Freewheeling Diode (FD) [PDF]

Citation preview

FREEWHEELING DIODE (FD) AKHMAD FRANDICAHYA P (0810633026) M. RIGADO SUPRAYOGI (0810633021)



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012



FREEWHEELING DIODE (FD) Dioda yang dipasang demikian disebut dengan ”freewheeling dioda” atau sering juga disebut ”bypass dioda”. Fungsi dari dioda freewheeling adalah untuk melakukan komutasi atau transfer arus beban ke dioda freewheeling ( Dm ) pada saat tegangan beban berubah polaritasnya dari positif ke negatif.



 Freewheeling dioda mempunyai dua fungsi yaitu



:  



Menghindari perubahan polaritas dari tegangan beban. Mentransfer arus beban.



• Tampak bahwa pada penyearah setengah gelombang 1 fasa dengan beban R+L, arus keluarannya tidak kontinyu • Dengan memasangkan sebuah diode paralel dengan bebannya yang disebut dengan FD (diode komutasi) untuk menghasilkan arus yang kontinyu. • Nampak bahwa diode D1 dan D2 keduanya tidak konduksi secara bersamaan



 Pada setengah siklus positif tegangan sumber :  D1 konduksi, D2 padam  Rangkaian ekivalen ditunjukkan pada gambar b  Tegangan pada beban R+L sama dengan tegangan sumber



 Pada setengah siklus negatif tegangan sumber :  D1 padam, D2 konduksi  Rangkaian ekivalen ditunjukkan pada gambar c  Tegangan pada beban R+L sama dengan Nol  Akan tetapi, induktor menyimpan energi selama setengah siklus positif arus beban masih mengalir melalui lintasan R-L.  Sehingga pada bagian negatif vo muncul tegangan setengah gelombang pada beban, maka arus beban kontinyu  Tampak bahwa tegangan keluaran tidak ada bagian negatif.  Bentuk gelombang tegangan beban dan arus penyearah dengan FD pada kondisi mantap



Perbedaan rasio antara nilai 0 dan 1



PSPICE SIMULATION Pspice program untuk simulasi hubungan singkat : * Half-wave Rectifier with free-wheeling diode and with RL Load •A problem to find the diode current •VIN 1 0 SIN(0 340V 50Hz) D1 1 2 DNAME •L1 2 3 31.8MH •R1 3 0 10 •D2 0 2 DNAME •.MODEL DNAME D(IS=10N N=1 BV=1200 IBV=10E-3 VJ=0.6) •.TRAN 10US 60.0MS 20.0MS 10US •.PROBE •.OPTIONS(ABSTOL=1N RELTOL=.01 VNTOL=1MV) •.END



Hasil Gelombang yang di dapat



 Contoh :



Tentukan tegangan dan arus rata-rata beban, dan tentukan daya yang diserap resistor dalam rangkaian, dimana R = 2 Ω dan L = 25 mH, Vm = 100 V dan frekuensi = 60 Hz. Solusi : Tegangan rata-rata beban adalah bagian dc dari deret Vm Vm fourier V0 diatas  : (sin  0 t )







V0 



Vm







2



0



100







 31,8 V



Arus beban rata-rata :



Daya beban dapat ditentukan dari Irms2R, dan arus rms dari komponen fourier arus. Amplitudo komponen arus ac ditentukan dari analisa fasor: In = Vn/Zn, dimana : Amplitudo tegangan ac dapat ditentukan :



Tabulasi bagian fourier-nya :



Arus rms diperoleh dari :



Tampak bahwa kontribusi arus rms harmonisa turun dengan naiknya orde harmonisa (n) dan harmonisa orde tinggi tidak signifikan Daya yang diserap resistor adalah Irms2R = (16,34)2x2 = 514 W



SIMULASI PADA MATLAB