2.2 Prinsip Inverter VSI 6 Pulsa
Definisi secara umum dari inverter adalah peralatan elektronika daya yang berfungsi mengubah tegangan searah DC menjadi tegangan bolak-balik AC. Tipe
inverter ada dua jenis yaitu inverter sumber tegangan VSI dan inverter sumber arus CSI. Inverter VSI seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6 [17] dibawah ini.
a n
Vs
Cd
1 3
4 2
+
-
Gambar 2.6 Inverter VSI Voltage Source Inverter [17]
Inverter CSI pada dc bus dilengkapi dengan Induktansi seperti diperlihatkan pada Gambar 2.7 [17].
a n
Vs
1 3
4 2
+
-
Gambar 2.7 Inverter CSI Current Source Inverter [17] Inverter 3 fasa dapat dibentuk dengan 3 kali inverter 1 fasa terdiri dari 6
semikonduktor dengan 2 tipe sinyal kontrol yang dapat dipakai yaitu konduksi 120° atau 180°.
Dalam perancangan filter aktif seri ini digunakan inverter 3 fasa sumber tegangan VSI. Konfigurasi dasar inverter 3 fasa atau VSI 6 pulsa yang terhubung ke
14
Universitas Sumatera Utara
sumber tegangan AC melalui transformator kopling. Device elektronik VSI menggunakan transistor IGBT. IGBT dianggap sebagai saklar yang berfungsi sebagai
inverter dan dioda anti paralel sebagai jalur untuk pemindahan energi dari sisi AC ke DC untuk mengisi kapasitor. Proses penyaklaran switching yang tepat pada inverter
akan menghasilkan gelombang tegangan AC tiga fasa pada terminal tegangan keluaran inverter Vo.
Penyaklaran inverter dapat dilakukan pada konduksi 120° atau 180°. Untuk konduksi 180° ada 3 buah saklar yang menyala pada setiap waktu, penyaklaran
konduksi 180° lebih baik dan disukai daripada konduksi 120°
Pada konduksi 180° ada 6 mode operasi dalam satu siklus dengan durasi setiap mode 60° dan saklar dinomori dengan urutan penyaklarannya yaitu 123, 234,
345, 456, 561 dan 612 [17]. Pada saat peralihan cepat saklar bekerja, dan tegangan dc pada kapasitor harus dijaga konstan. Metode konduksi 180° pada inverter 6 pulsa dan
bentuk gelombang keluarannya seperti diperlihatkan pada Gambar 2.8, 2.9 dan 2.10. [17].
Tiap gate diaktifkan dengan sinyal pulsa yang dihasilkan oleh rangkaian pembangkit pulsa PWM.
+
+ _
_
C1
C2 Q1
Q4 Q3
Q6 Q5
Q2 Vs2
Vs2 D1
D2 D3
D5
D6 D4
A B
C Vs
+ _
Vo
Gambar 2.8 Rangkaian Inverter VSI 6 Pulsa 3 Fasa [17] 15
Universitas Sumatera Utara
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
π 2
π
π 2
π
2 π
2 π
π3
π π
2π3 g
1
g
2
g
3
g
4
g
5
g
6
Vab
Vbc
Vca Vs
Vs Vs
Gambar 2.9 Inverter 6 Pulsa konduksi 180° [17]
ω t
ω t
ω t
2Vs3 Vs3
Vs3
Vs3 - 2Vs3
- Vs3 Van
Vbn
Vcn π
2π 3π
π
π 2π
2π 3π
3π
Gambar 2.10 Bentuk gelombang keluaran fasa tegangan Inverter 6 Pulsa konduksi 180° [17]
16
Universitas Sumatera Utara
2.3 Teknik Modulasi Lebar Pulsa PWM