Nama : Siti Marwah Syarif

Kelas : 4J

TEORI 1. Ada empat konverter daya yaitu!

Jawab : Konvrensi DC-DC, Penyearah AC-DC, Inverter DC-AC, Cycloconverter AC-

AC.

2. Jelaskan salah satu contoh penggunaan untuk konvrensi DC-DC !

Jawab : Listrik DC 15V dengan komponen elektronika diubah menjadi listrik DC 5V.

3. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaanpenyearah AC-DC!

Jawab : Listrik AC 220 V/50 Hz diturunkan melewati trafo menjadi 12V AC dan

kemudian disearahkan oleh diode menjadi tegangan DC 12V.

4. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaan inverter DC-AC!

Jawab : Listrik DC 12 V dari akumulator dengan perangkat inverter diubah menjadi

listrik tegangan AC 220V, frekuensi 50 Hz.

5. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaan Cycloconverter AC-AC!

Jawab : Tegangan AC 220 V dan frekuensi 50 Hz menjadi tegangan AC 110 V dan

frekuensi yang baru 100 Hz.

6. Gambarkan rangkaian converter DC-DC pada tipe linier!

Jawab :

7. Apakah PLC itu?

Jawab : PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau

memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa

diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan

menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.

8. Gambarkan struktur SCR?

Jawab :

9. Sebutkan yang mempengaruhi peratan!

Jawab : Pemilihan kapasitor, filter keluaran, keluaran rata-rata, arus masuk dari pulsa-

pulsa.

10. Dari struktur SCR apa fungsi dari kaki (pin) Gate?

Jawab : Melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini di trigger menjadi

ON, yaitu dengan memberi arus gate. Ternyata dengan memberi arus gate Ig yang

semakin besar dapat menurunkan tegangan breakover (Vbo) sebuah SCR. Dimana

tegangan ini adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Sampai

pada suatu besar arus gate tertentu, ternyata akan sangat mudah membuat SCR menjadi

ON. Bahkan dengan tegangan forward yang kecil sekalipun.

11. Jelaskan karakteristik dari V-I SCR pada grafik dibawah!

Jawab : Pada gambar tertera tegangan breakover Vbo, yang jika tegangan forward SCR

mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus Ig yang dapat

menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada gambar ditunjukkan beberapa

arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR, arus trigger

gate ini sering ditulis dengan notasi IGT

(gate trigger current). Pada gambar ada

ditunjukkan juga arus Ih yaitu arus holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi

agar SCR tetap ON maka arus forward dari anoda menuju katoda harus berada di atas

parameter ini.

12. Gambarkan symbol SCR jenis LASCR!

Jawab :

Vin

D1

D2

R1 G

A1

RL

A2

13. Bagaimanakah cara keja DIAC?

Jawab : DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada

transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang

menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga

elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga

dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC

digolongkan sebagai dioda.

Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini. Hanya

dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus

yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya.

Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah

berapa tegangan breakdown-nya.

14. Apa yang dimaksud dengan TRIAC?

Jawab : TRIAC mempunyai kontruksi sama dengan DIAC, hanya saja pada TRIAC

terdapat terminal pengontrol (terminal gate). Sedangkan untuk terminal lainnya

dinamakan main terminal 1 dan main terminal 2 (disingkat mt1 dan mt2). Seperti halnya

pada DIAC, maka TRIAC pun dapat mengaliri arus bolak-balik, tidak seperti SCR yang

hanya mengalirkan arus searah (dari terminal anoda ke terminal katoda).

15. Gambarlah rangkaian Triac Phase!

Jawab :

16. Buatlah control circuit dari rangkaian di atas!

17. Gambarkan circuit PWM pada saat Normal, Low Vo, High Vo!

Jawab :

18. Gambarkan karakteristik V-I DIAC!

Jawab :

19. Gambarkan Lay Out system Listrik pada industry!

Jawab :

Switching

Converter

Controller

Power

InputPower

Output

Reference

Control

Input

20. Untuk mendapatkan efisiensi yang kecil dengan cara?

Jawab : Memperkecil rugi-rugi dan ukuran yang kecil dan kompak.

21. Rugi daya dalam saklar adalah?

Jawab :

Saklar on v(t) = 0

Saklar off i(t) = 0

Daya P9t)= V(t).i(t) = 0

Saklar ideal rugi daya = 0

22. SCR jenis GCS biasanya digunakan sebagai?

Jawab : SCR jenis GCS biasanya digunakan sebagai rangkaian-rangkaian pencacah,

digital, dan rankaian lain dengan picu negative untuk penghentian oprasi.

23. Gambarkan sketsa pengaturan proses daya!

24. Gambarkan rangkaian penyearah AC-DC pada outputnya setengah gelombang!

Jawab :

25. Cara kerja thyristor adalah?

Jawab :

Thyristors hampir sama dengan diode

Thuristors tidak akan menghantar jika tidak ada arus bias maju pada Gate

Thyristors akan berhenti menghantar jika tegangan nol atau arus berhenti

HITUNGAN

26. Hitunglah , sebuah SCR diketahui memiliki IGT

= 10 mA dan VGT

= 0.7 volt. Maka dapat

dihitung tegangan Vin

yang diperlukan agar SCR ini ON ?

LOAD

SCR

IGT

Vb

Vbc

VGT450Ω

Jawab : Vin = IGT(R) + VGT

= (10

-3x450) + 0.7 = 4.9 volt

27. Berapakah tegangan Vin

yang diperlukan agar SCR ini ON ?

LOAD

SCRVb

Vbc

150Ω

VGT = 0,5 V

IGT = 0,02 A

Jawab : Vin = IGT(R) + VGT

= (0.02x150) + 0.5 = 3.5 volt

28. Hitunglah, sebuah SCR diketahui memiliki IGT

= 15000 μA , VGT

= 0.9 volt dan Vin

= 3.9

volt berapakah hambatan yang diperlukan?

Jawab : Vin = IGT (R) + VGT

R = Vin −VGT

IGT =

3,9−0,9

15−3 = 200Ω

29. Hitunglah, sebuah SCR diketahui memiliki IGT

= 26x10-3

A, R = 375 Ω dan Vin

= 10000

mv berapakah VGT

yang diperlukan? Jawab :

Jawab : VGT = Vin – (IGT (R))

VGT = 10 – (26x10-3

x 375) = 0,25 volt

30. Jika diketahui IGT

dari TRIAC pada rangkaian 10 mA dan VGT

= 0.7 volt. Lalu diketahui

juga yang digunakan adalah sebuah DIAC dengan Vbo

= 20 V, maka dapat dihitung

TRIAC akan ON pada tegangan?

LAMPU

R

C

VAC

IGT

VGTVbo

10 kΩ

Jawab : V = IGT

(R)+Vbo

+VGT

= (10x10-3

x 10x103) + 20 + 0.7 = 120,7 Volt

31. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 150 Volt, dengan

IGT

= 2x10-4

, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 7.5x103 Ω. berapakah Vbo nya?

Jawab : V = IGT

(R)+Vbo

+VGT

Vbo = V – (IGT R) - VGT

Vbo= 175 - (2x10-2

x 7.5x103) – 0.9 = 24.1 volt

32. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 180 Volt, dengan

Vbo = 30.7 volt, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 3.5x103Ω. berapakah IGT nya?

Jawab : V = IGT

(R)+Vbo

+VGT

IGT = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜 − 𝑉𝐺𝑇

𝑅

IGT = 180− 30.7− 0.9

3.5 𝑥 103 = 0,0424 A = 42,4 mA

33. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 120 Volt, dengan

Vbo = 16.5 volt, VGT = 0.8 volt, dan IGT = 21 mA nya?

Jawab : V = IGT

(R)+Vbo

+VGT

R = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜 − 𝑉𝐺𝑇

𝐼𝐺𝑇

R = 120 – 16.5− 0.8

21 𝑥10−3 = 5135 Ω = 5.135 kΩ

34. Penyearah gelombang penuh diberikan tegangan 12V AC, dan arus 1A, tegangan ripple

up = 3,4V, frekuensi ripple fp = 100Hz, dan tegangan cut-in diode Uf = 0,7 V. Hitunglah,

faktor daya transformator?

Jawab : PT = 1,23 · Pd = 1,23 · 12V · 1A

= 14,8 W

35. Dari soal no. 34 berapakah besar tegangan AC?

Jawab :U1 = 𝑈𝑑

2+ 2 .Uf

= 12 𝑣

2+ 2 .0,7 v =9,88 V

36. Dari soal no. 34 berapakah besar kapasitas kapasitor?

Jawab : CG = 0,75 𝑥 𝐼𝑑

𝑓𝑝 𝑥 𝑈𝑝 =

0,75 𝑥 1 𝐴

100 𝐻𝑧 𝑥 3,4 𝑉 = 2.200 μF

37. Penyearah Thyristor dengan beban resistif. Tegangan input 100V AC. Hitung tegangan

DC saat sudut penyalaan α = 0° dan α= 60°.

Jawab : 0o =

𝑈𝑑∝

𝑈𝑑𝑜= 1 Udo α = 0

o 100 volt

60o =

𝑈𝑑∝

𝑈𝑑𝑜= 0.75 Udo α = 60

o 75 volt

38. Transistor BC 107 difungsikan gerbang NAND = Not And, tegangan sinyal 1 U1 = 3,4

V, tegangan LED UF = 1,65 V, Ub = 5V, arus mengalir pada LED IF = 20 mA, tegangan

UBE = 0,65 V, dan Bmin = 120, tegangan saturasi UCEsat = 0,2 V dan factor penguatan

tegangan U = 3. Tentukan besarnya tahanan RC?

Jawab :

39. Tentukan besaran tahanan RV dari soal no. 38?

Jawab :

40. Transistor BC 107 difungsikan gerbang NAND, tegangan sinyal 1 U1 = 2,5 V, tegangan

LED UF = 2,25 V,Ub = 7 V arus mengalir pada LED IF = 15 mA, tegangan UBE = 0,78

V, dan Bmin = 120, tegangan saturasi UCEsat = 0,25 V dan faktor penguatan tegangan

U= 3. Tentukan besarnya tahanan RV?.

Jawab : RV = (𝑈𝑏−𝑈𝐵𝐸 ) .𝐵𝑚𝑖𝑛

𝑈 . 𝐼𝐹 =

2,5 𝑉−0,78 𝑉 .120

3 .15𝑚𝐴 = 4,58 kΩ

41. Tentukan besar tahanan RC dari soal no. 40?

Jawab : RC = 𝑈𝑏−𝑈𝐹 − 𝑈𝐶𝐸𝑠𝑎𝑡

𝐼𝐹 =

7−2,25 − 0,25

15𝑚𝐴 = 300 Ω

42. Jika harga puncak sinyal setengah gelombang 12 V, berapa harga rata-rata tegangan

tersebut?

Jawab : Diketahui Vm = 12 V

Ditanya Vdc ?

Vdc = 𝑉𝑚

𝜋 =

12

3,14 = 3,82 V

43. Suatu diode zener 5V3 dipasang seri dengan R. Apabila Pz=1W. Tentukan nilai VD

untuk, V = 4V dan V= 6V

Jawab : a) V= 4 Volt

V<Vz, VD=VR

4V<5V3

Diode dalam keadaan terbuka. Maka nilai VD sama dengan nilai VR yaitu 4 Volt

b) V= 6 Volt

V>Vz, VD=Vz

6>5V3 maka nilai VD sama dengan Vz yaitu 5V3

44. Dari soal no. 43, Berapakah nilai tegangan pada R untuk kondisi a) dan b)?

Jawab : VR pada tegangan = 4 Volt

P =V . I

1W = 4V . I

I =P / V = 1W / 4V = 0.25A

V = I . R

4 = 0.25A . R

R = 4 / 0.25 = 16 ohm

Iz = VR – Vz / R

VR=(Iz . R)+Vz

= (0.25A . 16Ω)+5V3 = 4 + 5V3 = 9 V3

45. Dari soal no. 43, Berapakah nilai R, agar diode tetap aman?

Jawab : VR pada tegangan = 6 Volt

P =V . I

1W= 6V . I

I =P / V = 1W / 6V = 0.16A

V = I . R

6 = 0.16A . R

R = 6 / 0.16 = 37.5 ohm

Iz = VR – Vz / R

VR =(Iz . R)+Vz

= (0.16A . 37.5_)+5V3

= 6 + 5V3 = 11V3

Nilai R agar diode dalam kondisi aman

Pz = Vz.Iz

1W = 5V3.Iz

Iz = 1W / 5V3 = 0.18 A

R dipilih agar aman Iz<Izm

0.18<Izm

Iz = VR-Vz / R

0.18 = 11V3 – 5V3 / R

R = 11V3 – 5V3 / 0.18 11V3

= 33.3Ω

33.3 Ω < 37.5 Ω

merupakan tegangan VR pada tegangan V=6V karena V > Vz = 6 > 5V3 dan dianggap

telah melebihi tegangan zenernya (batas aman) maka digunakan tegangan 11V3 untuk

memilih nilai R agar aman !!

46. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 220 Volt, dengan

Vbo = 24 volt, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 5,5x103Ω. berapakah IGT nya?

Jawab : V = IGT

(R)+Vbo

+VGT

IGT = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜 − 𝑉𝐺𝑇

𝑅

IGT = 220 – 24 − 0.9

5,5 𝑥 103= 0,035 A = 35 mA

47. Penyearah gelombang penuh diberikan tegangan 22V AC, dan arus 2A, tegangan ripple

up = 5 V, frekuensi ripple fp = 50Hz, dan tegangan cut-in diode Uf = 0,9 V. Hitunglah,

faktor daya transformator?

Jawab : PT = 1,23 · Pd = 1,23 · 22V · 2A

= 54,12 W

48. Dari no. 47 hitunglah besaran tegangan AC?

Jawab :U1 = 𝑈𝑑

2+ 2 .Uf

= 22 𝑣

2+ 2 .0,9 v =17,35 V

49. Dari no. 48 berapakah besar kapasitas kapasitor?

Jawab : CG = 0,75 𝑥 𝐼𝑑

𝑓𝑝 𝑥 𝑈𝑝 =

0,75 𝑥 2 𝐴

50 𝐻𝑧 𝑥 5 𝑉 = 6000 μF

50. Jika harga puncak sinyal setengah gelombang 24 V, berapa harga rata-rata tegangan

tersebut?

Jawab : Diketahui Vm = 24 V

Ditanya Vdc ?

Vdc = 𝑉𝑚

𝜋 =

24

3,14 = 7,64 V