Filter Induktor

Laporan Praktikum Elektronika Daya

Setelah melaksanakn paktikum, diharapkan mahasiswa mampu : Menyebutkan jenis-jenis filter pada penyearah satu fasa t ak terkendali Menjelaskan prinsip kerja filter induktor pada output penyearah satu-fasa tak terkendali. Mengukur besaran-besaran output dan input dari suatu rangkaian penyearah satu-fasa tak terkendali yang outputnya difilter dengan induktor. Menghitung faktor ripel dari rangkaian penyearah satu-fasa tak terkendali yang outputnya difilter dengan induktor.

Rangkaian penyarah satu fasa mempunyai output yang tidak konstan atau kontinu dan tidak sinus murni. Jadi output seperti itu masih mengandung arus dan tegangan pulsasi yang biasanya disebut harmonik. Untuk mengurangi harmonik tersebut hingga seminimum mungkin pada output penyearah tersebut, maka diigunakan filter DC. Sisi input dari penyearah satu fasa juga mengandung harmonik, dan untuk menguranginya maka digunakan filter AC. Filter DC biasanya berupa induktor (L), kapasitor (C), atau LC; sementara filter AC pada umumnya berupa LC. Gambar 8.1 Memperlihatkan macam-macam filter DC pada output suatu penyarah yang yang berbeban resistif.

Filter Induktor pada Penyearah Satu-Fasa

8-1


L

+

+

+

+

+

L

+

iO

iO

IO

iC VL

V0

-

-

iC

VL

R

V0

C

R

-

-

-

C

VL

R

-

(b)

(a)

V0

(c)

Gambar 8.1 Filter-filter DC pada output penyearah. (a) Tipe L, (b) Tipe C, (c) Tipe LC.

+

L

Vs

+

V0

C

_

R

_

Gambar 8.2 Diagram filter AC pada input penyearah. Induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet yaitu 1/2 LI 2, dimana

L

adalah

induktansi

dan

I

adalah

arus,

sehingga

cenderung

mempertahankan arus yang konstan atau kontinu. Salah satu contoh dalam hal ini adalah beban induktif (R-L) dimana induktansi dari beban sudah seri dengan beban tersebut untuk mendapatkan aksi filter-L.Kekurangan dari filter-L adalah menyebabkan sudut fasa dari arus beban terlambat dari tegangan beban. Akibatnya tegangan total (dalam beban ditambah pada filter) akan mempunya faktor ripel (RF) yang lebih besar. Namun, filter-L akan memperhalus (membuat


8-2


L

+

+

+

+

+

L

+

iO

iO

IO

iC VL

V0

-

-

iC

VL

R

V0

C

R

-

-

-

C

VL

R

-

(b)

(a)

V0

(c)

Gambar 8.1 Filter-filter DC pada output penyearah. (a) Tipe L, (b) Tipe C, (c) Tipe LC.

+

L

Vs

+

V0

C

_

R

_

Gambar 8.2 Diagram filter AC pada input penyearah. Induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet yaitu 1/2 LI 2, dimana

L

adalah

induktansi

dan

I

adalah

arus,

sehingga

cenderung

mempertahankan arus yang konstan atau kontinu. Salah satu contoh dalam hal ini adalah beban induktif (R-L) dimana induktansi dari beban sudah seri dengan beban tersebut untuk mendapatkan aksi filter-L.Kekurangan dari filter-L adalah menyebabkan sudut fasa dari arus beban terlambat dari tegangan beban. Akibatnya tegangan total (dalam beban ditambah pada filter) akan mempunya faktor ripel (RF) yang lebih besar. Namun, filter-L akan memperhalus (membuat


8-2


semakin mendekati kontinu) arus beban, jadi memperbesar RF-nya, dengan demikian untuk beban resistif, maka RF tegangan beban akan meingkat. Untuk mengatasi kekurangan filter-L seperti yang disebutkan diatas, maka penyearah satu-fasa satu-fas a setengah-gelombang perlu dilengkapi terlebih terle bih dahulu dengan dioda yang disebut dioda freewheeling. Pengaruh filter-L pada penyearah satufasa gelombang-penuh berbeban resistif adalah membuat arus maupun tegangan beban menjadi kontinu. Jadi dalam hal tersebut, diode freewheeling tidak diperlukan. Gambar 8.3 memperlihatkan output rangkaian penyarah satu-fasa setengah gelombang

yang

dilengkapi

dengan

dioda

freewheeling

dalam

rangka

memperoleh aksi filter-L yang semakin efektif. Penggunaan diode freewheeling pada penyearah satu fasa telah dibahas khusus dalam mata kuliah elektronika daya 1, jadi dalam hal ini beberapa rumus tentang RF akan mengacu pada pembahasan tersebut. Filter D

L

+

IDm

Vm sin

t

ω

Dm

I0

V0

R

_

(a)

Gambar 8.3 Penerapan filter-L pada penyearah satu-fasa setengah gelombang; gelombang; (a) diagram rangkaian. (b) bentuk-bentuk gelombang. gelombang.


8-3


VO

V m

Tanpa Dm, L iO

I m

 t 0



3

2

VO V max

Dengan L Tanpa Dm

iO I max

 t 0



V max



2

2 

Dengan Dm, L

2  

VO

iO

I max

V min I min

0

 t 

2 

(b) Gambar 8.3 (Lanjutan)

Arus-arus beban dalam keadaan tanpa filter-L untuk beban resistif telah dinyatakan dalam persamaan (8-11) dan (8-12) yaitu

    ……………………………………………………….(8-1) Irms = 0,5 Vm/R ……………………………………………………….(8-2) Dimana : Vm = harga maksimum tegangan input peneyearah Faktor ripel (RF) arus beban secara teoritis dari persamaan (8-1) dan (8-2) diatas adalah : RF =

√    = 1,211

………..………………………….(8-3)


8-4


Dalam keadaan mendapat filter-L, maka faktor ripel (RF) arus beban akan menjadi :

RF =

              

.…………………….(8-4)

Dimana :

 = (2 π f L/R) L = induktansi dari induktor R = resistansi beban f = frekuensi gelombang input karena bentuk gelombang tegangan beban dan arus beban adalah sama, maka rumus pada persamaan (8-5) diatas berlaku pula untuk tegangan beban. Persamaan (8-5) diatas adalah rumus eksak untuk menghitung RF dari suatu oenyearah satu-fasa setengah gelombang berbeban resistif yang difilter dengan induktor. Dalam prakteknya, jika RF yang diinginkan telah ditentukan, maka sudut

 dari persamaan (8-5) dapat dihitung dengan cara “ trial and error ”,

sehingga pada akhirnya kebutuhan induktansi (L) dapat dihitung. Gambar 8-5 (a) dan (b) memperlihatkan penerapan filter-L pada penyearah satu-fasa gelombang penuh. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pengaruh filter-L pada penyearah satu-fasa gelombang penuh berbeban resistif adalah membat arus maupun tegangan beban menjadi kontinu serta tidak dihaslkan tegangan total yang negatif. Jadi dalm hal ini, kedua rangkaian tidak perlu lagi memakai dioda freewheeling.


8-5


D1

+

L

P D1

vs1 CT

vo

L

io

Vs

_ vs2

io

D2

R

Vo

+

R

D2 D3

N

D4 _

(a)

(b)

Gambar 8.4 Penerapan filter-L pada penyearah satu-fasa gelombang penuh (a). rangkaian center-tap. (b) rangkaian jembatan.

VO

V m

Tanpa L

iO I m

 t 0



VO

V max

V1

V min

2

3

Dengan L

iO

I max

I1

I min

0

 t 

    

2  

Gambar 8.5 Bentuk-bentuk gelombang dari rangakain pada gambar 8.4


8-6


Penambahan filter-L dalam hal ini serupa dengan penambahan beban indukitf pada penyearah satu fasa gelombang penuh. Arus-arus beban dalam keadaan tanpa filter-L Untuk beban resitif telah dinyatakan dalam persamaan (8-6) dan (8-7) yaitu : Idc =

  

..………………………………………………….(8-6)

Irms = 0,7071 V m/R ......………………………………………………..(8-7) Dimana : Vm = harga maksimum tegangan input penyearah Faktor ripel (RF) arus beban secara teoritis dari persamaan (8-6) dan (8-7) diatas adalah : RF=

√    =0,483

…….…………………………….(8-8)

Dalam keadaan mendapat filter-L maka faktor ripel (RF) arus beban akan menjadi:

RF =

           

...…………………(8-9)

Persamaan (8-9) diatas berlaku pula untuk tegangan beban. Dalam prakteknya, jika RF yang diinginkan telah ditentukan, maka sudut

 dari

persamaan (8-5) dapat dihitung dengan cara “ trial and error “, sehingga pada akhirnya kebutuhan induktansi (L) dapat dihitung.


8-7


S2 S1

D1

P

+

A1 L

io

R

S3

Regulator AC 1 - fasa

vs

V2

V1

Vo

D2

Rm

_

N (a)

S2

L

D1

vs

io

D2

R

S1

P Regulator AC 1 - fasa

A1

V2

V1

Vo Rm

N D3

D4

(b)

Gambar 8.6 diagram rangkaian percobaan filter pada penyearah satu-fasa tak terkendali. (a) setengah gelombang. (b) gelombang-penuh jembatan.


8-8


Osiloskop

1 buah

Regulator ac satu-fasa

1 buah

Dioda

4 buah

Amperemeter

1 buah

Voltmeter

2 buah

Tahanan geser

2 buah

Beban induktor

1 buah

Saklar

1 buah

Kabel secukupnya

8.5.1 

Penyearah Satu-Fasa Setengah Gelombang

Membuat rangkaian seperti pada gambar 8.6 (a) dimana beban yang digunakan adalah tahanan geser 10 Ω dan induktor 36 mH. [ R m adalah adapter tahanan rendah untuk melihat bentuk gelombang arus. Jika tidak ada,menggunakan tahanan geser untuk mendapatkan nilai reistansi 1 Ω].



Dalam keadaan regulator AC satu-fasa minimum, saklar S 2 tertutup dan S3 terbuka, saklar S1 dimasukkan.



Menaikkan tegangan output regulator (V s) sehingga mencapai 8 V.



Mencatat harga rata-rata dari tegangan output dan arus beban.[Melihat penunjukan V 2 dan A1 ]. Memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel yang telah disediakan.



Dengan

menggunakan

osiloskop

2-saluran,

mengamati

dan

menggambarkan bentuk gelombang dari tegangan beban dan arus beban. Catatan : harus menjaga dalam penggunaan probe agar terminal (+) tidak terhubung singkat dengan terminal (-).


8-9




Mencatat harga efektif ( rms ) dari tegangan output dan arus beban. [Melihat penunjukan V2 dan A1 ]. Memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel yang telah disediakan.



Membuka saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 samapi No.6 diatas.



Menutup saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 sampai No.6 diatas.



Mengulang langkah No.4 sampai No.8 diatas untuk tegangan output regulator (Vs) sebesar 12 V.



Meminimumkan kembali tegangan output regulator dan membuaka saklar S. dan percobaan selesai.

8.5.2 

Penyearah Satu-Fasa Jembatan

Membuat rangkaian seperti pada gambar 8.6 (c) dimana beban yang digunakan adlah tahanan geser 10 Ω dan induktor 36 mH. [ R m adalah adapter tahanan rendah untuk melihat bentuk gelombang arus. Jika tidak ada, menggunakan tahanan geser untuk mendapatkan nilai reistansi 1 Ω].



Dalam keadaan regulator AC satu-fasa minimum, saklar S dimasukkan



Menaikkan tegangan output regulator (V s) sehingga mencapai 7 V.



Mencatat harga rata-rata dari tegangan output dan arus beban.[Melihat penunjukan V 2 dan A1 ]. memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel yang telah disediakan.



Dengan

menggunakan

osiloskop

2-saluran,

mengamati

dan

menggambarkan bentuk gelombang dari tegangan beban dan arus beban. Catatan : harus menjaga dalam penggunaan probe agar terminal (+) tidak terhubung singkat dengan terminal (-). 

Mencatat harga efektif ( rms ) dari tegangan output dan arus beban. [Melihat penunjukan V2 dan A1 ]. memasukkan data yang dipeoleh ke dalam tabel yang telah disediakan.



Membuka saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 samapi No.6 diatas.



Mengulang langkah No.4 sampai No.7 diatas untuk tegangan output regulator AC satu-fasa sebesar 9 V.


8-10


Membuka saklar S dan percobaan selesai.

Tabel 8.1. Hasil percobaan pada penyearah satu-fasa set engah gelombang tanpa dioda freewheeling dan tanpa filter. Vs

Vdc

Idc

Vrms

Irms

(V)

(V)

(A)

(V)

(A)

8

3,0

0,54

6,8

0,68

12

4,5

0,42

10,6

1,04

Tabel 8.2. Hasil percobaan pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter. Tanpa dioda freewheeling Vs (V)

Dengan dioda freewheeling

Vdc (V)

Idc (A)

Vrms (V)

Irms (A)

Vdc (V)

Idc (A)

Vrms (V)

Irms (A)

8

1,4

0,14

3,1

0,32

1,4

0,15

3,3

0,35

12

2,1

0,21

5,0

0,50

2,3

0,22

5,3

0,53

Tabel 8.3. Hasil percobaan pada penyearah satu-fasa jembatan tanpa filter dan dengan filter. Vs (V)

Tanpa filter

Dengan filter

Vdc (V)

Idc (A)

Vrms (V)

Irms (A)

Vdc (V)

Idc (A)

Vrms (V)

Irms (A)

7

4,50

0,39

10,8

0,78

2,50

0,22

5,50

0,39

9

6,10

0,52

14,3

1,02

3,40

0,30

7,80

0,54

Ket : Dengan menggunakan 2 tahanan geser yaitu R = 10 Ω 2% P = 4 W dan R m = 1 Ω 2% P = 4 W, Induktor dengan N = 1000 ,R ≈ 9,5 Ω , I max= 1,25 A , L ≈ 36 mH. 8.6.2

Gambar hasil percobaan


8-11


Gambar 8.7

Bentuk-bentuk gelombang tegangan beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk Vs = 8 Volt, pada kondisi tanpa filter dan tanpa diode freewheeling (Fx = 5 ms/div, F y = 5 V/div).

Gambar 8.8

Bentuk-bentuk gelombang arus beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk Vs = 8 Volt, pada kondisi tanpa filter dan tanpa diode freewheeling (Fx = 5 ms/div, F y = 500 mV/div).


8-12


Gambar 8.9

Bentuk-bentuk gelombang tegangan beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk VS = 8 Volt, pada kondisi dengan filter dan tanpa diode freewheeling ( Fx = 5 ms/div , F y = 2 V/div).

Gambar 8.10 Bentuk-bentuk gelombang arus beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk VS = 8 Volt, pada kondisi dengan filter dan tanpa diode freewheeling (Fx = 5 ms/div, F y = 200 mV/div).


8-13


Gambar 8.11 Bentuk-bentuk gelombang tegangan beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk VS = 8 Volt. pada kondisi dengan filter dan dengan dioda freewheeling (Fx = 5 ms/div, F y = 2 V/div).

Gambar 8.12 Bentuk-bentuk gelombang arus beban pada penyearah satu-fasa setengah gelombang untuk VS = 8 Volt. pada kondisi dengan filter dan dengan dioda freewheeling (Fx = 5 ms/div, F y = 200 mV/div).


8-14


Gambar 8.13

Bentuk-bentuk gelombang tegangan beban pada penyearah satu-fasa jembatan untuk Vs = 7 Volt pada kondisi tanpa filter (Fx = 5

ms/div, Fy = 5 V/div).

Gambar 8.14

Bentuk-bentuk gelombang arus beban pada penyearah satu-fasa jembatan untuk Vs = 7 Volt pada kondisi tanpa filter (Fx = 5 ms/div,

Fy = 500 mV/div).


8-15


Gambar 8.15 Bentuk-bentuk gelombang tegangan beban pada penyearah satufasa jembatan untuk VS = 7 Volt pada kondisi dengan filter (Fx = 5 ms/div, Fy = 2 V/div, melayang 0,4 div)

Gambar 8.16 Bentuk-bentuk gelombang arus beban pada penyearah satu-fasa jembatan untuk VS = 7 Volt pada kondisi dengan filter (F x = 5 ms/div, Fy = 200 mV/div, melayang 0,4 div).


8-16


8.7 8.7.1

Perhitungan faktor ripel (RF) penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan mengambil data ke-1.

a. Tanpa filter dan tanpa dioda Freewheeling untuk arus dan tegangan.

* RF untuk arus

* RF untuk tegangan

       

      

      

     

Hasil selengkapnya dapat dilihat pada tabel 8.4 di bawah ini : Tabel 8.4

Hasil analisa data pada penyearah satu-fasa setengah gelombang tanpa dioda freewheeling dan tanpa filter. Vs (V) 8

 (arus)

 (tegangan)

0,76

2,03

12

2,26

2,13

b. Dengan filter; dengan dioda dan tanpa dioda Freewheeling. 

Dengan dioda Freewheeling untuk arus dan tegangan;

* RF untuk arus

* RF untuk tegangan

      

      

      

      


8-17




Tanpa dioda Freewheeling untuk arus dan tegangan;

* RF untuk arus

* RF untuk tegangan

      

      

      

     


Hasil analisa data pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter ; dengan dioda dan tanpa dioda freewheeling. Tanpa dioda freewheeling

 (arus)

Vs (V)

8.7.2





8

2,05

(tegangan) 1,97

12

2,16

2,16

Dengan dioda freewheeling

 (arus)



2,108

(tegangan) 2,13

2,19

2,07

Perhitungan Faktor Ripel (RF) pada kondisi dengan filter dan diode freewheeling dengan menggunakan gambar bentuk gelombang dari percobaan penyearah satu-fasa setengah gelombang:

Dari gambar 8.12 :

.  = 2,4 div . F

y

= 2,4 div . 0,2 Volt/div = 0,48 V

 =  =  = 0,48 A 

Dari gambar 8.7 :

 = 2 div . F

y

= 2 div . 5 V/div = 10 Volt


8-18




Tahanan totalnya : R total = R + R m + R L = 10 + 1 + 9,5 = 20,5 Ω Berdasarkan Bab 6 pada diktat persamaan ( 6-1 ) dimana :

 

       =  =

    =     = 100,2630959     Cos (  ) -   = 0  

= 180 -

180 -

disimpan di M.

Dari persamaan (6-6) pada diktat persaman Cos (

Maka; Untuk

) dapat dicari:

dalam radian (rad) persamaannya :

   Cos (  ) =  Untuk  dalam derajat () persamaanya:    Cos (  ) =  Karena nilai



dalam derajat maka menggunakan persamaan:

   Cos (  ) =  Dimana ;

  )  sebagai ruas kiri    sebagai ruas kanan  Cos (


8-19


Untuk mendapatkan

 dapat dihitung dengan menggunakan “semi trial

and error” Tabel 8.6

Nilai

 dengan menggunakan “semi trial and error” pada penyearah satu-fasa setengah gelombang

Iterasi ke-

Ruas kiri

 [] 

Cos (

A

Ruas kanan

    

  )  B

Selisih relative (mismatches)

| |     D

C 1.

15

2.

10,34377889

3.

10,26696124

4.

10,26668888

5.

10,26668795

6.

10,26668794

 6,74629806 x  6,270942646 x  6,269306173 x  6,26930054 x  6,269300521 x 

0,082580423

1,408183434 x

 6,74629806 x  6,270942646 x  6,269306173 x  6,26930054 x  1,408183434 x

0,982947733 0,952092192 0,070461667

 8,86226 x  1,58 x 

2,60968368 x

Jadi :

 = 10,26668794            RF =       = 1,182274329

8.7.3

Perhitungan faktor ripel (RF) penyearah satu-fasa jembatan dengan mengambil data ke-1.

a. Dengan filter untuk arus dan tegangan;

* RF untuk arus

* RF untuk tegangan

       )

      


8-20


      

      

b. Tanpa filter untuk arus dan tegangan;

* RF untuk arus

* RF untuk tegangan

       

      

      

      


Hasil analisa data pada penyearah satu-fasa jembatan dengan filter dan tanpa filter. Tanpa filter

Vs (V)

8.7.4



 (arus)



7

1,73

(tegangan) 2,18

9

2,16

2,16

Dengan filter

 (arus)



1,46

(tegangan) 1,95

2,19

2,07

Perhitungan Faktor Ripel (RF) pada kondisi dengan filter dengan menggunakan gambar bentuk gelombang dari percobaan penyearah satu-fasa jembatan:

Dari gambar 8.15 :

.(  = 1,9 div . 2 V/div R +

= 3,8 V

 =  =  = 0,345454545 A 

Dari gambar 8.13 :

 = 1,6 div . F

y

= 1,6 div . 5 V/div


8-21


= 8 Volt 

Tahanan totalnya : R total = R + R m + R L = 10 + 1 + 9,5 = 20,5 Ω

Berdasarkan Bab 6 pada diktat persamaan ( 6-14 ) dimana :

 

       =  =

      =     = 117,7204975     Cos (  ) -   = 0  

= 180 -

180 -

disimpan di M.

Dari persamaan (6-19) pada diktat persaman Cos (

Maka; Untuk

) dapat dicari:

dalam radian (rad) persamaannya :

   Cos (  ) =  Untuk  dalam derajat () persamaanya:     Cos (  ) =  Karena nilai



dalam derajat maka menggunakan persamaan:

    Cos (  ) =  Dimana ;

  )  sebagai ruas kiri    sebagai ruas kanan   Cos (


8-22


Untuk mendapatkan

 dapat dihitung dengan menggunakan “semi trial

and error” Tabel 8.8

Nilai

 dengan menggunakan “semi trial and error” pada penyearah satu-fasa jembatan

Iterasi ke-

 []  A

Ruas kiri

Cos (

  )  B

Ruas kanan

      C

Selisih relative (mismatches)

  | |    D

1.

30

0,03977433

0,049536752

0,197074333

2.

30,5590638

0,049536752

0,053332496

0,071171316

3.

30,77767487

0,053332496

0,054846467

0,027603797

4.

30,86454619

0,054846467

0,05545624

0,010995567

5.

30,89953685

0,05545624

0,055702783

6.

30,91368462

0,055702783

0,05580262

7.

30,91941378

0,05580262

0,055843074

8.

30,92173524

0,055843074

0,05585947

9.

30,92267614

0,05585947

0,055866116

10.

30,92305753

0,055866116

0,05586881

11.

30,92321213

0,05586881

0,055869903

12.

30,9232748

0,055869903

0,055870345

13.

30,9233002

0,055870345

0,055870525

14.

30,9233105

0,055870525

0,055870597

15.

30,92331468

0,055870597

0,055870627

16.

30,92331637

0,055870627

0,055870639

17.

30,92331705

0,055870639

0,055870644

18.

30,92331733

0,055870644

0,055870646


 1,789110848 x  7,2442329 x  2,93524748 x  1,18964506 x  4,8221313 x  1,9547004 x  7,923737 x  3,212053 x  1,302075 x  5,2781 x  2,13962 x  8,6743 x  3,5156 x  4,426054131 x

8-23


Lanjutan Tabel 8.8 19.

30,92331745

0,055870646

0,055870647

20.

30,92331749

0,055870647

0,055870647

 5,772 x 

1,4247 x

Jadi :

 = 30,92331749            RF =       = 0,304487198 8.7.5

Perbandingan antara hasil percobaan dengan hasil perhitungan menurut teori.

RF pada hasil percobaan dan Hasil perhitungan menurut teori,terlihat adanya perbedaan yang mencolok. RF pada perhitungan menurut teori lebih kecil dibandingkan RF pada hasil percobaan. Kita dapat melihat RF pada hasil percobaan, nilai RF-nya langsung dihitung dengan memasukkan nilai tegangan dari data percobaan (dari alat ukur yang digunakan tanpa ada unsur lain). Berbeda dengan nilai RF pada hasil perhitungan menurut teori, ada unsur lain yang mempengaruhi perhitungan RF, yaitu frekuensi



(f), sudut , dsb. 8.7.5.1 Menghitung Faktor Ripel (RF) secara teori

8.7.5.1.1

Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang tanpa dioda freewheeling maupun filter dapat di lihat nilai RF-nya pada teori dasar pada persamaan (8-3) halaman (84).

8.7.5.1.2

Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter tanpa dioda freewheeling dimana nilai RF-nya tidak tersedia.


8-24


8.7.5.1.3

Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter maupun dioda freewheeling dimana nilai RF-nya dapat diketahui : R tot = R +R m + R L = 10 + 1 + 9,5 = 20,5 Ω L = 36 mH

L = 0,036 H

f = 50 Hz

     Jadi  adalah :  2

RF

Jadi,

8.7.5.1.4



2

 cos 

4

3



 sin  cos (1  e

2 (1  e

 / tan 



 / tan 

)

)



1



Untuk tegangan dan arus pada Penyearah satu-fasa setengah gelombang berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter dan dioda freewheeling dimana nilai RF-nya dapat dilihat pada 8.7.5.1.3

8.7.5.1.5

Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa jembatan tanpa filter dimana nilai RF-nya dapat di liahat pada teori dasar pada persamaan (8-8) halaman (8-7).

8.7.5.1.6

Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa jembatan dengan filter dimana nilai RF-nya dapat diketahui :

R tot = R +R m + R L = 10 + 1 + 9,5 = 20,5 Ω L = 36 mH

L = 0,036 H

f = 50 Hz


8-25


 (  )  Jadi  adalah :  2

RF

Jadi,

8.7.5.1.7



2

 cos 

8

3



 sin  cos (1  e

2 (1 e

 / tan 



 / tan 

)

)



1



Untuk tegangan dan arus pada Penyearah satu-fasa jembatan berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter dan dioda freewheeling dimana nilai RF-nya dapat di lihat pada 8.7.5.1.6.

8.7.5.2

Tabel 8.9

Perbandingan antara nilai RF praktek dengan RF teori

Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang tanpa dioda freewheeling dan tanpa filter.



Vs (V) Teori

Praktek

Error (%)

2,03

67,63

8 1,211

12



2,13

75,8

Teori 1,211

Praktek

Error (%)

0,76

37,24

2,26

86,62

Tabel 8.10 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter tanpa dioda freewheeling.



Vs (V) Teori 8 12

 Praktek

Teori

2,05 Tidak tersedia

2,16


Praktek 1,97

Tidak tersedia

2,16

8-26


Tabel 8.11 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter maupun dioda freewheeling.



Vs (V) Teori

Praktek

8 12

 Teori

Praktek

2,108 1,023583793

2,19

2,13 1,023583793

2,07

Tabel 8.12 Perbandingan RF antara praktek dan teori dari Penyearah satufasa setengah gelombang berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter dan dioda freewheeling RF (faktor ripel)

Vs (V)

Teori

Praktek

8

1,023583793

1,182274329

12

1,023583793

Tabel 8.13 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa jembatan tanpa filter.



Vs (V) Teori

 Praktek

7

Teori

1,73 0,483

Praktek 2,18

1,211

9

2,16

2,16

Tabel 8.14 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa jembatan dengan filter.



Vs (V) Teori 7 9

 Praktek

Teori

1,46 0,483

2,19


Praktek 1,95

1,211

2,07

8-27


Tabel 8.15 Perbandingan RF antara praktek dan teori dari Penyearah satufasa jembatan berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter dan dioda freewheeling. Vs (V) 7 9

RF (faktor ripel) Teori

 


Praktek 0,304487198

8-28


Dari hasil percobaan dan analisa yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa; a. Dari hasil analisa data, dapat disimpulkan bahwa dengan penggunaan filter dengan dioda Freewheeling, dimana besar faktor ripel (RF) yang dihasilkan akan lebih kecil daripada penggunaan filter tanpa dioda Freewheeling. b. Dari

hasil

percobaan

menggunakan filter-L

diatas

dapat

disimpulkan

bahwa

dengan

pada penyearah satu fasa setengah gelombang

maka akan menghasilkan gelombang arus yang lebih luas. c. Pada penyearah satu fasa setengah gelombang tanpa filter dan tanpa dioda Freewheeling untuk Vs = 8 Volt,besar faktor rifel (RF) untuk arus = 0,76 dan untuk tegangan = 2,03 d. Pada penyearah satu-fasa jembatan maka akan menghasilkan bentuk gelombang yang melayang dari garis div. e. Dari hasil analisa data untuk penyearah satu-fasa jembatan tanpa filter maupun dengan filter diperoleh nilai R F (tegangan) lebih besar dibanding R F (Arus). f. Kekurangan dari filter-L dapat menyebabkan sudut fasa dari arus beban terlambat dari tegangan, sehingga tegangan total akan mempunyai faktor ripel yang lebih besar.


8-29

Filter Induktor

Recommend Documents