soal-soal full wave rectifier 1 dan 3 phase
DESCRIPTION
Kumpulan soal mengenai full wave rectifier - mata kuliah Rangkaian Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, semester 2.. 2014TRANSCRIPT
Oleh :Huwayna
Hafizhotunniswah1 D4 ELIN – A(1310131025)
Full Wave Rectifier
1Diketahui:
Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :
Vs(1) 311,12 sin 314t volt
Trafo step down Np:Ns = 10:3
Diode silikon rb= 0,5 Ω
Beban R1= 250 Ω dan R2=100 Ω (R1 dan R2 diparalel) lalu di hubungkan
seri dengan R3= 80 Ω
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Jawab :
a.
Penyelesaian Soal 1
Hasil Simulasi
2Diketahui:
Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :
Vs(1) 155,56 sin 314t volt
Trafo step down Np:Ns = 11:5 dan rugi trafo 5 % dari daya ac sekunder
Diode silikon VF= 0,82 volt rb= 2 Ω
Beban R1= 210 Ω dan R2=120 Ω (R1, R2 diparalel) lalu di hubungkan
seri dengan R3= 45 Ω dan R4 = 90 Ω (R3 dan R4 diparalel)
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Jawab :
a.
Penyelesaian Soal 2
Hasil Simulasi
3Diketahui:
Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :
Daya beban beban sebesar 155 watt
Trafo step down Np:Ns = 9:4 dan rugi trafo terdiri dari rugi inti besi sebesar
4 watt dan rugi tembaga 6 % dari besarnya beban dc
Diode silikon VF= 0,74 volt rb= 2,2 Ω
Beban R1= 180 Ω dan R2=145 Ω (R1, R2 diparalel) lalu di hubungkan seri
dengan R3= 60 Ω dan R4 = 80 Ω (R3 dan R4 diparalel) lalu di seri 20 Ω
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc dan arus dc
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer (PD I, PD II dan PD III)
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Jawab :
a.
Penyelesaian Soal 3
Hasil Simulasi
4Diketahui:
suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :
Vs(1) 155,56 sin 120t volt
Trafo step down Np:Ns = 12:5 dan rugi trafo 6 % dari daya ac sekunder
Diode silikon VF= 0,72 volt rb= 2 Ω
Beban R1= 50 Ω dan R2=110 Ω (R1 dan R2 diseri) lalu di hubungkan
seri dengan R3= 20 Ω dan R4 = 40 Ω (R3 dan R4 diparalel)
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Jawab :
a.
Penyelesaian Soal 4
c. dan d.
TeganganSkunder
Vs(max) =
DenganPendekatan 1
Vdc = 0,636 . Vsmax
= 0,636 . 64,81 = 41,22 volt
Idc =
= = 0,238 Ampere
Pdc = Vdc. Idc
= 41,22 . 0,238 = 9,8 Watt
Is(eff.)=
Ip(eff.) =
Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)
= . 0,264 = 12,118 Watt
= . 100 %
= . 100 % = 80,89 %
Dengan Pendekatan 2
Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf)
= 0,636 . (64,81 – 2.(0,72) )
= 40,3volt
Idc =
= = 0,232 Ampere
Pdc = Vdc . Idc
= 41,22 . 0,238 = 9,37 Watt
Is(eff.) =
Ip(eff.) =
Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)
= . 0,258 = 11,84 Watt
= . 100 %
= . 100 % = 79,10 %
Dengan Pendekatan3
Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf) .
= 0,636 . (64,81 – 2.(0,72) ) .
= 39,84 volt
Idc =
= = 0,229 Ampere
Pdc = Vdc . Idc
= 39,84 . 0,229 = 9,16 Watt
Is(eff.) =
Ip(eff.) =
Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)
= . 0,255 = 11,71 Watt
= . 100 %
= . 100 % = 78,19 %
Hasil Simulasi
5Diketahui:
Suatu rangkaian penyearah gelombang penuh center tap mempunyai data parameter-
parameter sebagai berikut :
Beban = 120 watt dengan arus 4 Ampere
Diode silikon dengan rb = 0,15 ohm
Rugi trafo 2% dari beban
Tegangan input primer dari jala-jala PLN
Ditanya :
a. Gambar rangkaian lengkap
b. Tegangan beban dan tahananan beban
c. Efesiensi (dalam perhitungan gunakan pendekatan 3)
d. Angka transformasi dan arus input
Penyelesaian Soal 5 Jawab :
a.
b.
R
c.Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf) .
30 = 0,636 . (Vsmax– 2.(0,72) ) .
Vsmax = 50,49 volt
Is(eff.) =
Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)
= . 4,447 = 158,76 Watt
= . 100 %
= . 100 % = 75,58 %
d. a =
Ip(eff.) =
Hasil Simulasi
Semi Konverter Tiga Fasa
Soal 1 (Semikonverter 3 Phasa)Diketahui:
Suatu rangkaian ac to dc semikonverter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut :
Sumber tiga fasa hubungan bintang :
VRN (t) =311,12 sin 314t volt
VSN (t) =311,12 sin (314t + 240) volt
VTN (t) =311,12 sin (314t + 120)volt
Trafo step down hubungan bintang-bintang :
NP:NS = 7: 3
Diode D1=D2=D3= diode silikon rb =1,5 ohm
Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
WxIdcxVdcPdc
ARbRL
VdcIdc
VxxRbRL
RLxVfVsVdc
PD
WxIdcxVdcPdc
ARL
VdcIdc
VVfVsVdc
PD
WxIdcxVdcPdc
ARL
VdcIdc
VVsxVdc
PD
xtotalRRL
VxVs
11,378625,33,104
625,35,127,27
3,104
3,1045,127,27
27,27)7,033,133(83,0)max(83,0
3*
36,44403,408,110
03,427,27
08,110
08,110)7,033,133(83,0)max(83,0
2*
09,44905,466,110
05,427,27
66,110
66,110max83,0
1*
27,27110
6050
33,13312,3117
3max
Penyelesaian Soal 1
msfout
Tout
Hzfinxfout
trafoEffisiensi
xxPs
PdcrectifierEffisiensi
WxrmsIsxrmsVsPs
VxRLx
VsrmsIs
6,6150
11
1503
%100
%138%10026,325
09,494%100
26,32545,32
33,133
45,327,272
33,133
2
max
Soal 2 (Semikonverter 3 Phasa)Diketahui:
Suatu rangkaian ac to dc semikonverter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut :
Sumber tiga fasa hubungan bintang :
VRN (t) =311,12 sin 314t volt
VSN (t) =311,12 sin (314t + 240) volt
VTN (t) =311,12 sin (314t + 120)volt
Trafo step down hubungan bintang-bintang :
NP:NS = 7: 3, Rugi trafo 5% dari Daya Skunder.
Diode D1=D2=D3= diode silikon rb =1,5 ohm
Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
WxIdcxVdcPdc
ARbRL
VdcIdc
VxxRbRL
RLxVfVsVdc
PD
WxIdcxVdcPdc
ARL
VdcIdc
VVfVsVdc
PD
WxIdcxVdcPdc
ARL
VdcIdc
VVsxVdc
PD
xtotalRRL
VxVs
11,378625,33,104
625,35,127,27
3,104
3,1045,127,27
27,27)7,033,133(83,0)max(83,0
3*
36,44403,408,110
03,427,27
08,110
08,110)7,033,133(83,0)max(83,0
2*
09,44905,466,110
05,427,27
66,110
66,110max83,0
1*
27,27110
6050
33,13312,3117
3max
Penyelesaian Soal 2
msfout
Tout
Hzfinxfout
xxPp
PstrafoEffisiensi
xxPs
PdcrectifierEffisiensi
WxPsxPsPp
WxrmsIsxrmsVsskunderPac
AxIsxNp
NsIp
AxRLx
VsrmsIs
6,6150
11
1503
%23,95%10052,341
26,325%100
%138%10026,325
09,494%100
52,341)26,325%5(26,325)%5(
26,32545,32
33,133
478,145,37
3
45,327,272
33,133
2
max
Konverter Tiga Fasa
Soal 1 (Semikonverter 3 Phasa)Diketahui:
Suatu rangkaian ac to dc full converter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut :
Sumber tiga fasa hubungan bintang :
VRN (t) =155,56 sin 314t volt
VSN (t) =155,56 sin (314t + 120) volt
VTN (t) =155,562 sin (314t + 240)volt
Trafo step down hubungan bintang-bintang :
NP:NS = 8: 3
Diode D1=D2=D3= D4=D5=D6 diode silikon rb =2,5 ohm
Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel lalu di seri 10 ohm
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Penyelesaian Soal 1
(R1/ / R 2) 10
50 6010 37,27
50 603
155,56 58,338
* 1:
0,955 max 0,955 58,335 55,7
55,71,49
37,27
. 55,7 1,49 83,25
*PD 2 :
0,955( 3 )
0,955(58,335
RL
X
NsVsmaks xVpmaks x V
Np
PD
Vdc Vs x V
VdcIdc
RL
Pdc Vdc Idc x W
Vdc Vsmaks Vf
3 0.7)
0,955 56,235 53,7
53,71,44
37,27
. 53,7 1,44 77,37
* 3:
0,955(Vsmaks 3 ) x3
37,270,955(58,335 3 0,7)
3 25 37,27
0,955 56,232 0,832
44,7
44,7
37,27 2,5
x
x V
VdcIdc A
RL
Pdc Vdc Idc x W
PD
RLVdc Vf
rb RL
xx
x x
V
VdcIdc
Rl rb
1,123
44,7 1,123 50,198
A
Pdc Vdc x Idc x W
1,491,103
0,955 2 0,955 2
31,103 0,413
8
100%
83,25100%
.83,25
100%58,335 1,103
283,25
100%45,49
183%
2 2 3,140.02
3141 1
6 6 6 300,02
IdcIs A
NsIp x Is x A
Np
PdcPenyearah x
Pac Skunder
xVs Is
xx
x
xTin Tout s
Fout Fin xTin
0Hz
Hasil Simulasi
Soal 2 (Semikonverter 3 Phasa)Diketahui:
Suatu rangkaian ac to dc full converter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut :
Sumber tiga fasa hubungan bintang :
VRN (t) =155,56 sin 314t volt
VSN (t) =155,56 sin (314t + 120) volt
VTN (t) =155,562 sin (314t + 240)volt
Trafo step down hubungan bintang-bintang :
NP:NS = 8: 3, Rugi Trafo 7% dari Daya Skunder.
Diode D1=D2=D3= D4=D5=D6 diode silikon rb =2,5 ohm
Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel lalu di seri 10 ohm
Ditanya :
a. Gambar rangkaiannya lengkap
b. Tentukan tahanan beban total
c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)
d. Tentukan arus sekunder dan arus primer
e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output
Penyelesaian Soal 2
(R1/ / R 2) 10
50 6010 37,27
50 603
155,56 58,338
* 1:
0,955 max 0,955 58,335 55,7
55,71,49
37,27
. 55,7 1,49 83,25
*PD 2 :
0,955( 3 )
0,955(58,335
RL
X
NsVsmaks xVpmaks x V
Np
PD
Vdc Vs x V
VdcIdc
RL
Pdc Vdc Idc x W
Vdc Vsmaks Vf
3 0.7)
0,955 56,235 53,7
53,71,44
37,27
. 53,7 1,44 77,37
* 3:
0,955(Vsmaks 3 ) x3
37,270,955(58,335 3 0,7)
3 25 37,27
0,955 56,232 0,832
44,7
44,7
37,27 2,5
x
x V
VdcIdc A
RL
Pdc Vdc Idc x W
PD
RLVdc Vf
rb RL
xx
x x
V
VdcIdc
Rl rb
1,123
44,7 1,123 50,198
A
Pdc Vdc x Idc x W
1,491,103
0,955 2 0,955 2
58,331,103 45,49
27%
745,49 45,49 48,67
100
100%
83,25100%
.83,25
100%58,335 1,103
283,25
100%45,49
183%
100%
4
IdcIs A
Ps Is xVs x W
Pp Ps Ps
x W
PdcPenyearah x
Pac Skunder
xVs Is
xx
x
PsTrafo x
Pp
5,49
100 93,4%48,67
2 2 3,140.02
3141 1
6 6 6 3000,02
x
xTin Tout s
Fout Fin x HzTin
Hasil Simulasi