Upload
anggraeny-glory
View
342
Download
61
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Penyearah Satu Fasa Gelombang Penuh Terkontrol
Citation preview
DAFTAR ISI
1. Penyearah 1 Fasa Gelombang Penuh Terkontrol Beban R..............................................1
1.1. Cara Kerja Rangkaian......................................................................................................................1
1.2. Simulasi Matlab...............................................................................................................................7
1.3. Hasil Simulasi................................................................................................................................11
2. Penyearah Gelombang Penuh Terkontrol Beban R-L.............................................................12
2.1. Cara Kerja Rangkaian....................................................................................................................12
2.2. Simulasi Matlab.............................................................................................................................17
2.3. Hasil Simulasi:...............................................................................................................................22
Penyearah 1 Fasa Gelombang Penuh Terkontrol
1. Penyearah 1 Fasa Gelombang Penuh Terkontrol Beban R
(a) Gambar Rangkaian
Keterangan :
VS merupakan tegangan sekunder pada trafo
IS merupakan arus yang mengalir pada sumber
Vd = VR merupakan tegangan pada beban
IR merupakan arus yang mengalir pada beban
IT1 dan IT3 merupakan arus yang mengalir dari thyristor T1 dan T3
IT2 dan IT4 merupakan arus yang mengalir dari thyristor T2 dan T4
IG merupakan arus gate dari rangkaian kontrol atau pulse generator
1
(b) Bentuk gelombang
Gambar 1. Rangkaian penyearah 1 gelombang penuh terkontrol beban R
2
vAB
VR
IR
-Vm
-Vm
1.1. Cara Kerja Rangkaian
Gambar 1a. menunjukkan ketika penyearah terkendali dibebani beban resistif. Pada saat
potensial tegangan di titik a lebih tinggi daripada di titik b (dari 0 - rad), maka anoda SCR
lebih positif dari katoda, bersamaan dengan itu VAK positif. Ini kesempatan untuk mentrigger
SCR T1& T3 agar konduksi. Apabila arus trigger diberikan pada SCR pada t = , maka
SCR T1& T3 akan konduksi (dibias maju) selama - rad dan arus mengalir ke beban.
Sesaat setelah rad, vab mulai negatif, maka SCR T1& T3 akan OFF dan dibias mundur
secara bersamaan.
Saat potensial titik b lebih tinggi dibanding potensial titik a ( dari π−2 π rad), SCR
T2 dan T4 akan bias maju secara bersamaan, maka ini adalah kesempatan untuk mentrigger
SCR agar konduksi. Jika pada ωt=π+α SCR T2 & T4 ditrigger, maka SCR T2 & T4 akan
konduksi (ON) selama (+) - 2 rad dan arus akan mengalir ke beban. Sesaat setelah 2 π
rad, SCR T2 & T4 akan dibias mundur secara bersamaan.
Setelah 2 rad, anoda SCR kembali lagi positif daripada katodanya sehingga SCR T1&
T3 akan kembali konduksi, begitu seterusnya. Peran SCR dalam penyearah ini adalah untuk
mengubah tegangan sumber masukan arus bolak-balik dalam bentuk sinusoida menjadi
tegangan keluaran dalam bentuk tegangan searah yang dapat diatur sesuai keinginan, yaitu
apabila sudut trigger dirubah-rubah, maka besar VDC dan IDC akan ikut berubah.
Gambar 1b. menunjukkan bentuk gelombang tegangan sumber, arus gate, tegangan
keluaran, arus keluaran, dan tegangan pada SCR. Berdasarkan gambar gelombang diatas
dapat dilihat hubungan antara vAB pada 0−2 π rad adalah gelombang sinus dan karena beban
yang digunakan pada rangkaian merupakan beban resistif maka arus dan tegangannya sefasa.
Ditinjau dari tegangan keluaran (VL) yang dihasilkan, terdapat dua jenis komponen
tegangan, yaitu tegangan searah rata-rata (VDC) dan tegangan searah efektif (Vrms).
Berdasarkan gambar gelombang di atas tegangan keluaran rata-rata (V DC) dapat diatur
dengan cara menggeser sudut triger (α ) pada rangkaian, dan jika Vm adalah tegangan
masukan puncak, maka tegangan keluaran rata-rata (VDC) dapat diperoleh dari luas
gelombang VDC, yaitu :
V DC rata−rata=1π∫α
π
V m sin ωt d (ωt )
¿V m
π(−cos ωt|α
π)
¿V m
π(−cos π+cosα )
3
¿V m
π(1+cosα)
Tegangan keluaran efektif dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :
V Rrms=¿¿
¿ [ 1π
Vm2∫α
π
sin2 ωt d (ωt)]12
¿¿¿
¿ V m2
2 π [ωt|απ−∫
α
π 12
cos2 ωt d (2ωt)]12
¿¿¿
¿¿¿
¿ [V m2
2 (1−απ+ 1
2sin 2α ¿¿¿2 π )]
12
¿V m
√ 2 (1−απ+ sin 2 α
2 π )12
Arus beban (IDC rata-rata) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :
I DC rata−rata=1π∫α
π V m
Rsin ωt d (ωt )
¿ [ 1π
∙V m
R ∫α
π
sin ωt d (ωt )]12
¿ [ 1π
∙V m
R(cos ωt|α
π)]
12
¿ [ 1π
∙V m
R(cos π−cosα )]
12
¿V m
π . R¿
¿V Rrata−rata
R
Untuk menghitung arus beban efektif (IRrms) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
I Rrms=¿¿
4
¿ [ 1π
.V m
2
R2 ∫α
π
sin2ωt d (ωt )]12
¿ [ 1π
.V m
2
R2 ∫α
π12(d ωt−cos2 ωt d ωt )]
12
¿ [ 12 π
.V m
2
R2 ∫α
π
ωt−cos2ωt(d ωt )]12
¿ [ 12 π
.V m
2
R2 (ωt|απ−∫
α
π 12
cos2 ωt (2d ωt))]12
¿ [ 12π
∙V m
2
R2 (ωt|απ−∫
α
π 12
cos2 ωt d (2 ωt))]12
¿ [ 12 π
∙V m
2
R2 ( π−α )−( 12
sin 2π−12
sin 2α )]12
¿ [ 12 π
∙V m
2
R2 (π−α+ 12
sin2α)]12
¿ [V m2
R2 ∙ 12 (1−α
π+ sin 2α
2 π )]12
¿V m
√2 . R∙[(1−α
π+ sin 2α
2π )]12
I Rrms=V Rrms
R
Arus efektif SCR dapat diperoleh dengan mencari luas daerah dari bentuk gelombang, yaitu:
I Qrms=[ 12 π∫α
π
(V m
Rsin ωt )
2
d (ωt)]12
¿ [ 12π
∙V m
2
R2 ∫α
π
sin2 ωt d (ωt)]12
¿¿¿
¿ [ 14 π
∙V m
2
R2 (ωt|απ−∫
α
π 12
cos2 ωt d (2ωt))]12
5
¿ [ 14 π
∙V m
2
R2 ( π−α )−( 12
sin 2 π−12
sin 2α )]12
¿ [ 14 π
∙V m
2
R2 (π−α+ 12
sin2 α)]12
¿ [ V m2
4 R2 (1−απ+sin 2α
2 π )]12
¿V m
2 R∙[(1−α
π+ sin 2α
2 π )]12
I Qrms=I Rrms
√2
Arus rata-rata SCR (I Qrata−rata) dapat diperoleh dengan mencari luas daerah dari bentuk
gelombang, yaitu:
I Qrata−rata=1
2π∫απ V m
Rsin ωt d (ωt )
¿ 12 π
∙V m
R ∫α
π
sin ωt d (ωt )
¿ 12 π
∙V m
R ∫α
π
(−cos ωt|απ)
¿V m
2 π . R(−cosπ+cosα )
¿V m
2 π .R(1+cos α)
I Qrata−rata=IR rata−rata
2
6
1.2. Simulasi Matlab
Gambar Rangkaian Penyearah Terkontrol Gelombang Penuh Beban R
Penyearah gelombang penuh terkontrol pada gambar di atas menggunakan 4 SCR dengan
beban resistif R dan sudut penyalaan α = 900, dengan tegangan sumber Vs = 50 sin 100πt, R
= 10 Ω, f = 50 Hz. Kita dapat membandingkan besar tegangan keluaran rata-rata, tegangan
rms, arus beban, arus rms beban, arus rms SCR, dan arus rata-rata pada SCR dari hasil
simulasi dengan berdasarkan rumus.
Tegangan keluaran rata-rata pada beban:
Perhitungan berdasarkan rumus:
V DC rata−rata=V m
π(1+cosα )
V DC rata−rata=50
3,14(1+cos 90° )
V DC rata−rata=15,923(1+0)
7
V DC rata−rata=15,923 V
Hasil simulasi:
V DC rata−rata=15,92 V
Arus pada beban:
Perhitungan berdasarkan rumus:
I DC rata−rata=V m
π . R(1+cosα )
I DC rata−rata=V DC rata−rata
R
I DC rata−rata=15,923 V
10 Ω
I DC rata−rata=1,592 A
Hasil simulasi:
I DC rata−rata=1,592 A.
Tegangan rms pada beban:
Perhitungan berdasarkan rumus:
V Rrms=V m
√ 2 (1−απ+ sin2 α
2 π )12
V Rrms=50√ 2 (1− 90 °
180 °+ sin 2.90 °
2.3,14 )12
V Rrms=35,355 (0,5+0 )12
V Rrms=35,355 x 0,707V
V Rrms=25 V
Hasil simulasi:
V Rrms=24,99 V
8
Arus rms pada beban:
Perhitungan berdasarkan rumus:
I Rrms=V m
√2 R (1−απ+ sin 2 α
2 π )12
I Rrms=V Rrms
R
I Rrms=25V10Ω
I Rrms=2,5 A
Hasil simulasi:
I Rrms=2,499 A
Arus rms pada SCR :
I Qrms=V m
2 R (1−απ+ sin 2 α
2π )12
I Qrms=50
2 ×10 (1− 90180
+sin 2.902 .3,14 )
12
I Qrms=5020
(1−0,5+0 )12
I Qrms=2,5 (0,707 )
I Qrms=1,767 A
Hasil simulasi:
I Qrms=1,767 A
Arus SCR rata-rata :
I Qrata−rata=V m
2 π R¿
I Qrata−rata=50
2.3,14 .10¿
I Qrata−rata=0,796 (1)
I Qrata−rata=0,796 V
Hasil simulasi:
I Qrata−rata=0,7958 A
9
Tabel Evaluasi:
VDC
(V)
IDC
(A)
VRrms
(V)
IRrms
(A)
IQrms
(A)
IQrata-rata
(A)
Dari Hasil Simulasi 15,923 1,592 25 2,5 1,767 0,796
Dari Hasil Perhitungan 15,92 1,592 24,99 2,499 1,767 0,7958
Sedikit ada perbedaan antara hasil dari simulasi matlab dengan hasil penggunaan rumus
teorinya. Hal itu mungkin terjadi karena ada perbedaan sedikit pada pengesetan detail-detail
kecil komponen yang digunakan pada simulasi dan adanya drop pada SCR yang tidak
dihitung pada rumus.
10
1.3. Hasil Simulasi
11
2. Penyearah Gelombang Penuh Terkontrol Beban R-L
2.1. Cara Kerja Rangkaian
(a) Rangkaian
Gambar 2. Penyearah 1 setengah gelombang terkontrol beban RL
Gambar 2a. menunjukkan ketika penyearah terkendali dibebani beban RL. Pada saat
potensial tegangan titik a lebih tinggi daripada titik b, maka anoda lebih positif dari katoda,
bersamaan dengan itu VAK positif. Maka ini kesempatan untuk mentrigger SCR T1& T3 agar
konduksi. Jika diberikan arus gate diberikan pada t = , maka SCR T1& T3 akan konduksi
selama - rad dan arus mengalir melalui induktor yang menyimpan energi. Sesaat setelah
rad, vab mulai negatif, dan bersamaan dengan itu VAK mulai negatif. SCR menstop arus yang
mengalir melalui induktor, akan tetapi energi yang tersimpan dalam induktor memaksa aliran
arus tetap berjalan seperti sebelumnya dengan cara melepas energinya. Sehingga SCR tetap
konduksi dan menimbulkan tegangan negatif selama - rad, dimana adalah besar arus
yang melewati dari VAK . Setelah energi induktor habis, SCR T1& T3 akan OFF.
Pada saat potensial titik B lebih tinggi dari titik A maka anoda SCR T2 dan T4 lebih
positif daripada katoda SCR T2 dan T4 selama π-2π radian dan apabila arus gate diberikan
pada SCR T2 dan T4 pada ωt = (π+α), maka SCR T2 dan T4 akan konduksi dan arus akan
mengalir ke beban.
12
Setelah 2 rad, anoda SCR kembali lagi positif daripada katoda sehingga SCR akan
kembali lagi konduksi, begitu seterusnya.
Pada beban RL ada 2 jenis metode kerja, yaitu metode kerja diskontinu dan metode
kerja kontiniu.
a. Metode kerja diskontiniu
Yaitu kondisi dimana ada arus yang mencapai angka 0 pada interval tertentu, dengan
pemberian sudut trigger > .
Tegangan dan arus beban diatur oleh sudut trigger yang diberikan pada SCR. Besar
sudut trigger adalah :
θ ¿ tan−1 ωLR
β adalah besarnya arus yang melewati dari VAK atau yang disebut dengan tegangan
negatif. Dengan menggunakan Microsoft excel maka β dapat dicari dengan rumus:
sin ( β−∅ )=sin ( α−∅ ) e(α−β )tan∅
Ditinjau dari tegangan keluaran (VL) yang dihasilkan, terdapat dua jenis komponen
tegangan, yaitu tegangan searah rata-rata (VDC) dan tegangan searah efektif (Vrms).
Jika Vm adalah tegangan masukan puncak, tegangan keluaran rata-rata (VDC) dapat
diperoleh dari :
V DC rata−rata=1π∫α
β
V m sin ωt d (ωt )
¿V m
π(−cos ωt|α
β)
¿V m
π(−cos β+cosα)
¿V m
π(cosα−cos β )
Tegangan keluaran rms dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V Rrms=¿¿
¿ [ 1π∫α
β
V m2 sin2ωt d (ωt )]
12
¿ [V m2
π ∫α
β
sin2 ωt d (ωt)]12
¿¿¿
13
¿¿¿
¿ [V m2
π (ωt|αβ−∫
α
β 12
cos2 ωt d (2ωt))]12
¿¿¿
V rms=V m
√ 2¿¿
Arus beban (IDC) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V DC=I DC .R
I DC=V m
π .R(cos α−cos β)
I DC=V rata−rata
R
Arus beban rms (Irms) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
I rms=VZ [ 1
π ( β−α )− sin ( β−α ) cos( β+α+θ)cos θ ]
12
Nilai arus rms pada SCR dengan menggunakan rumus:
I Qrms=I rms
√2
Nilai arus rata-rata pada SCR dengan menggunakan rumus:
I Qrata−rata=IDC
2
b. Metode kerja kontiniu
Yaitu kondisi dimana arus tidak pernah mencapai angka 0 pada interval tertentu,
dengan pemberian sudut trigger < .
Jika Vm adalah tegangan masukan puncak, tegangan keluaran rata-rata (VDC) dapat
diperoleh dari :
V DC rata−rata=2V m
π(cosα )
14
Arus beban (IDC) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V DC=I DC .R
I DC=2Vm. R
¿
Tegangan keluaran rms dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V rms=V m
√ 2 [1− sin(π+α )2 π
+ sin α2 π ]
12
Nilai arus rms pada output (I Rrms¿ dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
I rms=V eff
Z [ 1π π+( 2sin (α−∅)
1−e−π
tan∅ )2
tan∅ (1−e−2 πtan∅ )−4 ( 2sin ( α−∅ )
1−e−π
tan∅ )sin α sin∅ (1−e−π
tan∅ )]12
Nilai arus rms pada SCR dengan menggunakan rumus:
I Qrms=Irms√ 2
Nilai arus rata-rata pada SCR dengan menggunakan rumus:
I Qrata−rata=I Dc rata−rata
2
c. Penambahan dioda Free Wheel
Adanya beban induktif (L) membuat ada tegangan negatif pada tegangan keluaran yang
dihasilkan. Agar menghilangkan tegangan negatif, diberi tambahan dioda free wheel.
15
Ketika - rad, T1& T3 dibias maju sehingga ON dan arus mengalir ke beban. Pada -
(+) rad, T1&T3 off, tetapi D1 bekerja dan ON sehingga arus tetap mengalir. Dari (+) -
2 rad, D1 off tetapi T2 & T4 akan konduksi sehingga arus mengalir. Dari 2 - (+2) rad
D1 kembali ON dan arus tetap mengalir, begitu seterusnya sehingga tidak ada tegangan
negatif.
16
2.2. Simulasi Matlab
a. Metode kerja diskontiniu
Yaitu ada arus yang mencapai angka 0 pada interval tertentu. Dengan pemberian
sudut trigger > .
Gambar Rangkaian Penyearah Terkontrol Gelombang Penuh Beban R-L
Penyearah terkontrol pada gambar memiliki beban R-L seri dengan metode diskontiniu.
Diberikan tegangan sumber Vs = 50 sin 100πt, R = 7Ω, L = 20 mH, f = 50 Hz. Kita dapat
membandingkan besar tegangan keluaran rata-rata, tegangan rms, arus beban, arus rms
beban, arus rms SCR, dan arus rata-rata pada SCR dari hasil simulasi dengan berdasarkan
rumus.
Tegangan keluaran rata-rata pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
tan = ωLR
= 2× 3,14 ×50 ×0,02
7
= 0,897
= arc tan 0,897
17
= 41,896 °
Oleh karna = 41,896°, maka SCR ditrigger pada = 76°.
Nilai dapat dicari dengan excel, menggunakan rumus sin ( β−∅ )=sin ( α−∅ ) e(α−β )tan∅
Maka = 219°
V DC rata−rata=V m
π(cosα−cos)
V DC rata−rata=50
3,14(cos76 °−cos219)
V DC rata−rata=15,923(0,241−(−0,777))
V DC rata−rata=15,923 (1,018 )
V DC rata−rata=16,2 V
Hasil simulasi:
V DC rata−rata=16V
18
Arus pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
I Dc rata−rata=Vmπ . R
¿
I Dc rata−rata=V DC rata−rata
R
IDc rata−rata=16,2V
7Ω
I Dc rata−rata=2,314 A
Hasil simulasi:
I Dc rata−rata=2,285 A
Tegangan rms pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
V rms=V m
√ 2¿¿
V rms=50√ 2
¿¿
V rms=35,355[ 1180 143−1
2(0,508)]
12
V rms=35,355[ 1180
(142,745)]12
V rms=35,355 x0,862 V
V rms=30,476 V
Berdasarkan hasil simulasi:
V rms=30,03 V
Arus rms pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
Z = √R2+Xl2
= √72+(2×3,14 ×50 ×0,02)2
19
= 9,404 Ω
I rms=VZ [ 1
π ( β−α )− sin ( β−α ) cos( β+α+θ)cos θ ]
12
I rms=35,3559,404 [ 1
180 (219−76 )−sin (219−76 ) cos (219+76+41,896 )cos41,896 ]
12
I rms=3,759[ 1180 (143 )−sin (143 )cos (336,896 )
cos41,896 ]12
I Rrms=3,759[ 1180
(143−0,743)]12
I rms=3,759× 0,803
I rms=3,018 A
Berdasarkan hasil simulasi:
I rms=2,825 A
Arus rms pada SCR :
I Qrms=Irms√ 2
I Qrms=3,018
√ 2
I Qrms=2,13 A
Hasil simulasi:
I Qrms=1,997 A
Arus SCR rata-rata :
I Qrata−rata=I Dc rata−rata
2
I Qrata−rata=2,314
2
IQrata−rata=1,157 V
Hasil simulasi:
IQrata−rata=1,143 A
20
Tabel Evaluasi:
VDC
(V)
IDC
(A)
VRrms
(V)
IRrms
(A)
IQrms
(A)
IQrata-rata
(A)
Dari Hasil Simulasi 16 2,285 30,03 2,825 1,997 1,143
Dari Hasil Perhitungan 16,2 2,314 30,476 3,018 2,13 1,157
Sedikit ada perbedaan antara hasil dari simulasi matlab dengan hasil penggunaan rumus
teorinya. Hal itu mungkin terjadi karena ada perbedaan sedikit pada pengesetan detail-detail
kecil komponen yang digunakan pada simulasi dan adanya drop pada scr yang tidak dihitung
pada rumus.
21
2.3. Hasil Simulasi:
22
b. Metode kerja kontiniu
Yaitu keadaan dimana arus tidak pernah mencapai angka 0 pada interval tertentu. Dan
diberikan sudut trigger <
Penyearah terkontrol pada gambar memiliki beban R-L seri dengan metode kontiniu.
Diberikan tegangan sumber Vs = 50 sin 100πt, R = 7Ω, L = 20 mH, f = 50 Hz. Kita dapat
membandingkan besar tegangan keluaran rata-rata, tegangan rms, arus beban, arus rms
beban, arus rms SCR, dan arus rata-rata pada SCR dari hasil simulasi dengan berdasarkan
rumus.
Tegangan keluaran rata-rata beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
tan = ωLR
= 2× 3,14 ×50 ×0,02
7
= 0,897
23
= arc tan 0,897
= 41,896 °
Oleh karna = 41,896°, maka SCR ditrigger pada = 30°.
V DC rata−rata=2V m
π(cosα )
V DC rata−rata=2 .503,14
(cos30 ° )
V DC rata−rata=31,847 (0,866)
V DC rata−rata=27,579 V
Hasil simulasi:
V DC rata−rata=27,51 V
Arus pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
IDc rata−rata=2Vmπ . R
¿
I Dc rata−rata=V DC rata−rata
R
I Dc rata−rata=27,579 V
7 Ω
I Dc rata−rata=3,939 A
Hasil simulasi:
I Dc rata−rata=3,93 A
Tegangan rms pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
V rms=V m
√ 2 [1− 12 π
( sin 2 (α+π )−sin 2 α )]12
V rms=50√ 2
¿¿
24
V rms=35,355 [1−0,159 (0 ) ]12
V rms=35,355 x1 V
V rms=35,355 V
Berdasarkan hasil simulasi:
V rms=35,37 V
Arus rms pada beban
Perhitungan berdasarkan rumus:
Z = √R2+Xl2
= √72+(2×3,14 ×50×0,02)2
= 9,404 Ω
I rms=V eff
Z [ 1π π+( 2sin (α−∅)
1−e−π
tan∅ )2
tan∅ (1−e−2 πtan∅ )−4 ( 2sin ( α−∅ )
1−e−π
tan∅ )sin α sin∅ (1−e−π
tan∅ )]12
I rms=35,3559,404 [ 1
3,14 3,14+( 2sin(−11,896)
1−e−3,140,897 )
2
0,897(1−e−6,280,897 )−4 (2sin (−11,896 )
1−e−3,140,897 )sin30 sin 41,896(1−e
−3,140,897 )]
12
I rms=3,759[ 13,14 3,14+0,269 x 0,897 x0,997−4 (0,518 ) 0,5 x0,667 x 0,951 ]
12
I Rrms=3,759[ 13,14
(3,14+0,2405+0,657)]12
I rms=3,759 [1,285 ]12
I rms=3,759× 1,133
I rms=4,258 A
Berdasarkan hasil simulasi:
I rms=4,179 A
Arus rms pada SCR :
I Qrms=Irms√ 2
25
I Qrms=4,258√ 2
I Qrms=3,011 A
Berdasarkan hasil simulasi:
I Qrms=2,954 A
Arus SCR rata-rata :
I Qrata−rata=I Dc rata−rata
2
I Qrata−rata=3,939
2
I Qrata−rata=1,969 V
Hasil simulasi:
IQrata−rata=1,965 A
Tabel Evaluasi:
VDC
(V)
IDC
(A)
VRrms
(V)
IRrms
(A)
IQrms
(A)
IQrata-rata
(A)
Dari Hasil Simulasi 27,51 3,93 35,37 4,179 2,954 1,965
Dari Hasil Perhitungan 27,579 3,939 38,169 4,258 3,011 1,969
Sedikit ada perbedaan antara hasil dari simulasi matlab dengan hasil penggunaan rumus
teorinya. Hal itu mungkin terjadi karena ada perbedaan sedikit pada pengesetan detail-detail
kecil komponen yang digunakan pada simulasi dan adanya drop pada SCR yang tidak
dihitung pada rumus.
26
Hasil Simulasi :
27
c. Dengan diode FreeWheel
Keterangan :
Vs = 100 sin 100πt (V)
α pada pulse generator 1 = 900
α pada pulse generator 2 = 2700
R = 20 Ω
L = 20mH
Pertama-tama mencari nilai ø :
tan∅=2πfLR
tan∅=2.3,14 .50 .20 .10−3
20
tan∅=0,314
∅=arc tan 0,314
∅=17,43 °
Mencari β :
28
Dengan menggunakan Microsoft excel maka β dapat dicari dengan cepat dari rumus
sin ( β−∅ )=sin ( α−∅ ) e(α−β )tan∅ :
Maka β = 1970.
Untuk mencari nilai Vd rata-rata dengan menggunakan rumus:
V d rata−rata=V m
π(1+cosα )
V d rata−rata=1003.14
(1+cos 90° )
V d rata−rata=31,84 V
Untuk mencari nilai Id rata-rata dengan menggunakan rumus:
I drata−rata=V drata−rata
R
I drata−rata=31,84 V
20 Ω
I drata−rata=1,5923 A
Nilai tegangan rms pada output (V d rms¿ dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V d rms=V m
√ 2 (1−απ+ sin2 α
2 π )12
V d rms=100√ 2 (1− 90 °
180 °+ sin 2.90 °
2.3,14 )12
V d rms=50 V
29
Nilai arus keluaran rms pada output (I d rms¿ dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
I drms=V d rms
R
I drms=50V20Ω
I d rms=2,5 A
Nilai arus rms pada thyristor dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
I Qrms=I d rms
√2
I Qrms=2,5 A√2
I Qrms=1,7677 A
Nilai arus rata-rata pada thyristor dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
I Qrata−rata=I d rata−rata
2
I Qrata−rata=1,5923 A
2
I Qrata−rata=0,7961 A
30