik A. Dahono : Elektronika

DayaDaya 6161