laporan praktikum penyearah terkontrol d
Nama
: Evianita Dewi Fajrianti
NRP
: 3110161003
Dosen
: Aprilely Ajeng Fitriana
Praktikum : Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Tanggal
: 12 Maret 2018
Teknik Mekatronika
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
BAB 1
PENYEARAH TERKONTROL SETENGAH GELOMBANG
(CONTROLLED HALF-WAVE RECTIFIER)
A. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja penyearah terkontrol setengah
gelombang
2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik rangkaian penyearah terkontrol
setengah gelombang dengan beban yang berbeda
B. DASAR TEORI
1. Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Penyearah jenis ini menggunakan satu buah dioda sebagai komponen
penyearah tak terkontrol. Hasil keluaran dari rangkaian ini adalah hanya
bagian positif saja dalam satu panjang gelombang dari yang inputannya
adalah gelombang sinus yang memiliki bagian positif dan bagian negatif
dalam satu panjang gelombangnya. Untuk lebih jelasnya, berikut adalah
rangkaian dari penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkontrol.
Gambar diatas merupakan rangkaian penyearah satu fasa setengah
gelombang tak terkontrol dengan beban resistif. Dari gambar tersebut, dapat
diketahui bahwa kerja dari rangkaian tersebut dapat dibagi menjadi 2, yaitu 1.
Ketika arus input adalah positif, maka dioda dibias maju, sehingga terdapat
arus yang mengalir dari sumber ke beban. Pada gambar kurva kanan bawah,
tampak bahwa terdapat gelombang positif yang menandakan bahwa terdapat
arus yang mengalir pada beban. Beban resistif memiliki faktor daya unity
(cos phi = 1), sehingga tidak ada perbedaan sudut fasa antara kurva tegangan
dengan arus. 2. Ketika arus input adalah negatif, maka dioda akan dibias
mundur, sehingga arus tidak dapat mengalir pada beban karena dioda
memblok aliran arus. Pada gambar kurva kanan bawah, tampak bahwa tidak
ada arus yang mengalir pada beban. Sehingga kurva berbentuk garis lurus
nol.[1]
2. Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Rangkaian penyearah merupakan rangkaian yang mengkonversikan
tegangan ac menjadi dc. Gambar 1.1 menunjukkan rangkaian penyearah
terkontrol setengah gelombang yang menggunakan satu thyristor untuk
mengontrol tegangan pada beban. Pada setengah siklus positif dari tegangan
sumber, thyristor akan ON jika terminal gate diberikan sinyal trigger dengan
sudut penyalaan α. Sedangkan pada setengah siklus berikutnya, yaitu pada
siklus negatif, thyristor akan OFF. Gambar tegangan keluaran penyearah
terkontrol setengah gelombang ditunjukkan oleh Gambar 1.2.
Gambar 1.1 Rangkaian penyearah terkontrol setengah gelombang dengan beban R
Gambar 1.2 Tegangan masukan dan keluaran dari rangkaian penyearah terkontrol setengah
gelombang dengan beban R
Tegangan rata-rata dari beban ditunjukkan oleh persamaan berikut:
(1.1)
merupakan tegangan puncak dari sumber tegangan.
adalah sudut
penyalaan gate thyristor. Dari persamaan (1.1), perubahan sudut penyalaan
akan mengatur tegangan rata-rata dari beban.
Tegangan rms pada beban ditunjukkan oleh persamaan berikut:
(1.2)
Yang membedakan antara rangkaian terkontrol dengan tak terkontrol
adalah komponen penyearah yang digunakannya. Penyearah jenis ini
menggunakan komponen penyearah terkontrol, seperti thyristor atau SCR
(Silicon Controlled Rectifier), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),
MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Ef ect Transistor), dll. Terkontrol
dalam hal ini maksudnya adalah penyearah ini dapat dipicu pada sudut
tertentu sehingga dapat menghasilkan keluaran sesuai dengan yang
diinginkan. Untuk memicu komponen penyearah tersebut, kita harus
mengetahui terlebih dahulu karakteristik dari masing-masing komponennya.
Untuk memicu Thyristor dibutuhkan arus pemicuan, sedangkan untuk
memicu IGBT dibutuhkan tegangan pemicuan. Komponen yang satu dengan
yang lain memiliki jenis dan besar pemicuan yang berbedabeda. Hasil
keluaran dari rangkaian ini adalah hanya bagian positif saja dalam satu
panjang gelombang dari yang inputannya adalah gelombang sinus yang
memiliki bagian positif dan bagian negatif dalam satu panjang
gelombangnya, namun dapat dipicu pada sudut tertentu. Untuk lebih jelasnya,
berikut adalah rangkaian dari penyearah satu fasa setengah gelombang
terkontrol.[2]
C. RANGKAIAN PERCOBAAN
Gambar 1.3 Rangkaian percobaan
D. ALAT DAN BAHAN
1. 1 set Modul Elektronika Daya: Driver Modul dan SCR Module
2. Oscilloscope
3. Kabel probe oscilloscope
4. Kabel secukupnya
5. Resistor 10k , 100Ω, dan 10Ω
E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Rangkailah SCR Module seperti Gambar 1.3
2. Berikan supply tegangan DC 12V dan tegangan AC 12 V pada Driver
Module
3. Hubungkan terminal GATE 1 pada Driver Module dengan salah satu
GATE pada SCR module
4. Atur sudut penyalaan α dengan metuning potensio 10K pada driver modul
sesuai dengan sudut penyalaan yang diminta pada Tabel 1.1. Gunakan
CH2 pada oscilloscope untuk mengetahui besar sudut penyalaan.
5. Gunakan oscilloscop dual input, CH1 untuk mengamati tegangan
masukan
dan CH2 untuk mengamati tegangan keluaran
6. Dengan menggunakan oscilloscope, amati perubahan tegangan terhadap
perubahan sudut penyalaan dan gambarlah pada kertas grafik bentuk
gelombang keluaran
pada beban R
7. Ukur pula harga tegangan keluaran dc pada beban R
8. Dari gambar yang dihasilkan oleh langkah no.4, hitung tegangan keluaran
rata-rata
dan tegangan rms
pada beban menggunakan
persamaan (1.1) dan (1.2)
9. Ulangi langkah no.1 sampai dengan 8 untuk nilai beban dan sudut
penyalaan yang berbeda
10. Bandingkan hasil yang diperoleh pada Tabel 1.1 kemudian berilah analisa
dan kesimpulan
F. DATA PENGUKURAN
Tabel 1.1 Pengukuran dan Perhitungan Rangkaian Penyearah Terkontrol
Setengah Gelombang
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
10.000 25˚
10.000 50˚
10.000 75˚
10.000 90˚
10.000 115˚
10.000 140˚
10.000 165˚
100
25˚
100
50˚
100
75˚
100
90˚
(Volt)
(Volt)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
100
100
100
10
10
10
10
10
10
10
115˚
140˚
165˚
25˚
50˚
75˚
90˚
115˚
140˚
165˚
G. PERTANYAAN DAN TUGAS
1. Bandingkan hasil yang didapat dari tabel pengukuran. Apakah pengaruh
sudut penyalaan α terhadap tegangan rata-rata dc
dan tegangan rms
pada beban? Gambarkan grafik hubungan:
a. Tegangan rata-rata dc dengan sudut penyalaan
b. Tegangan rms pada beban dengan sudut penyalaan
2. Buatlah simulasi menggunakan PSIM.
3. Bandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
dengan simulasi hasil simulasi menggunakan PSIM.
4. Analisa hasil yang telah diperoleh dan buatlah kesimpulan.
H. DATA SIMULASI
A. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Vs(volt)
R
α
Vo
Vrms
(ohm)
(Volt)
(Volt)
12
10.000
25˚
3.815
5.948
12
10.000
50˚
3.134
5.625
12
10.000
75˚
2.401
4.885
12
10.000
90˚
1.907
4.242
12
10.000
115˚
1.101
2.934
12
10.000
140˚
0.446
1.535
12
10.000
165˚
0.065
0.367
12
100
25˚
3.640
5.948
12
100
50˚
3.137
5.625
12
100
75˚
2.404
4.885
12
100
90˚
1.909
4.242
12
100
115˚
1.102
2.934
12
100
140˚
0.446
1.535
12
100
165˚
0.065
0.367
12
10
25˚
3.640
5.948
12
10
50˚
3.137
5.625
12
10
75˚
3.137
5.625
12
10
90˚
1.909
4.242
12
10
115˚
1.102
2.934
12
10
140˚
0.446
1.535
12
10
165˚
0.065
0.367
. B. Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Vs
(volt)
12
12
12
R (ohm)
Vo (volt)
Vrms (volt)
10K
100
10
3.815
3.819
3.819
6.000
5.999
5.999
I. JAWABAN
1. Bandingkan hasil yang didapat dari tabel pengukuran. Apakah pengaruh
sudut penyalaan α terhadap tegangan rata-rata dc
dan tegangan rms
pada beban? Gambarkan grafik hubungan:
a. Tegangan rata-rata dc dengan sudut penyalaan
b. Tegangan rms pada beban dengan sudut penyalaan
Pengaruh sudut penyalaan terhadap Vrata-rata dan Vrms yaitu,
Dapat mempengaruhi besar kecilnya Vrata-rata
Saat sudut penyalaan diperbesar, maka tegangan rata-rata akan turun.
Saat sudut penyalaan diperkecil, maka tegangan rata-rata akan naik.
Dapat mempengaruhi besar kecilnya Vrms
Saat sudut penyalaan diperbesar, maka tegangan rms akan turun.
Saat sudut penyalaan diperkecil, maka tegangan rms akan naik.
a.
Hubungan Tegangan rata-rata dengan sudut penyalaan
Grafik 1. Hubungan Vaverage Dengan Sudut Penyalaan
b.
Hubungan Tegangan Rms Dengan Sudut Penyalaan
2.
Grafik 2. Hubungan Vrms Dengan Sudut Penyalaan
2. Simulasi menggunakan PSIM.
a. Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
b. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
3. Membandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
dengan simulasi hasil simulasi menggunakan PSIM.
Hasil yang diperoleh dari simulasi menggunakan PSIM lebih presisi bentuk
gelombang dan besar kecilnya nilai dapat diketahui dengan mudah dengan cara
memperbesar gelombang pada tampilan grafiknya, dan hasilnya lebih akurat.
J. ANALISA
Dari simulasi ini dapat dianalisa bahwa resistansi tidak cukup berpengaruh
dalam penyearah gelombang, baik itu terkontrol maupu tak terkontrol. Dapat
dilihat dari data hasil simulasi:3.815
Sudut penyalaan 25°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 5.948 v dan Vrms 3.640 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 5.948 v dan Vrms 3.640 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 5.948dan Vrms 3.640 v.
Sudut penyalaan 90°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 1.907 v dan Vrms 4.242 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 1.909 v dan Vrms 4.242 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 1.909 v dan Vrms 4.242 v.0.065
Sudut penyalaan 165°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065 v.
K. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa sudut penyalaan dapat
mempengaruhi besar kecilnya tegangan rata-rata Vaverage dan tegangan rms
Vrms. Semakin besar sudut penyalaan maka semakin kecil tegangan rata-rata dan
tegangan rms. Sedangkan saat sudut penyalaan diperkecil maka tegangan
rata-rata dan tegangan rms akan naik, hal ini dapat dilihat dari hubungan grafik
pada grafik
Sedangkan, resistansi tidak mempengaruhi besar kecilnya tegangan rata-rata
dan rms.
Dari penyearah terkontrol dan tak terkontrol gelombang tidak dipengaruhi
oleh besarnya resistansi.
L. DOKUMENTASI SIMULASI
a.
Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Saat R=10K ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Saat R=100 ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Saat R=10 ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
b. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Saat R=10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
saat R=100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
saat R=10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
M.
REFERENSI
[1]
http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/penyearah-satu-fasa-setengah-ge
lombang.html
[2]
http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/penyearah-satu-fasa-setengah-gelom
bang_19.html
: Evianita Dewi Fajrianti
NRP
: 3110161003
Dosen
: Aprilely Ajeng Fitriana
Praktikum : Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Tanggal
: 12 Maret 2018
Teknik Mekatronika
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
BAB 1
PENYEARAH TERKONTROL SETENGAH GELOMBANG
(CONTROLLED HALF-WAVE RECTIFIER)
A. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja penyearah terkontrol setengah
gelombang
2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik rangkaian penyearah terkontrol
setengah gelombang dengan beban yang berbeda
B. DASAR TEORI
1. Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Penyearah jenis ini menggunakan satu buah dioda sebagai komponen
penyearah tak terkontrol. Hasil keluaran dari rangkaian ini adalah hanya
bagian positif saja dalam satu panjang gelombang dari yang inputannya
adalah gelombang sinus yang memiliki bagian positif dan bagian negatif
dalam satu panjang gelombangnya. Untuk lebih jelasnya, berikut adalah
rangkaian dari penyearah satu fasa setengah gelombang tak terkontrol.
Gambar diatas merupakan rangkaian penyearah satu fasa setengah
gelombang tak terkontrol dengan beban resistif. Dari gambar tersebut, dapat
diketahui bahwa kerja dari rangkaian tersebut dapat dibagi menjadi 2, yaitu 1.
Ketika arus input adalah positif, maka dioda dibias maju, sehingga terdapat
arus yang mengalir dari sumber ke beban. Pada gambar kurva kanan bawah,
tampak bahwa terdapat gelombang positif yang menandakan bahwa terdapat
arus yang mengalir pada beban. Beban resistif memiliki faktor daya unity
(cos phi = 1), sehingga tidak ada perbedaan sudut fasa antara kurva tegangan
dengan arus. 2. Ketika arus input adalah negatif, maka dioda akan dibias
mundur, sehingga arus tidak dapat mengalir pada beban karena dioda
memblok aliran arus. Pada gambar kurva kanan bawah, tampak bahwa tidak
ada arus yang mengalir pada beban. Sehingga kurva berbentuk garis lurus
nol.[1]
2. Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Rangkaian penyearah merupakan rangkaian yang mengkonversikan
tegangan ac menjadi dc. Gambar 1.1 menunjukkan rangkaian penyearah
terkontrol setengah gelombang yang menggunakan satu thyristor untuk
mengontrol tegangan pada beban. Pada setengah siklus positif dari tegangan
sumber, thyristor akan ON jika terminal gate diberikan sinyal trigger dengan
sudut penyalaan α. Sedangkan pada setengah siklus berikutnya, yaitu pada
siklus negatif, thyristor akan OFF. Gambar tegangan keluaran penyearah
terkontrol setengah gelombang ditunjukkan oleh Gambar 1.2.
Gambar 1.1 Rangkaian penyearah terkontrol setengah gelombang dengan beban R
Gambar 1.2 Tegangan masukan dan keluaran dari rangkaian penyearah terkontrol setengah
gelombang dengan beban R
Tegangan rata-rata dari beban ditunjukkan oleh persamaan berikut:
(1.1)
merupakan tegangan puncak dari sumber tegangan.
adalah sudut
penyalaan gate thyristor. Dari persamaan (1.1), perubahan sudut penyalaan
akan mengatur tegangan rata-rata dari beban.
Tegangan rms pada beban ditunjukkan oleh persamaan berikut:
(1.2)
Yang membedakan antara rangkaian terkontrol dengan tak terkontrol
adalah komponen penyearah yang digunakannya. Penyearah jenis ini
menggunakan komponen penyearah terkontrol, seperti thyristor atau SCR
(Silicon Controlled Rectifier), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),
MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Ef ect Transistor), dll. Terkontrol
dalam hal ini maksudnya adalah penyearah ini dapat dipicu pada sudut
tertentu sehingga dapat menghasilkan keluaran sesuai dengan yang
diinginkan. Untuk memicu komponen penyearah tersebut, kita harus
mengetahui terlebih dahulu karakteristik dari masing-masing komponennya.
Untuk memicu Thyristor dibutuhkan arus pemicuan, sedangkan untuk
memicu IGBT dibutuhkan tegangan pemicuan. Komponen yang satu dengan
yang lain memiliki jenis dan besar pemicuan yang berbedabeda. Hasil
keluaran dari rangkaian ini adalah hanya bagian positif saja dalam satu
panjang gelombang dari yang inputannya adalah gelombang sinus yang
memiliki bagian positif dan bagian negatif dalam satu panjang
gelombangnya, namun dapat dipicu pada sudut tertentu. Untuk lebih jelasnya,
berikut adalah rangkaian dari penyearah satu fasa setengah gelombang
terkontrol.[2]
C. RANGKAIAN PERCOBAAN
Gambar 1.3 Rangkaian percobaan
D. ALAT DAN BAHAN
1. 1 set Modul Elektronika Daya: Driver Modul dan SCR Module
2. Oscilloscope
3. Kabel probe oscilloscope
4. Kabel secukupnya
5. Resistor 10k , 100Ω, dan 10Ω
E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Rangkailah SCR Module seperti Gambar 1.3
2. Berikan supply tegangan DC 12V dan tegangan AC 12 V pada Driver
Module
3. Hubungkan terminal GATE 1 pada Driver Module dengan salah satu
GATE pada SCR module
4. Atur sudut penyalaan α dengan metuning potensio 10K pada driver modul
sesuai dengan sudut penyalaan yang diminta pada Tabel 1.1. Gunakan
CH2 pada oscilloscope untuk mengetahui besar sudut penyalaan.
5. Gunakan oscilloscop dual input, CH1 untuk mengamati tegangan
masukan
dan CH2 untuk mengamati tegangan keluaran
6. Dengan menggunakan oscilloscope, amati perubahan tegangan terhadap
perubahan sudut penyalaan dan gambarlah pada kertas grafik bentuk
gelombang keluaran
pada beban R
7. Ukur pula harga tegangan keluaran dc pada beban R
8. Dari gambar yang dihasilkan oleh langkah no.4, hitung tegangan keluaran
rata-rata
dan tegangan rms
pada beban menggunakan
persamaan (1.1) dan (1.2)
9. Ulangi langkah no.1 sampai dengan 8 untuk nilai beban dan sudut
penyalaan yang berbeda
10. Bandingkan hasil yang diperoleh pada Tabel 1.1 kemudian berilah analisa
dan kesimpulan
F. DATA PENGUKURAN
Tabel 1.1 Pengukuran dan Perhitungan Rangkaian Penyearah Terkontrol
Setengah Gelombang
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
10.000 25˚
10.000 50˚
10.000 75˚
10.000 90˚
10.000 115˚
10.000 140˚
10.000 165˚
100
25˚
100
50˚
100
75˚
100
90˚
(Volt)
(Volt)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
100
100
100
10
10
10
10
10
10
10
115˚
140˚
165˚
25˚
50˚
75˚
90˚
115˚
140˚
165˚
G. PERTANYAAN DAN TUGAS
1. Bandingkan hasil yang didapat dari tabel pengukuran. Apakah pengaruh
sudut penyalaan α terhadap tegangan rata-rata dc
dan tegangan rms
pada beban? Gambarkan grafik hubungan:
a. Tegangan rata-rata dc dengan sudut penyalaan
b. Tegangan rms pada beban dengan sudut penyalaan
2. Buatlah simulasi menggunakan PSIM.
3. Bandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
dengan simulasi hasil simulasi menggunakan PSIM.
4. Analisa hasil yang telah diperoleh dan buatlah kesimpulan.
H. DATA SIMULASI
A. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Vs(volt)
R
α
Vo
Vrms
(ohm)
(Volt)
(Volt)
12
10.000
25˚
3.815
5.948
12
10.000
50˚
3.134
5.625
12
10.000
75˚
2.401
4.885
12
10.000
90˚
1.907
4.242
12
10.000
115˚
1.101
2.934
12
10.000
140˚
0.446
1.535
12
10.000
165˚
0.065
0.367
12
100
25˚
3.640
5.948
12
100
50˚
3.137
5.625
12
100
75˚
2.404
4.885
12
100
90˚
1.909
4.242
12
100
115˚
1.102
2.934
12
100
140˚
0.446
1.535
12
100
165˚
0.065
0.367
12
10
25˚
3.640
5.948
12
10
50˚
3.137
5.625
12
10
75˚
3.137
5.625
12
10
90˚
1.909
4.242
12
10
115˚
1.102
2.934
12
10
140˚
0.446
1.535
12
10
165˚
0.065
0.367
. B. Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Vs
(volt)
12
12
12
R (ohm)
Vo (volt)
Vrms (volt)
10K
100
10
3.815
3.819
3.819
6.000
5.999
5.999
I. JAWABAN
1. Bandingkan hasil yang didapat dari tabel pengukuran. Apakah pengaruh
sudut penyalaan α terhadap tegangan rata-rata dc
dan tegangan rms
pada beban? Gambarkan grafik hubungan:
a. Tegangan rata-rata dc dengan sudut penyalaan
b. Tegangan rms pada beban dengan sudut penyalaan
Pengaruh sudut penyalaan terhadap Vrata-rata dan Vrms yaitu,
Dapat mempengaruhi besar kecilnya Vrata-rata
Saat sudut penyalaan diperbesar, maka tegangan rata-rata akan turun.
Saat sudut penyalaan diperkecil, maka tegangan rata-rata akan naik.
Dapat mempengaruhi besar kecilnya Vrms
Saat sudut penyalaan diperbesar, maka tegangan rms akan turun.
Saat sudut penyalaan diperkecil, maka tegangan rms akan naik.
a.
Hubungan Tegangan rata-rata dengan sudut penyalaan
Grafik 1. Hubungan Vaverage Dengan Sudut Penyalaan
b.
Hubungan Tegangan Rms Dengan Sudut Penyalaan
2.
Grafik 2. Hubungan Vrms Dengan Sudut Penyalaan
2. Simulasi menggunakan PSIM.
a. Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
b. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
3. Membandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan
dengan simulasi hasil simulasi menggunakan PSIM.
Hasil yang diperoleh dari simulasi menggunakan PSIM lebih presisi bentuk
gelombang dan besar kecilnya nilai dapat diketahui dengan mudah dengan cara
memperbesar gelombang pada tampilan grafiknya, dan hasilnya lebih akurat.
J. ANALISA
Dari simulasi ini dapat dianalisa bahwa resistansi tidak cukup berpengaruh
dalam penyearah gelombang, baik itu terkontrol maupu tak terkontrol. Dapat
dilihat dari data hasil simulasi:3.815
Sudut penyalaan 25°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 5.948 v dan Vrms 3.640 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 5.948 v dan Vrms 3.640 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 25° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 5.948dan Vrms 3.640 v.
Sudut penyalaan 90°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 1.907 v dan Vrms 4.242 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 1.909 v dan Vrms 4.242 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 90° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 1.909 v dan Vrms 4.242 v.0.065
Sudut penyalaan 165°
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebesar 10K ohm
didapatkan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065 v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebesar 100 ohm
didapatkan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065v.
Saat sudut penyalaan dibuat sebesar 165° dengan dibebani sebebsar 10 ohm
didapatan Vrata-rata 0.367 v dan Vrms 0.065 v.
K. KESIMPULAN
Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa sudut penyalaan dapat
mempengaruhi besar kecilnya tegangan rata-rata Vaverage dan tegangan rms
Vrms. Semakin besar sudut penyalaan maka semakin kecil tegangan rata-rata dan
tegangan rms. Sedangkan saat sudut penyalaan diperkecil maka tegangan
rata-rata dan tegangan rms akan naik, hal ini dapat dilihat dari hubungan grafik
pada grafik
Sedangkan, resistansi tidak mempengaruhi besar kecilnya tegangan rata-rata
dan rms.
Dari penyearah terkontrol dan tak terkontrol gelombang tidak dipengaruhi
oleh besarnya resistansi.
L. DOKUMENTASI SIMULASI
a.
Simulasi Penyearah Tak Terkontrol Setengah Gelombang
Saat R=10K ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Saat R=100 ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Saat R=10 ohm
Sudut penyalaan 25 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 50 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 75 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
Sudut penyalaan 90 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 115 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 140 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
Sudut penyalaan 165 dengan beban 10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
0.06
0.08
0.1
Time (s)
b. Simulasi Penyearah Terkontrol Setengah Gelombang
Saat R=10K ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
saat R=100 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
saat R=10 ohm
Vo
Vac
15
10
5
0
-5
-10
-15
0
0.02
0.04
Time (s)
M.
REFERENSI
[1]
http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/penyearah-satu-fasa-setengah-ge
lombang.html
[2]
http://jendeladenngabei.blogspot.co.id/2012/10/penyearah-satu-fasa-setengah-gelom
bang_19.html