DC Chopper
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR LATAR BELAKANG
DC choppe chopperr pada pada umumn umumnya ya banyak banyak diguna digunakan kan pada pada aplika aplikasi-a si-apli plikas kasii indust industri ri dikaren dikarenaka akan n DC choppe chopperr dapat dapat mengub mengubah ah tegang tegangan an DC yang yang tetap tetap menjadi tegangan DC yang variabel. DC chopper biasanya disebut juga dengan DC-DC konverter karena mengubah secara langsung dari tegangan DC ke DC. Penggunaan DC chopper sangat luas. Mulai dari penggunaan pengontrolan putaran motor, kereta troli, truk pengangkat barang dll. Alat yang digunakan umumnya umumnya harus mempunyai mempunyai pengontrol pengontrolan an akselerasi akselerasi yang bagus dan respon yang cepat. 1.2 MAKSUD MAKSUD DAN TUJUAN TUJUAN
Adapun maksud dan tujuan dari praktikum ini adalah : . Memaha Memahami mi rangka rangkaian ian dasar dasar DC chop chopper per !buck !buck". ". #. Mampu Mampu menghitung menghitung kapasita kapasitass masing-masin masing-masing g komponen komponen DC DC chopper chopper.. $. Menganalisa Menganalisa Daya output, output, %& dan & keluaran keluaran DC chopper chopper..
1.3 PEMBAT PEMBATASAN MASALAH MASALAH
'ntuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal, maka perlu membatasi masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya adalah : . Data-data yang diperlukan diperoleh dari data praktikum dan simulasi DC chopper.
DC Chopper
BAB II TEORI DASAR
TEORI PERCOBAAN 2.1
Pengubah daya DC-DC !DC-DC Converter" tipe peralihan atau dikenal
juga dengan sebutan DC Chopper diman(aatkan diman(aatkan terutama untuk penyediaan tegangan tegangan keluaran keluaran DC yang yang bervariasi bervariasi besarannya besarannya sesuai dengan dengan permintaan permintaan pada beban. Daya masukan dari proses DC-DC tersebut adalah berasal dari sumber daya DC yang biasanya memiliki tegangan masukan yang tetap. Pada dasarny dasarnya, a, pengha penghasila silan n tegang tegangan an keluar keluaran an DC yang yang ingin ingin dicapa dicapaii adalah adalah dengan cara pengaturan lamanya )aktu penghubungan antara sisi keluaran dan sisi masuka masukan n pada pada rangka rangkaian ian yang yang sama. sama. *ompon *omponen en yang yang diguna digunakan kan untuk menjalankan (ungsi penghubung tersebut tidak lain adalah s)itch !solid state electronic electronic s)itch" s)itch" seperti seperti misalnya misalnya +hyristor +hyristor,, M/+ M/+,, &01+, &01+, 0+. ecara umum ada dua (ungsi pengoperasian pengoperasian dari DC Chopper yaitu penaikan penaikan tegangan dimana tegangan keluaran yang dihasilkan lebih tinggi dari tegangan masukan, dan penurunan tegangan dimana tegangan keluaran lebih rendah dari tegangan masukan.
Gambar 1.Diagram DC Chopper
#
DC Chopper
Gambar 2.Rangkaian DC converter sederhana
Gambar 3.Tegangan keluaran DC konverter
Cara yang digunakan dalam pengaturan output tegangan
dengan memberikan frekuensi tetap ton-tof switching(dengan
frekuensi tetap waktu periode T =(t on + t o) dan mengatur
durasi on pada switch
untuk pengaturan tegangan keluaran
$
DC Chopper
Cara ini dinamakan !ulse "idth #odulation (!"#) switch dengan
duty ratio D$ dide%nisikan sebagai ratio dari durasi waktu
periode Dc
to
Dc
Convertion
!ada
frekuensi
pengaturan switch sinyal terdiri dari pengaturan dengan membandingkan
pengaturan le&el
konstan on of
!"#$
dihasilkan
sinyal tegangan
'control dengan bentuk gelombang gergai yang ditunukkan pada gambar rekuensi ini akan tetap konstan di bawah pengaturan !"# dan berkisar beberapa kilohert* hingga ratusan kilohert*
Gambar 4. Blok diagram !"
2
DC Chopper
Gambar #. Comparator $ignal !"
2.2 DC Chopper Buc !S"ep Do#$ Co$%er"er&
1uck converter merupakan salah satu bentuk converter dimana tegangan output dihasilkan dengan menurunkan tegangan input. *euntungan pada kon(igurasi 1uck antara lain adalah e(isiensi yang tinggi, rangkaiannya sederhana, tidak memerlukan trans(ormer, tingkatan stress pada komponen s)itch yang rendah, riak !ripple" pada tegangan keluaran juga rendah sehingga penyaring atau (ilter yang dibutuhkan pun relati( kecil. *ekurangan yang ditemukan misalnya adalah tidak adanya isolasi antara masukan dan keluaran, hanya satu keluaran yang dihasilkan, dan tingkat ripple yang tinggi pada arus masukan. Metoda 1uck sering digunakan pada aplikasi yang membutuhkan sistem yang berukuran kecil.
Gambar %. Rangkaian DC chopper buck esuai dengan rangkaiannya, buck converter dibagi menjadi # bagian ketika beroperasi.
. Pada saat transistor tertutup pada t34 arus masukkan mele)ati (ilter
induktor 5, (ilter kapasitor C dan beban 6. Pada tegangan induktor, 0ambar 7 menunjukan rangkaian ketika $&itch Ditutup Pada tegangan rangkaian induktor
7
DC Chopper
Gambar '. Rangkaian DC chopper buck ketika $ ditutup
Gambar (. Gra)ik tegangan dan arus pada induktor
.
Menyebabkan kenaikan sacara linier pada arus induktor. Pada saat
transistor terbuka pada t3t dioda D mengkonduksikan energi yang tersimpan pada 5 kemudian diteruskan ke C dan D, arus induktor akan terus menurun hingga menutup kembali pada cycle selanjutnya .6angkaian nya ditunjukkan :
8
DC Chopper
Gambar *. Rangkaian ketika s&itch $ terbuka
Tegangan dan rus !ada ,nduktor #enyebabkan arus mengalir melewati dioda Ditunukkan pada gambar
Gambar 1+. Gra)ik tegangan dan arus pada induktor
9
DC Chopper
Gambar 11. Gra)ik arus pada induktor
2.3 DC Chopper Boo'"
*on(igurasi DC chopper 1+ digunakan sebagai penaik tegangan. ika tegangan keluaran yang dinginkan lebih besar dari tegangan masukan, maka rangkaian 1oost dapat dipakai. +opologi 1oost terlihat pada 0ambar 4. Pada operasi CCM !Continuous Conduction Mode" , tegangan keluaran dan tegangan masukan diekspresikan seperti:
Gambar 12. engubah boost 1oost juga memiliki e(isiensi tinggi, rangkaian sederhana, tanpa trans(ormer dan tingkat ripple yang rendah pada arus masukan. ;amun juga 1oost tidak memiliki isolasi antara masukan dan keluaran, hanya satu keluaran yang
<
DC Chopper
dihasilkan, dan tingkatan ripple yang tinggi pada tegangan keluaran. Aplikasi 1oost mencakup misalnya untuk perbaikan (aktor daya !Po)er actor", dan untuk penaikan tegangan pada baterai. Te)*$)*$ R+pp,e Ke,u*r*$ 2.(
Gambar 13. Rangkaian dan gra)ik arus keluaran
Dari rangkaian dan gra(ik arus keluaran didapatkan rumus :
ehingga didapatkan rumus ripple :
=
DC Chopper
2.- Oper*'+ D+'co$"+$ou' Curre$"
Gambar 14. Rangkaian ack ,onverter
6angkaian Pack konverter dengan tegangan induktor rata-rata adalah nol,
dengan persamaan :
4
DC Chopper
Gambar 1#. Tegangan ada Discountinous "ode +egangan Pada Discontinous Mode 6ata-rata arus keluaran induktor sama dengan arus resistor !karena rata-rata arus kapasitor adalah nol". Persamaan adalah :
DC Chopper
BAB III LANDASAN TEORI
3.1 ALATALAT PRAKTIKUM . umber DC.
#. Dioda. $. M/+. 2. Ampere meter. 7. %olt meter. 8. *apasitor. 9. &nduktor <. 5aptop. 3.2 PROSEDUR PERCOBAAN
1uatlah 6angkaian seperti di ba)ah ini : a. DC chopper 1'C*
Gambar 1%. Rangkaian ercobaan B-C,
#
DC Chopper
b. DC Chopper 1+
Gambar 1'. Rangkaian ercobaan B$T
3.3 DATA DAN HASIL PENGAMATAN
Tabel 1. /asil engamatan NO
Du"/ C/c,e
.
/01
/
501
4
201
5
701
2
01
6
301
DC Chopper BUCK
DC chopper BOOST
0o
IL
Po
0o
IL
Po
2$343 25 2$356 ./ 2$3 43 2$62 55 5$.4/ 7/ 2$336 55
0$46237 6 0$42.73 3 0$40/62 . 0$4.36 7 0$6326 / 0$4.4./ .
/$.747 / /$03. 4 .$72. 2 .$70 /$720 2 .$776 /
5$.20. $.300 4 2$6304 7 5$7/25 4 6$654 3 $/.76 7
5$.20. /$/70/ 2 5$70.6 4 5$7/25 4 /$/.0/
.7$//43 3 .$2345 / /6$7250 .
$
6$2//2
//$4/36 .5$7755 24$2337
DC Chopper
H*'+, S+u,*'+ DC chopper BUCK Du"/ C/c,e 24
2
DC Chopper
Gambar 1(. Dut0 c0cle 2+ B-C,
Du"/ C/c,e (4
7
DC Chopper
Gambar 1*. Dut0 c0cle 4+ B-C,
Du"/ C/c,e -4
8
DC Chopper
Gambar 2+. Dut0 c0cle #+ B-C,
Du"/ C/c,e 54
9
DC Chopper
Gambar 21. Dut0 c0cle '+ B-C,
Du"/ C/c,e 64
<
DC Chopper
Gambar 22. Dut0 c0cle (+ B-C,
Du"/ C/c,e 74
=
DC Chopper
Gambar 23. Dut0 c0cle *+ B-C,
H*'+, S+u,*'+ DC chopper BOOST
#4
DC Chopper
Du"/ C/c,e 24
Gambar 24. Dut0 c0cle 2+ B$T Du"/ C/c,e (4
#
DC Chopper
Gambar 2#. Dut0 C0cle 4+ B$T
Du"/ C/c,e -4
##
DC Chopper
Gambar 2%. Dut0 c0cle #+ B$T Du"/ C/c,e 54
#$
DC Chopper
Gambar 2'. Dut0 c0cle '+ B$T Du"/ C/c,e 64
#2
DC Chopper
Gambar 2(. Dut0 c0cle (+ B$T
Du"/ C/c,e 74
#7
DC Chopper
Gambar 2*. Dut0 c0cle *+ B$T
#8
