Laporan Akhir Job 2 D3 5B [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAYA I Job : Penyearah setengah gelombang beban resistor dan inductor



Disusun oleh : Nama



: Muhammad Aqmal M. H



( 17612027 )



Reza Rahmat Hidayat



( 17612028 )



Muhammad Adib Z..



( 17612029 )



M. Rochman N. A



( 17612030 )



Kelompok



: 1 (D3-5B)



Tanggal



: 3 Oktober 2019



KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO 2019



BUKU PEDOMAN PRAKTIKUM LABORATORIUM ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA



TANGGAL REVISI



: 07 / 09/ 2015



TANGGAL BERLAKU KODE DOKUMEN



: 10 / 02/ 2016 : LD-POLNES-04-LEL



POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAYA I Tugas 02. Penyearah setengah gelombang beban resistor & induktor.



Teori dasar



Semester :



V



Waktu:



4 jam



Penyearah Dengan Beban Resistor dan Induktor. Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatif maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus.



. Gambar 1. Penyearah setengah gelombang dengan beban resistif dan induktif



Pada beban resistif dan induktif, sudut pemadaman dioda terjadi pada sudut konduksi β = π + σ. Bentuk gelombang arus dan tegangan outputnya terjadi beda fasa sebesar σ. Ini dikarenakan adanya induktor dalam rangkaian. Pada periode positif, inductor di charge. Saat ωt = π, arus di induktor masih tersisa, sehingga diode tetap menyala. Diode off setelah arus Io turun mencapai 0 pada ωt = β = π + σ. Tegangan output rata-rata :



Persamaan arus Io dapat dicari dari respon waktu : - Arus Steady state (iss):



-



Arus Transient (iTR):



-



Arus total, io = iss + iTR



Pada kedua jenis beban berlaku persamaan daya sebagai berikut : Daya output DC, dc dc dc P = V ∗ I Daya output AC, ac rms rms P =V ∗ I



Efisiensi (rectification ratio) dirumuskan dengan :



Tegangan keluaran terdiri dari komponen dc dan komponen ac atau ripple. Nilai efektif (rms) komponen ac tegangan keluaran adalah :



Faktor bentuk (form factor) yang mengukur bentuk tegangan keluaran adalah :



Faktor ripple (ripple factor) yang mengukur kandungan ripple, didefinisikan sebagai :



Faktor kegunaan trafo (trafo utilization factor) didefinisikan :



LATIHAN No



2 Penyearah setengah gelombang dengan beban resistif-induktif E1UK-D (Forward bias) 1 Microprocessor modul M1R 1 Basis modul dioda M2R + Masker 1 1 modul beban R, L dan C MB1 1 sinyal modul akuisisi MDAQ 1 True RMS multimeter 1 dual-trace osiloskop



Judul



Komponen Yang Diperlukan



Unit power suplay : mod. AEP-1 / EV



SASARAN: 1. Mengukur tegangan dan arus 2. Menentukan parameter dari rectifier. 3. Menganalisis bentuk tegangan dan arus Prosedur awal 1- Susun sesuai modul dalam bentuk vertikal. 2- Masukkan MASK 1 di M2R modul. Hubungkan penutup jumper yang teridentifikasi. 3- Hubungkan sesuai modul seperti yang ditunjukkan dalam diagram Latihan 2 Gambar. 2. 4- Hubungkan jumper dengan unit catu daya untuk mencapai 50 Vac pada input mask. 5- Beban resistif-induktif terdiri dari resistor 100 Ω yang dihubungkan secara seri dengan kumparan. 6- Atur unit power supply dan sesesuaikan variac sampai tegangan dari 50 VCA dicapai di kumparan sekunder antara fase dan netral. Sasaran 1: mengukur tegangan dan arus Buatlah rangkaian yang ditunjukkan di Latihan 2 - Gambar. 3. Sirkuit daya dan laksanakan pengukuran sebagai berikut:  Nilai efektif dari tegangan suplai (2U2) : Tester di V1.  Bersama pengukuran di posisi V2, mengukur nilai rata-rata UdAV (VDC di tester)  Bersama pengukuran di posisi V2, mengukur nilai efektif dari UdRMS (VAC + DC yang ditester)  Dengan tester di posisi V2, mengukur nilai efektif komponen tegangan bolak balik dari tegangan searah UdAC (VAC di tester).  Gunakan tester sebagai ampermeter (membuka rangkaian dan menghubungkan Tester) dan mengukur nilai rata rata IDAV, nilai efektif dari IdRMS dan IdAC dari arus searah. Tuliskan nilai yang diukur dalam tabel berikut: (2U2) [V]



UdAV = VDC [V]



UdRMS=VAC+DC [V]



UdAC = VAC [V]



IdAV = IDC [A]



IdAC = IAC [A]



47



20,52



32,32



24,98



0,20



0,23



IdRMS I [A]



= AC+DC



0,30



Sasaran 2: Menghitung Parameter Dari Rectifier: Hitung jumlah karakteristik utama dan melengkapi tabel berikut Form factor fu UdRMS/UdAV 1,575 V Form factor fi IdRMS/IdAV 1,304 A Ripple wi (%) SQR(fi2-1) 121,68 % *Catatan: Nilai dari tabel yg kosong berada di halaman Analisa Data. Sasaran 3: Menganalisis bentuk gelombang reftifier Sumber tegangan (2U2) dan tegangan ke beban Ud Gunakan osiloskop untuk menampilkan tegangan suplai (2U2) dan tegangan beban Ud. Menghubungkan saluran 1 dengan jack 1B dari modul MDAQ untuk tegangan beban (1 V / div). Menghubungkan saluran 2 dengan jack 9B dari modul MDAQ untuk tegangan input (2V / div). DC coupling. Trigger: AC Line. probe x10 Lihat Latihan 2 - gambar 5. dioda akan menyala saat tegangan ke anoda positif, dan setengah gelombang positif dari tegangan suplai yang transfer ke beban. Arah tegangan searah mirip dengan tegangan suplai sampai diode mati. Penyimpanan induktansi begitu banyak energi untuk menjaga dioda menyala bahkan saat waktu pertama kali dari setengah gelombang negatif dari tegangan suplai Tegangan dioda (UF) dan arus dalam rangkaian Id Gunakan osiloskop untuk menampilkan tegangan dioda (UF) dan Arus Id . hubungkan saluran 1 dengan jack 3A dari modul MDAQ, untuk saat ini (200 mV / div). hubungkan saluran 2 dengan jack 3B dari modul MDAQ, untuk tegangan (2 V / div). DC coupling. Trigger: AC Line. probe x10 Lihat Latihan 2 - Foto 6. (R + L) dan Photo 7 (R + 2*L). Setengah gelombang negatif tegangan suplai ditampilkan sebagai tegangan balik yang melintasi dioda secepat dioda berhenti menyala. Ketika dioda menyala, energi magnetik disimpan dalam kumparan, dan arus searah terus mengalir ke kumparan sampai terbuang. Sudut operasi yang lebih luas dari yang tersedia dalam kondisi dari beban resistif murni. Seandainya induktansi yang terbatas, sudut operasi akan mencapai 360°. Latihan yang sama: Ulangi latihan menggunakan MASK 2.



Latihan 2- Gambar



Latihan 2 – Gambar 1 penyearah setengah gelombang E1UK-D dengan beban resistor dan inductor



Latihan 2 – Gambar 2 penyambungan diagram dari modul



Latihan 2 – Gambar 3 penyearah setengah gelombang E1UK-D with beban resistif dan induktif dan hubungan instrument HASIL OSILOSKOP



Latihan 2 – Gambar 5. Penyearah setengah gelombang E1UK-D dengan beban resistif induktif. Suplai tegangan dan tegangan melalui beban.



Latihan 2 – Gambar 6. Penyearah setengah gelombang E1UK-D dengan 1*R + 1*L, tegangan dan arus melalui diode. Catat puncak arus negatif pada sinyal diatas (CH1)



Latihan 2 – Gambar 7. Penyearah setengah gelombang E1UK-D dengan 1*R + 2*L. Tegangan dan arus melalui diode, catat puncak arus negatif pada sinyal diatas (CH1)



Analisa: Pada gambar 5 tegangan input memiliki gelombang AC sedangkan tegangan dibeban memiliki gelombang DC+AC, sedangkan dari gambar 6 dan 7 dapat dianalisa bahwa mempunyai gelombang yang sama di osciloscope, puncak arus negatif tidak terlihat dikarenakan adanya kemungkinan nilai induktor yang dipasang tidak sesuai atau terjadi kesalahan pada rangkaian sehingga gelombang tersebut tidak menimbulkan arus gelombang negatif. Dan semakin tinggi kapasitas Induktor, maka Tegangan beban akan meningkat pula.



Analisa dan Perhitungan



(2U2) [V]



47



UdAV = VDC [V]



UdRMS=VAC+DC [V]



UdAC = VAC [V]



IdAV = IDC [A]



IdAC = IAC [A]



IdRMS =IAC+DC [A]



20,52



32,32



24,98



0,20



0,23



0,30



2



a. UdRMS = √20.52 + 24.98 2



b. IdRMS = √0.20 + 0.23



Form factor fu Form factor fi Ripple wi (%)



2



= 32.32 V



2



= 0.30 A



UdRMS/UdAV IdRMS/IdAV 2 SQR(fi -1)



a. Form factor fu = UdRMS/UdAV = 32.32/20.52 = 1.575 b. Form factor fi = IdRMS/IdAV



=



0.30/0.20 = 1.304



2



c. Ripple wi (%) = SQR(fi -1) x 100% 2



= √ (1.575 – 1) x 100% = 1.21680 x 100% = 121,68 %



1,575 1.304 121,68



KESIMPULAN Dari hasil pratikum dapat disimpulkan bahwa tegangan input memiliki gelombang AC dan tegangan yang ada dibeban setelah melewati dioda memiliki gelombang DC serta gelombang AC, sehingga gelombang yang berada pada posisi induktif menunjukan adanya perbedaan pada gelombang tegangan output dan input tersebut. Semakin tinggi nilai dari induktor maka tegangan yang akan disimpan semakin meningkat.