KONVERTER DC TO AC (INVERTER)
Dosen Pembimbing Djodi Antono, BTech. MEng
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2015
PENDAHULUAN
Konverter adalah pengubahan sinyal DC ke AC dengan menggunakan inverter. Sesuai dengan namanya power inverter dc ke ac adalah sebuah alat untuk merubah arus direct current menjadi arus Alternating current.Arus direct current yang dirubah rata rata adalah baterai/accu karena tegangan accu adalah DC/Direct current. sedangkan output yang keluar yang dihasilkan dari output inverter adalah Alternating current/seperti halnya arus PLN sehingga anda bisa menggunakan untuk memback up peralatan listrik. Power inverter DC ke AC ini ada yang tidak dilengkapi charger accu dan ada juga j uga yang dilengkapi dil engkapi charger accu.Power inverter tanpa charger rata rata digunakan pada mobil dan aplikasi panel surya karena untuk melakukan pengisian ulang baterainya jika pada mobil menggunakan alternator sedangkan jika jipasang pada panel surya maka untuk melakukan pengecasan menggunakan modul panel surya itu sendiri. Sedangkan inverter charger digunakan untuk dirumah karena untuk melakukan pengecasan membutuhkan listrik PLN. Kesimpulannya power inverter hanyalah sebuah alat saja. Anda membutuhkan accu sebagai daya untuk dirubah. sedangkan jika accu habis anda membutuhkan charger accu untuk melakukan pengisian ulang aki/ battery. Jika anda memilih Inverter yang dilengkapi charger accu maka anda tidak perlu membeli charger accu terpisah karena sudah termasuk dalam satu paket inverter charger. Inverter charger tetap membutuhkan listrik PLN untuk melakukan pengisian ulang battery.
BAB I PENGERTIAN INVERTER SECARA UMUM
Rangkaian Inverter adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah arus tegangan DC menjadi tegangan AC. Selain untuk mengubah arus tegangan, Rangkaian Inverter juga berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan yang artinya tegangan output yang di hasilkan akan naik sesuai se suai pengaturan yang kita inginkan. Rangkaian Inverter sederhana memiliki tegangan tinggi dengan daya da ya tampung yang cukup besar. Salah satu inverter sederhana yang banyak di pakai yaitu inverter DC 12 Volt to AC 220 volt. Rangkaian Inverter memang di perlukan, karena dapat mengubah arus tegangan. Sekarang ini sudah banyak toko yang menjual inverter kecil dengan harga murah dan memiliki daya tampung (watt) cukup besar. Skema rangkaian inverter sebenarnya dapat kita buat sendiri, tergantung dari keinginan anda yang mebuat. Dari sekian banyak skema inverter yang saya dapat, hampir semua menggunakan Ic CD 4047 yang merupakan IC yang menghasilkan gelombang kotak-kotak, kemudian dari IC tersebut di perkuat amperenya dengan menggunakan beberapa transistor yaitu D313 dan 2n3055 (jengkolan). (je ngkolan). Cara kerja inverter pada umumnya sama dengan power supply yaitu menyuplai arus DC ke AC dan juga bekerja untuk merubah tegangan dc menjadi arus ac . Anda membutuhkan aki mobil/DC Direct Current agar bisa dirubah menjadi arus listrik PLN/AC/Alternating Current. Lama ketahanan sebuah rangkaian inverter di tentukan bukan dari watt tetapi dari aki/battery yang anda gunakan dan beban. Pengertian inverter adalah sebuah perangkat elektronik yang mengubah tegangan AC tiga fasa menjadi tegangan DC, kemudian mengubahnya kembali menjadi tegangan AC tiga fasa dengan frekuensi yang bisa diatur-atur sesuai keinginan pengguna. Fungsi inverter sendiri adalah merubah tegangan aki menjadi PLN sehingga bisa mengatasi pemadaman listrik l istrik bergilir, walaupun inverter bukanlah pembangkit pem bangkit listrik dan hanya sebagai listrik cadangan tetapi lumayan jika untuk masyarakat di pe rkotaan yang sering alami pemadaman listrik bergilir.
BAB 2 SPESIFIKASI INVERTER
Inverter adalah perangkat elektronika yang dipergunakan untuk mengubah tegangan DC (Direct Current) menjadi tegangan AC (Alternating Curent). Output suatu inverter dapat berupa tegangan AC dengan bentuk gelombang sinus (sine wave), gelombang kotak (square wave) dan sinus modifikasi (sine wave modified). Sumber tegangan input inverter dapat menggunakan battery, tenaga surya, atau sumber tegangan DC yang lain. Inverter dalam proses konversi tegangn DC menjadi tegangan AC membutuhkan suatu penaik tegangan berupa step up transformer. Contoh rangkaian dasar inverter yang sederhana dapat dilihat pada gambar berikut. Contoh Rangkaian Inverter Sederhana :
2.1. Jenis-jenis Inverter
Jenis – Jenis Inverter DC Ke AC Berdasarkan jumlah fasa output inverter dapat dibedakan dalam : 1. Inverter 1 fasa, yaitu inverter dengan output 1 fasa. 2. Inferter 2 fasa, yaitu inverter dengan output 3 fasa. Inverter juga dapat dibedakan dengan cara pengaturan tegangan-nya, yaitu : 1. Voltage Fed Inverter (VFI) yaitu inverter dengan tegangan input yang diatur konstan 2. Current Fed Inverter (CFI) yaitu inverter dengan arus input yang diatur konstan
Variable dc linked inverter yaitu inverter dengan tegangan input yang dapat diatur Berdasarkan bentuk gelombang output-nya inverter dapat dibedakan menjadi : 1. Sine wave inverter, yaitu inverter yang memiliki tegangan output dengan bentuk gelombang sinus murni. Inverter jenis ini dapa memberikan supply tegangan ke beban (Induktor) atau motor listrik dengan efisiensi daya yang baik. 2. Sine wave modified inverter, yaitu inverter dengan tegangan output berbentuk gelombang kotak yang dimodifikasi sehingga menyerupai gelombang sinus. Inverter jenis ini memiliki efisiensi daya yang rendah apabila digunakan untuk mensupplay beban induktor atau motor listrik. 3. Square wave inverter,yaitu inverter dengan output berbentuk gelombang kotak, inverter jenis ini tidak dapat digunakan untuk mensupply tegangan ke beban induktif atau motor listrik. Dari ketiga tipe diatas yang paling baik adalah inverter yang menghasilkan gelombang sine wave karena gelombang yang dihasilkan square wave inverter berbentuk gelombang kotak yang dapat merusak peralatan listrik sedangkan gelombang modified sine wave ini aman untuk peralatan listrik tetapi jika untuk beban induktif seperti pompa air, kulkas dan air conditioner maka membutuhkan tarikan awal sebesar 7x walaupun jika pada listrik PLN hanya membutuhkan tarikan awal 2x saja. 2.2. Prinsip Kerja Inverter
Prinsip kerja inverter dapat dijelaskan dengan menggunakan 4 sakelar seperti ditunjukkan pada diatas. Bila sakelar S1 dan S2 dalam kondisi on maka akan mengalir aliran arus DC ke
beban R dari arah kiri ke kanan, jika yang hidup adalah sakelar S3 dan S4 maka akan mengalir aliran arus DC ke beban R dari arah kanan ke kiri. Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (pulse width modulation – PWM) dalam proses conversi tegangan DC menjadi tegangan AC. 2.2.1. Inverter Setengah Gelombang
Prinsip kerja dari inverter satu fasa dapat dijelaskan dengan gambar diatas. Ketika transistor Q1 yang hidup untuk waktu T0/2, tegangan pada beban V0 sebesar Vs/2. Jika transistor Q2 hanya hidup untuk T0/2, Vs/2 akan melewati beban. Q1 dan Q2 dirancang untuk bekerja saling bergantian. Pada gambar diatas juag menunjukkan bentuk gelombang untuk tegangan keluaran dan arus transistor dengan beban resistif. Inverter jenis ini membutuhkan dua sumber DC (sumber tegangan DC simetris), dan ketika transistor off tegangan balik pada Vs menjadi Vs/2. 2.2.2. Inverter Gelombang Penuh
Rangkaian dasar inverter gelombang penuh dan bentuk gelombang output dengan beban resistif ditunjukkan pada gambar diatas. Ketika transistor Q1 dan Q2 bekerja (ON), tegangan Vs akan mengalir ke beban tetapi Q3 dan Q4 tidak bekerja (OFF). Selanjutnya, transistor Q3 dan Q4 bekerja (ON) sedangkan Q1 dan Q2 tidak bekerja (OFF), maka pada beban akan timbul tegangan – Vs. 2.3.
Istilah – istilah yang ada pada inverter : 1.
Peak Power
Peak power adalah daya tarikan awal yang mampu ditahan oleh inverter.Contohnya inverter type 500 watt dan memiliki spesifikasi peak power sebesar 1000 watt maka inverter type 500 watt ini mampu menarik daya listrik pada saat awal hingga 1000 watt sehingga peralatan listrik seperti TV,komputer,dan lain - lain yang membutuhkan tarikan awal besar bisa ditangani oleh inverter. 2. Efisiensi inverter Didalam spesifikasi di atas sering tertulis efisiensi.Disini efisiensi adalah arus murni yang keluar dari inverter.Sebagai contoh,ada inverter dengan efisiensi sebesar 40% dan type watt inverter adalah 1000 watt maka inverter tersebut hanya bisa menggunakan 400 watt karena memang murninya 40% jika efisiensinya 85-90% maka inverter tersebut bisa menggunakan sekitar 850-900 watt. 3. Inverter charger Charger currrent pada inverter charger adalah besarnya arus ampere untuk mengecas battery aki.Sebagai contoh,Pada charger current tertulis 10 Ah maka arus pengisian charger aki pada inverter charger sebesar 10 Ah. 2.4. Penggunaan Inverter
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Microwave heating Ups Ballast elektronik Static VAR generator Pengendali motor AC Catu daya AC Filter daya aktif Penyearah
2.5. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam memilih inverter DC ke AC diantaranya adalah :
1. Kapasitas beban yang akan disupply oleh inverter dalam Watt, usahakan memilih inverter yang beban kerjanya mendekati dengan beban yang hendak kita gunakan agar effisiensi kerjanya maksimal. 2. Sumber tegangan input inverter yang akan digunakan, input DC 12 Volt atau 24 Volt. 3. Bentuk gelombang output inverter, Sinewave ataupun square wave untuk tegangan output AC inverter. Hal ini berkaitan dengan kesesuain dan efisiensi inverter DC ke AC tersebut.
BAB 3 INVERTER KONDUKSI
3.1. KONVERTER DC TO AC KONDUKSI 120
Sebuah rangkaian dasar inverter 3 fasa tunggal sederhana terdiri dari 6 buah sakelar S1, S2, S3, S4,S5, dan S6 dengan menggunakan mosfet daya (power mosfet) sebagai sakelar. Inverter 3 fasa dengan mode konduksi 120 ⁰ memungkinkan setiap komponen pensakelaran akan konduksi selama 120 ⁰dengan pasangan konduksi yang berbeda, missal 60 ⁰ pertama antara Q1 Q6, dan 60 ⁰kedua nantara Q1 Q2, dans eterusnya. Tegangan suplaimerupakan sumber dc dengan tegangan sebesar Vs/2, dengan titik netral merupakan titik hubung dari titik bintang (Y) pada beban. Dioda freewheeling pada setiap mosfet daya digunakan untuk melayani beban dominan induktif. Khusus pada tipe ini 2 atau lebih mosfet daya akan konduksi secara bersamaan dengan urutan tertentu. Di bawah ini ditunjukkan contoh rangkaian daya pada inverter 3 phasa yang dapat dioperasikan dengan mode konduksi 120 ⁰.
Gambar rangkaian :
Tabel Pensaklaran :
PRINSIP KERJA KONVERTER DC TO AC KONDUKSI 120
MELALUI SAKLAR Q1 DAN Q6 :
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q1/S1 dan Q6/S6 bekerja (ON), tegangan Vs (+) akan mengalir menuju Q1 kemudian karena Q4 OFF makatidakdilewati, sehinggadari Q1 melaju menuju kebawah yaitu resistor RB kemudian kekanan menuju resistor RB kedua lalu keatas menuju Q6 yang aktif/ON dan selanjutnya kembali menuju tegangan sumberVs (-). Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus padawaktu 0 ⁰ - 60⁰.
MELALUI SAKLAR Q2 DAN Q1
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q2/S2 dan Q1/S1 bekerja (ON), tegangan Vs akan mengalir turun, kekanan, kemudian ke Q2, karena Q5 OFF maka tidak dilewati, sehingga dari Q2 naik lalu kebawah yaitu resistor RB kemudian kekiri menuju resistor RB (tengah) dan keatas menuju Q1 yang aktif/ON, selanjutnya kembali menuju tegangan sumber Vs. Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus pada waktu 60 ⁰ - 120⁰.
MELALUI SAKLAR Q3 DAN Q2
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q3/S3 dan Q2/S2 bekerja (ON), tegangan Vs (+) akan mengalir kekanan, turun melewati Q3, karena Q6 OFF maka tidak dilewati, sehingga dari Q3 turun ke resistor RB (tengah) kemudian kekanan menuju resistor RB (paling kanan) dan berbelok menuju Q2 yang aktif/ON, selanjutnya kembali menuju tegangan sumber Vs (-). Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus pada waktu120 ⁰ - 180⁰.
MELALUI SAKLAR Q4 DAN Q3
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q4/S4 dan Q3/S3 bekerja (ON), tegangan Vs (-) akan mengalir melewati Q4, karena Q1 OFF maka tidak dilewati, sehingga dari Q4 berbelok ke resistor RB (paling kiri) kemudian kekanan menuju resistor RB (tengah) dan berbelok lagi menuju Q3 yang aktif/ON, selanjutnya kembali menuju tegangan sumber Vs (-) tanpa turun melewati Q1 karena tidak aktif/OFF. Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus pada waktu 180 ⁰ - 240 ⁰.
MELALUI SAKLAR Q5 DAN Q4
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q5/S5 dan Q4/S4 bekerja (ON), tegangan Vs akan mengalir kekanan terus sampai menuju Q5 yang aktif tanpa melewati Q1dan Q3 karena keduanya OFF, dari Q5 turun dan berbelok ke resistor RB (paling kanan) kemudian kekiri menuju resistor RB (paling kiri) dan berbelok lagi lalu turun menuju Q4 yang aktif/ON, selanjutnya kembali menuju tegangan sumber Vs. Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus pada waktu 240⁰ - 300⁰.
MELALUI SAKLAR Q6 DAN Q5
PENJELASAN : Rangkaian dengan beban resistif seperti gambar diatas menunjukkan ketika sakelar Q6/S6 dan Q5/S5 bekerja (ON), tegangan Vs (-) akan mengalir kekanan terus sampai menuju Q6 yang aktif tanpa melewati Q4, karena Q4 OFF, dari Q6 naik dan berbelok turun ke resistor RB (tengah) kemudian kekanan menuju resistor RB (paling kanan) dan naik lalu menuju Q5 yang aktif/ON, selanjutnya kembali menuju tegangan sumberVs (+) tanpa berbelok ke transistor Q1 dan Q3 karena keduanya dalam keadaan OFF. Siklus ini menghasilkan keluaran gelombang sinus pada waktu 300 ⁰ - 360⁰.
Bila dipilih 2 komponen pensakelaran konduksi pada saat yang bersamaan, maka tegangan dan arus untuk interval 60 ⁰diperlihatkan pada gambardibawah, dan bentuk gelombang tegangan diperoleh seperti pada gambar selanjutnya. Pasangan komponen pensakelaran yang lain pada waktu selanjutnya akan identik, dengan lama waktu konduksi sebesar 120⁰. Gambar Arah aliran arus pada beban mengikuti pola pensakelaran Inverter 3 fasa persegi mode konduksi120 ⁰ :
Gambar Bentuk Gelombang Arus fasa dan tegangan line pada Inverter 3 fasa persegi mode konduksi120⁰ :
Gambar Bentuk Gelombang keluaran sinusoidal pada Inverter 3 fasa mode konduksi120 ⁰ :
180⁰-240⁰
0⁰ -60⁰
60⁰- 120⁰
⁰
-
240⁰-300⁰
300⁰-360⁰
⁰
Output gelombang pada gambar di atas didapat dari gambar arah aliran arus pada beban mengikuti pola pensakelaran Inverter 3 fasa persegi mode konduksi 120 ⁰. Seperti kita tahu pada metode pensaklaran pertamas ampai ketiga antara Q6 Q1, Q2 Q1, dan Q3 Q2 ON, arah aliran arus dan teganganya selalu keatas baik dari B ke A, C ke A maupun C ke B. sehingga menghasilkan gelombang keluaran 0 ⁰ - 180⁰ pada posisi positif. Sedangkan untuk metode pensaklaran keempat sampai keenam atau terakhir yaitu pada saat Q4 Q3, Q5 Q4, Q6 Q5 ON, arah aliran arus dan tegangan sebaliknya, selalu menuju bawah yaitu dari A ke B, A ke C, dan B ke C. Sehingga menghasilkan gelombang output keluaran 180 ⁰ - 360⁰ pada posisi negatif.
3.2.
Inverter 3 Fasa Dengan Mode Konduksi 180
0
Inverter 3 fasa dengan mode konduksi 180° merupakan inverter 3 phase yang memungkinkan 3 komponen pensakelaran konduksi pada saat yang
bersamaan. Ketiga komponen
pensakelaran akan konduksi selama 180° dengan pasangan konduksi yang juga berbeda-beda. Pada mode konduksi 180° ini dimungkinkan bahwa tidak hanya 1 komponen pensakelaran yang konduksi pada saat yang bersamaan. Dengan mengatur waktu konduksi sedemikian rupa, sehingga dimungkinkan 3 komponen pensakelaran yang konduksi pada setiap saat secara bersamaan.
Detail konfigurasi pengaturan waktu konduksi pasangan mosfet diatur dengan cara mengacu pada tabel di bawah ini. Tabel Konfigurasi Pensakelaran Pada Inverter 3 Fasa Mode Konduksi 180° Sakla
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q5
Q6
Q1
Q2
Q3
Q4
Q6
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
r Sakla r Sakla r
Wakt
0-60
o
o
60 -120
o
o
120 -180
o
o
180 -240
o
o
240 -300
o
o
300 -360
u
Dari tabel sistem konduksi inveter 3 phase mode konduksi 180° diatas, maka terjadi aliran arus pada komponen pensaklaran dan output (beban) inverter 3 phase yang dapat di ilustrasikan sebagai berikut. Pada
saat
Q1,
Q5,
dan
Q6
menutup
bersamaan, maka sebagian arus dari terminal positif
sumber
akan
melewati
Q1
dan
sebagiannya lagi akan melewati Q5. Karena Q4 dan Q2 membuka, maka arus yang melewati Q1 berbelok menuju beban A dan arus yang melewati Q5 akan berbelok menuju beban C. Arus pada beban A dan beban C kemudian akan terakumulasi dan melewati beban B serta Q6 secara
bersama-sama
menuju terminal negatif dari sumber. Aliran arus yang menghubungkan dari titik A dan titik C menuju titik B
akan terlihat searah / paralel, sehingga
beban A dan beban C
terhubung paralel (sama-sama mengalir ke bawah kemudian menuju ke beban B, Q6 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
o
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105120135150 165180 195210 225240 255270 285300 315330345 360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Pada
saat
Q2,
Q6,
dan
Q1
menutup
bersamaan, maka arus dari terminal positif sumber akan melewati Q1 dan menuju beban A. Kemudian arus akan terbagi menjadi dua, sebagian melewati beban B menuju Q6, sedangkan sebagian lainnya melewati beban C menuju Q2. Setelah itu arus dari Q2 dan Q6 akan terakumulasi dan mengalir ke terminal negatif sumber. Aliran arus dari titik A bercabang menuju titik
B
dan titik
C,
kemudian titik B dan titik C menuju ke negative sumber. Terlihat aliran arus titik B dan C searah, sehingga beban B dan beban C parallel (sama-sama mengalir ke atas kemudian menuju ke saklar Q2 dan Q6 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105 120135150165180 195210 225240 255270 285300 315330 345360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Pada
saat
Q3,
Q1,
dan
Q2
menutup
bersamaan, maka sebagian arus dari terminal positif
sumber
akan
melewati
Q1
dan
sebagiannya lagi akan melewati Q3. Karena Q4 dan Q6 membuka, maka arus yang melewati Q1 berbelok menuju beban A dan arus yang melewati Q3 akan berbelok menuju beban B. Arus pada beban A dan beban B kemudian akan terakumulasi dan melewati beban C serta Q2 secara bersama-sama menuju terminal negatif dari sumber. Aliran arus dari titik A dan titik B akan menuju titik C kemudian ke sumber negative . Terlihat aliran arus titik A dan titik B searah sehingga beban A dan B adalah parallel. (sama-sama mengalir ke bawah kemudian menuju ke beban C, saklar Q2 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105 120135150165180 195210 225240 255270 285300 315330 345360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Pada
saat
Q4,
Q2,
dan
Q3
menutup
bersamaan, maka arus dari terminal positif sumber akan melewati Q3 dan menuju beban B. Kemudian arus akan terbagi menjadi dua, sebagian melewati beban A menuju Q4, sedangkan sebagian lainnya melewati beban C menuju Q2. Setelah itu arus dari Q2 dan Q4 akan terakumulasi dan mengalir ke terminal negatif sumber. Aliran Arus dari titik B akan bercabang menuju titik A dan titik C, kemudian ke negative sumber. Terlihat aliran arus titik A dan titik C searah sehingga beban A dan beban C adalah paralel (sama-sama mengalir ke atas kemudian menuju ke saklar Q2 dan Q4 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105 120135150165180 195210 225240 255270 285300 315330 345360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Pada saat Q5, Q3, dan Q4 menutup bersamaan,
maka
sebagian
arus
dari
terminal positif sumber akan melewati Q3 dan sebagiannya lagi akan melewati Q5. Karena Q6 dan Q2 membuka, maka arus yang melewati Q3 berbelok menuju beban B dan arus yang melewati Q5 akan berbelok menuju beban C. Arus pada beban B dan beban C kemudian akan terakumulasi dan melewati beban A serta Q4 secara bersamasama menuju terminal negatif dari sumber. Aliran arus dari titik B dan titik C menuju titik A kemudian ke negative sumber . Terlihat aliran arus titik B dan Titik C searah sehingga beban B dan beban C adalah parallel (sama-sama mengalir ke bawah kemudian menuju ke beban A, saklar Q4 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105 120135150165180 195210 225240 255270 285300 315330 345360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Pada saat Q6, Q4, dan Q5 menutup bersamaan, maka arus dari terminal positif sumber akan melewati Q5 dan menuju beban C. Kemudian arus akan terbagi menjadi dua, sebagian melewati beban A menuju Q4, sedangkan sebagian lainnya melewati beban B menuju Q6. Setelah itu arus dari Q4 dan Q6 akan terakumulasi dan mengalir ke terminal negatif sumber. Aliran arus dari titik C bercabang ke titik B dan titik A kemudian ke negative sumber. Terlihat aliran arus titik A dan titik B searah sehingga beban A dan B adalah parallel (sama-sama mengalir ke atas kemudian menuju ke saklar Q4 dan Q6 lalu ke terminal negatif sumber). Hasil gelombangnya sebagai berikut :
Grafik sinus
Se…
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
15 30 45 60 75 90 105 120135150165180 195210 225240 255270 285300 315330 345360
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Proses konduksi komponen pensaklaran pada inverter 3 phase dengan mode konduksi 180° ini memungkinkan dalam satu watu terjadi konduksi 3 sistem pesaklaran secara bersamaan pada masing-masing pasang komponen pensaklarannya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar timing diagram berikut.
Timing Diagram Sistem Konduksi Inverter 3 Phase Mode Konduksi 180
0
Dari hasil sistem konduksi komponen pensaklaran pada inverter 3 phase mode konduksi 180° seperti dijelaskan pada timing diagram diatas maka timbul tegangan induksi (GGL Induksi)
pada masing-masing output inverter 3 phase tersebut dengan bentuk gelombang sebagai berikut.
Bentuk Gelombang Output Inverter 3 Phase Mode Konduksi 180°
Namun, bila dianalogikan antara konduksi komponen penyaklaran dengan waktu pada gelombang sinus dari tegangan yang terjadi, maka akan berlaku sebagai berikut :
Dimana :
Warna
Derajat
Konduksi dari Komponen
Biru Tua
0 o -60 o
Q1,Q5,Q6
Coklat
60o -120o
Q2,Q6,Q1
Biru Muda
120o -180o
Q3,Q1,Q2
Ungu / Violet
180o -240o
Q4,Q2,Q3
Hijau
240o -300o
Q5,Q3,Q4
Merah
300o -360o
Q6,Q4,Q5
Pada saat 180o-360o, gelombang berada pada daerah negatif. Hal ini terjadi karena aliran arus pada saat itu berkebalikan arah dengan aliran arus pada 0o-180o terhadap beban yang sama (gelombang berada pada daerah positip). Perhatikan gambar berikut :
Aliran arus pada saat 0o-60o dan 180 o-240o
Aliran arus pada saat 60o-120o dan 240 o-300o
o
o
o
o
Aliran arus pada saat 120 -180 dan 300 -360
Kemudian, rangkaian ini disebut dengan rangkaian inverter tiga fasa 180 o karena setiap konduksi hanya ada 2 buah beban (satu buah beban R dan satu lagi beban R yang diparalel) yang aktif sehingga konduksinya separuh separuh dengan kata lain 0 - 180 o dan 180o-360o seperti gambar dibawah ini: Konduksi 0 - 180 o
BAB 4 PENUTUP
KESIMPULAN
Inverter merupakan konverter yang berguna untuk mengubah arus DC menjadi arus AC.Tegangan output inverter bisa tetap atau berubah pada frekuensi tetap atau berubahubah. Variasi tegangan output bisa didapatkan dengan memvariasikan tegangan input DC dan menjaga penguatan ( gain) inverter konstan. Dengan kata lain jika tegangan input tetap dan tidak dapat dikontrol, variasi tegangan output bisa didapatkan dengan memvariasikan penguatan ( gain) inverter , yang biasanya disempurnakan dengan pengaturan modulasi lebar pulsa ( Pulse Width Modulation) PWM padainverter . Penguatan inverter bisa didefinisikan sebagai perbandingan tegangan output AC dengan tegangan input DC. Secara ideal bentuk gelombang tegangan output dari inverter adalah sinusoidal. Namun, dalam prakteknya bentuk gelombang inverter berupa gelombang sinusoidal diikuti dengan harmonisanya. Untuk aplikasi daya rendah dan menengah, tegangan gelombang petak atau quasi petak dapat diterima, namun untuk aplikasi daya tinggi dibutuhkan bentuk gelombang sinusoidal rendah distorsi. Dengan tersedianya komponen semikonduktor daya kecepatan tinggi, harmonisa pada tegangan output dapat diminimalkan atau diturunkan secara signifikan dengan teknik pensaklaran.
