4. BAB IV DASAR ELEKTRONIKA DAYA
4.1. Sejarah ELektronika daya
Bermula diperkenalkan penyearah busr mercuri 1900, metal tank, grid-cotrolled vacum tube, ignitron, phanotron dan thyratron semua ini
untuk kontrol daya hingga tahun 1950. Tahun 1948 ditemukan transistor silikon , kemudian tahun 1956 ditemukan transistor pnpn triggering yang
disebut dengan thyristor atau silicon controlled rectifier. Tahun 1958 dikembangkan thyristor komercial oleh general electric company.
Sehingga sampai sekarang pengembangannya baik komponennya maupun aplikasinya sangat pesat.
4.2. Pengertian dan Prinsip kerja
Disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan teknologi elektronika dalam konversi energi daya elektrik.
Mengapa energi daya elektrik perlu dikonversikan? § Hampir semua peralatan listrik bekerja kurang efisien atau tidak
bisa bekerja pada sumber energi daya elektrik yang tersedia. § Banyak pembangkit energi daya elektrik nonkonvensional
mempunyai bentuk yang tidak kompatibel dengan sumber energi daya elektrik lainnya.
Selama produksi, jaringan dan distribusi energi listrik yang digunakan secara umum baik tegangan satu phase dan tiga phase dapat konstan
dan frekwensinya bisa stabil 50Hz atau 60Hz dan tidak perlu adanya konversi bentuk tegangan, maka peralatan yang membutuhkan arus
listrik tidak perlu membutuhkan tambahan system untuk penstabilan atau perubahan.
Penggunaan arus listrik pada peralatan industri banyak sekali yang harus dikendalikan, misalkan kecepatan putaran motor dapat diatur atau yang
lainnya, maka perlu ada beberapa variable yang harus diatur Tegangan atau Frekwensi dan perubahan bentuk tegangan konversi. Hal ini
berlaku untuk tegangan satu atau tiga phase dan tegangan searah DC.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gambar 4.1 Hubungan antara elektronika daya terhadap daya, elektronik dan kontrol
Tugas dari elektronika daya adalah merubah bentuk sumber energi listrik yang ada ke bentuk energi listrik yang diinginkan yang disesuaikan
dengan beban yang dipergunakan.
DC Chopper
Inverter Penyearah
AC Chopper
AC Chopper
Gambar 4.2 Perubahan bentuk sumber energi listrik Perbedaan dan perubahan energi listrik antara system tiga, satu phase
arus bolak balik dan arus searah telah diatur dan diformulasikan pada DIN 41750.
a. Konverter AC ke DC 1 ? 2 Penyearah terkontrol b. Konverter DC ke DC 2 ? 3. DC Chopper
Di unduh dari : Bukupaket.com
c. Konverter DC ke AC 3 ? 4. Inverter d. Konverter AC ke AC 4 ? 1. Kontroller tegangan AC AC Chopper
e. Konverter AC ke AC 4? 1. Kontroller tegangan AC AC Chopper
Gambar 4.3 Contoh aplikasi untuk elektronika daya a Teknik Penggerak
§ Pemberian sumber tegangan pada mesin motor tiga phase yang variabelnya adalah tegangan dan frekwensi sehingga torsi dan
kecepatannya dapat diatur. Contohnya motor listrik di kereta listrik, motor pengatur posisi.
§ Pemberian sumber tegangan pada motor DC dengan variabel tegangan pada ankernya dan lilitan. Contohnya Motor pada kereta
listrik. b Sumber Tegangan
§ Catu daya Contoh pada Personal Komputer c Kebutuhan Rumah
§ Pengatur terang redupnya lampu penerangan Contoh dimmer ruang lampu dekorasi
d Kendaraan berat § Pengapian elektronik
§ Pembangkit pulsa untuk pengerak servo
Di unduh dari : Bukupaket.com
§ Penggerak stater generator § Konverter dari 12 Volt ke 24 Volt DC
§ Pengerak power string pada kemudi § Transmisi automatik
Sekarang setiap peralatan listrik modern dan mesin modern yang menggunakan sumber listrik baik AC maupun DC selalu memerlukan
elektronika daya untuk pengoperasiannya.
Dasar membangun peralatan elektronika daya Peralatan yang ada elektronika dayanya dapat digambarkan secara
umum ada tiga blok penting yaitu pada gambar dibawah
Bagian Informasi
Bagian Pengendali
Bagian Daya
Besaran Pengendali
Aliran Energi
Gambar 4.4 Blok diagram dasar elektronika daya 1. Bagian Daya
Pada bagian daya berintefrensi langsung dengan aliran daya pada sumber elektrik. Bagian ini terbuat dari sebuah rangkaian spesial yang
dapat sebagai penyearah, penyimpanan energi C, L, Pengaman dan filter.
2. Bagian Pengendali Bagian pengendali melakukan pengendali signal yang akan diumpankan
pada bagian daya. Selah satu contohnya isi dari blok ini adalah signal penguat depan, pembalik potensial dan pemantau kesalahan.
3. Bagian Informasi Sering sekali bagian Daya dan bagian Pengendali dilengkapi dengan
bagian informasi, sehingga menjadi sebuah sistem pengendali dan pengaturan open loop control dan close loop control salah satu contoh
pengaturan kecepatan motor listrik. Nilai besaran hasil koreksi eror langsung diumpankan ke bagian pengendali.
Di unduh dari : Bukupaket.com
4.3. Komponen Elektronika Daya