penyearah dioda (kuliah ke 4) - elektronika daya itb ... · penyearahpenyearahdioda dioda ......
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
tω
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
,
,
,
,
=
=
=
=
=
=
=π
Pekik A. Dahono : Pekik A. Dahono : ElektronikaElektronika DayaDaya 1717
Penyearah SatuPenyearah Satu--Fasa Jembatan Beban InduktifFasa Jembatan Beban Induktif
sv
tω
tω
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
tω
tω
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
tω
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
oπ
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
3π
==
n
u
1D
2D
3D
4D
v
5D
w
R
6D
ui
vi
wi
oi
tω
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
tω
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
tω
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