JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · 3.2.4 Perancangan Penyearah Terkendali...

PEMBUATAN MODUL ELEKTRONIKA DAYA PERCOBAAN DC

REGULATOR SIRKUIT DAN RECTIFIER DAN PHASE CONTROL

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

RICKYANDA DOMMY PRATAMA

20131150512040

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

LEMBAR PENGESAHAN

PEMBUATAN MODUL ELEKTRONIKA DAYA PERCOBAAN DC REGULATOR CIRCUIT DAN RECTIFIER

DAN PHASE CONTROL

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Diploma (D3) Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :


201310150512040

Tanggal Ujian : 24 Oktober 2015

Periode Wisuda : November 2015

Disetujui Oleh:

1. Ir.Nurhadi,MT NIP : 10890090183

(Pembimbing I)

2. Ir.Nur Khasan,MT

NIP : 10802030393 (Pembimbing II)

3. Ir.Diding Suhardi,MT

NIP : 10892100286 (Penguji I)

4. M.Chasrun Hasani,ST.MT NIP: 196808071995031003

(Penguji II)

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT NIP : 10892030257

LEMBAR PERSETUJUAN

PEMBUATAN MODUL ELEKTRONIKA DAYA PERCOBAAN DC

REGULATOR CIRCUIT DAN RECTIFIER DAN PHASE CONTROL

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Diploma (D3) Teknik

Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :


201310150512040

Diperiksa dan disetujui Oleh

Pembimbing I Pembimbing II

Ir.Nurhadi,MT NIP : 10890090183

Ir.Nur Khasan,MT NIP : 10802030393

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

NAMA : RICKYANDA DOMMY PRATAMA

Tempat/Tgl Lahir : Malang/ 1 Juli 1990

NIM : 201310150512040

FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “ PEMBUATAN MODUL

ELEKTRONIKA DAYA PERCOBAAN DC REGULATOR CIRCUIT DAN RECTIFIER DAN PHASE CONTROL

beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik

sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian

ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim

dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk

resiko/sanksi yang berlaku.

Malang, 07 November 2015 Yang Membuat Pernyataan

RICKYANDA DOMMY P.

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Nurhadi,MT Ir. Nur khasan,MT NIP: 10890090183 NIP:10802030393

KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang berjudul “Pembuatan Modul Elektronika Daya Percobaan Dc Regulator Circuit Dan Rectifier Dan Phase Control”. Ini masih jauh dari kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi pembaca untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya.

Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini, antara lain:

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Kepala Jurusan

dan Sekretaris Jurusan Elektro.

2. Bapak Ir.Nurhadi, MT selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya.

3. Bapak Ir Nur Khasan, MT. selaku Dosen Pembimbing II terima kasih penulis

haturkan atas saran, kritik dan bimbingannya.

4. Bapak M Chasrun Hasani, ST, MT. dan Bapak Ir. Diding Suhardi, MT. selaku Dosen

Penguji terimakasih atas masukannya yang sangat membantu demi kesempurnaan

tugas akhir ini.

5. Kedua Orang tua yang telah banyak membantu melalui do’a, materi dan supportnya,

saya mengucapkan terima kasih yang tak terhingga.

6. Teman-teman elektro Joni, Boby, Ariyanto dan teman lainnya yang tidak bisa saya

sebutkan satu persatu dan kelas elektro

Masih banyak pihak-pihak yang tidak penulis sebutkan dalam proses penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai amal ibadah Amien. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Malang, 7 November 2015

Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................... iv

ABSTRACT .................................................................................................... v

ABTRAKSI ..................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ......................................................................................... 2

1.4 Tujuan ......................................................................................................... 3

1.5 Metode Penelitian ....................................................................................... 3

1.6 Sistematika pembahasan ............................................................................. 4

BAB II DASAR TEORI

2.1 IC 555....................................................................................................... 5

2.1.1 Monostable Circuit ................................................................................ 5

2.1.2 Bistable Circuit.......................................................................................6

2.1.3 Anstable Circuit......................................................................................7

2.2 TCA 785.....................................................................................................8

2.3 Prinsip Dasar Penyearah ........................................................................ ....9

2.3.1 Penyearah Terkendali ....................................................................... 10

2.3.2 Penyearah Tak Terkendali.................................................................11

2.3.3 Penyearah Fasa-Satu Satu Pulsa........................................................12

2.3.4 Parameter-Parameter Kerja Tak Terkendali………………………..13

2.4 Silicon Controlled Rectifier (SCR) .......................................................... 14

2.4.1 Beberapa Mekanisme Menjalankan SCR ........................................ 16

2.4.2. Karakteristik V dan I Pada SCR......................................................17

2.4.3 Mekanisme ON OFF SCR...............................................................18

2.4.4 Pengaruh Timing Angle SCR..........................................................20

2.4.5 Self Commutation SCR....................................................................22

2.5 Zero Crossing Detector………………………………………………….23

2.6 Resistor…………………………………………………………………..24

2.7 Kapasitor.................................................................................................. 29

2.7.1 Kapasitansi.......................................................................................30

2.7.2 Tipe Kapasitor..................................................................................31

2.7.3 Kapasitor Electrostatic.....................................................................31

2.7.4 Kapasitor Electrolytic.......................................................................32

2.7.5 Kapasitor Electrochemical................................................................32

BAB III PERANCANGAN

3.1 Umum ....................................................................................................... 36

3.2 Perencanaan Hardware ............................................................................. 36

3.2.1 Block Diagram Sistem ..................................................................... 36

3.2.2 Detektor Zero Crossing .................................................................... 37

3.2.3 Perancangan Controller Trigger SCRMenggunakan IC 555 ........... 39

3.2.4 Perancangan Penyearah Terkendali Menggunakan Driver SCR ..... 41

3.2.5 Peracangan Rangkaian Keseluruhan .............................................. . 43

BAB IV PENGUJIAN DAB ANALISA

4.1 Pengujian Zero Crossing Point .................................................................. 46

4.1.1 Tujuan Pengukuran .......................................................................... 46

4.1.2 Peralatan Yang Digunakan ............................................................... 46

4.1.3 Langkah-langkah Pengukuran .......................................................... 46

4.1.4 Diagram Pengukuran ........................................................................ 46

4.1.5 Hasil Pengukuran Zero Crossing Detector ....................................... 47

4.1.6 Hasil Pengamatan ............................................................................. 47

4.2 Pengujian Controller Pemicu SCR ............................................................ 48

4.2.1 Tujuan Pengukuran ......................................................................... 48

4.2.2 Peralatan Yang Digunakan .............................................................. 48

4.2.3 Langkah-Langkah Pengujian .......................................................... 49

4.2.4 Diagram Pengukuran ....................................................................... 49

4.2.5 Data Hasil Pengukuran .................................................................... 50

4.2.6 Hasil Pengamatan ............................................................................ 50

4.3 Pengujian Modul SCR Controller ............................................................. 51



4.3.3 Langkah-Langkah Pengukuran ....................................................... 52


4.3.5 Data Hasil Pengukuran .................................................................... 52

4.4 Pengujian Modul DC Regulator SCR ....................................................... 59



4.4.3 Langkah-Langkah Pengujian .......................................................... 59


BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 61

5.2 Saran .................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvi

LAMPIRAN...................................................................................................... xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Monostable 555…………………………………………………………….. 5

Gambar 2.1.1 : Time diagram monostable 555…………………………………………….. 6

Gambar 2.1.2 : Rangkaian bistable 555…………………………………………………….. 6

Gambar 2.1.3 : Rangkaian bistable 555…………………………………………………….. 7

Gambar 2.1.4 : Astable 555………………………………………………………………… 7

Gambar 2.2 : IC TCA 785 fase controller……………………………………………….....8

Gambar 2.2.1 : Blok diagram TCA 785 fase controller…………………………………….. 9

Gambar 2.3 : Diagram rangkaian penyearan terkendali …………………………………..10

Gambar 2.3.1 : Keluaran sinyal setengah gelombang saat SCR dipicu …………………….11

Gambar 2.3.2 : Penyearah E1U………………….. …………………………………………12

Gambar 2.4 : Susunan P-N-P-N dua transistor (SCR) ……………………………………15

Gambar 2.4.2 : Karakteristik V dan I pada SCR ……………………………………………18

Gambar 2.4.3 : Mekanisme ON/OFF pada SCR ……………………………………………20

Gambar 2.4.4 : Penyearah dengan timming angle ………………………………………….21

Gambar 2.4.5 : Sistem komutasi SCR dengan kapasitor seri………………………………..23

Gambar 2.5 : Blok diagram zero crossing detector ……………………………………….23

Gambar 2.6 : Resistor ……………………………………………………………………..25

Gambar 2.6.1 : Rangkaian Parallel Resistor ………………………………………………..27

Gambar 2.6.2 : Rangkaian seri resistor ……………………………………………………..27

Gambar 2.6.3 : Membaca Nilai dari resistor ………………………………………………..28

Gambar 2.7 : Kapasitor …………………………………………………………………...29

Gambar 2.7.1 : Kapasitansi …………………………………………………………………30

Gambar 3.2.1 : Blok diagram pengendali fasa SCR………………………………………...36

Gambar 3.2.1 : Blok diagram DC regulator SCR…………………………………………...37

Gambar 3.2.2 : Rangkaian zero crossing detector …………………………………………..38

Gambar 3.2.3 : Multivibrator 555 …………………………………………………………..39

Gambar 3.2.3 : Rangkaian trigger SCR menggunakan multivibrator 555 ………………….41

Gambar 3.2.4 : Rangkaian Driver SCR ……………………………………………………..42

Gambar 3.2.5 : Rangkaian keseluruhan pengendali fasa SCR ……………………………...43

Gambar 3.2.6 : Rangkaian keseluruhan pada DC regulator SCR …………………………..44

Gambar 3.2.7 : Bentuk keluaran sinyal pada SCR………………………………………….44

Gambar 4.1 Rangkaian zero crossing ……………………………………………………47

Gambar 4.1.1 Pengujian zero crossing detector…………………………………………….47

Gambar 4.2. Diagram multivibrator 555 ………………………………………………….49

Gambar 4.2.1 Rangkaian pengujian………………………………………………………..49

Gambar 4.2.2 Foto hasil pengujian…………………………………………………………50

Gambar 4.3 Diagram rangkaian pengujian ……………………………………………..52

Gambar 4.3.A pengujian dengan picuan 5%………………………………………………..53

Gambar 4.3.B Pengujian dengan picuan 10% ………………………………………………53

Gambar 4.3.C Pengujian dengan picuan 30% ………………………………………………54

Gambar 4.3.D Pengujian dengan Picuan 50% ……………………………………………...55

Gambar 4.3.E Pengujian dengan picuan 70% ………………………………………………55

Gambar 4.3.F Pengujian dengan picuan 90%........................................................................ 56

Gambar 4.3.G Pengujian dengan picuan 100%...................................................................... 57

Gambar 4.3.1 Pengujian dengan posisi picuan 10 % ½ gelombang……………………….58

Gambar 4.3.2 Pengujian dengan picuan 50% ½ gelombang………………………………...58

Gambar 4.4 Diagram modul DC regulator…………………………………………………59

Gambar 4.4.1 Bentuk out put pada modul DC regulator……………………………………..60

DAFTAR TABEL

Tabel 2.6.1 Ponstata dielektrik bahan kapasitor…………………………………….. 31

Tabel 4.1 Pengujian output SCR…………………………………………………... 57

DAFTAR PUSTAKA

Robert F. Coughlin,Frederik F.Drisco “ Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linear “

Erlangga : 1994

National Semiconduktor Co,”Data Sheet Book National Semiconductor “.1999

P.Hogenboom, “ Data Sheet 4 Peripheral Chips ”,Elex Media Komputindo Jakarta.

John Wiley dan Sons. “ Electrical And Electronic Instrumentation “.

Seri Buku Schaum, “ Prinsip-prinsip Digital “ Edisi Kedua, Roger L.Tokheim, Erlangga.

Albert Paul Malvino, Ph.D “ Prinsip-prinsip Elektronika Jilid I dan II.” Erlangga : 1994.

Elektur, Steeman J.P.M. “Data Sheet Book I.“ Gramedia Jakarta : 1991

Paulus Andi Nalwan, ST. “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan

Wasito S. “Vademakum Elektronika, Edisi Kedua.” Gramedia: 1995.

www.Alldatasheet.com

http://www.alldatasheet.com/

JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · 3.2.4 Perancangan Penyearah Terkendali...

Documents

Transcript of JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS … · 3.2.4 Perancangan Penyearah Terkendali...