Penyusunan Alat Peraga untuk Matakuliah Elektronika...

PENYUSUNAN ALAT PERAGA UNTUK MATAKULIAH ELEKTRONIKA

DAYA

oleh

Robby Wijaya Wiminto

NIM : 612006005

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektronika

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Oktober 2012

iii

INTISARI

Karena belum adanya alat peragaan praktikum mata kuliah Elektronika daya

yang dapat digunakan sebagai aplikasi mata kuliah Elektronika Daya di Fakultas

Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana, tugas akhir ini

bertujuan untuk membuat alat peraga untuk aplikasi mata kuliah Elektronika Daya.

Pedoman praktikum yang disusun terdiri atas enam topik peragaan, yaitu

Rangkaian Pemicu SCR dengan Menggunakan Rangkaian RC (Penyearah Setengah

Gelombang dan Penyearah Gelombang Penuh), Rangkaian Osilasi Pencuplik,

Pemicuan SCR dengan menggunakan UJT (Penyearah Setengah Gelombang dan

Gelombang Penuh), Rangkaian Pemicuan Digital, Pengendali Tegangan AC dengan

Menggunakan TRIAC dan DIAC, Penyearah Gelombang Penuh Fasa Tunggal, dan

topik untuk tugas tancang : Step-Down Chopper.

Peragaan praktikum yang dibuat bertujuan agar para praktikan dapat

memahami aplikasi-aplikasi dari mata kuliah Elektronika daya.

iv

ABSTRACT

Due to the lack of modeling tools practicum courses in Power Electronics that

can be uses as an application course Power Electronics in Fakultas Teknik

Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana, this thesis aims to

make props for applications subject Power Electronics.

Guidelines compiled practicum consists of six topic modeling, ie RC

Triggering Circuit (Half Wave Rectifier and Full Wave Rectifier), Oscillation

Chopper Circuit, UJT Triggering of SCR (Half Wave Rectifier and Full Wave

Rectifier), Digital Firing Circuit, AC Voltage control by using TRIAC and DIAC,

Single Phase Full Wave Rectifier, and topic for design task : Step-Down Chopper.

Demonstration lab made intended for the practitioner to understand the

applications of Power Electronic courses.

v

KATA PENGANTAR

Terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan Rahmat dan

Karunia-Nya dalam memberikan semua yang terbaik kepada penulis, sehingga dapat

menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat kelulusan dari Fakultas Teknik Elektronika

dan Komputer UKSW.

Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa,

bantuan, dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan

ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.

Ayah dan Ibu yang tak pernah lelah memenuhi semua kebutuhan penulis

selama kuliah maupun selama skripsi, selalu setia membimbing dan mendoakan

penulis. Dan Boby Gunarso Wiminto (612005018), kakak penulis yang telah

membantu dalam pembuatan tugas akhir.

Bapak Budihardja Murtianta dan Bapak F. Dalu Setiadji atas kesabaran dan

telah meluangkan waktu dalam membimbing dan memberikan arahan pada

pengerjaan skripsi ini.

Seluruh tenaga pengajar FTEK UKSW yang telah memberikan bekal ilmu dan

bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan di UKSW.

Mas Wicak, Mbak Tien, Mbak Rista, Mbak Nitri, Pak Bambang, Pak Harto,

Pak Harry, Pak Budi segenap laboran yang telah membantu selama kuliah dan

pengerjaan skripsi.

Johan, Teddy, Adi, Budi, Arief, Anthony, dan yang lain sebagai teman

penyemangat penyelesaian tugas akhir ini.

Dan teman-teman lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam skripsi

ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat

diharapkan. Semoga penulisan skripsi inidapat bermanfaat bagi kita semua.

Salatiga, 2012

Penulis

vii

DAFTAR ISI

INTISARI .................................................................................................................. ..iii

ABSTRACT .............................................................................................................. ..iv

KATA PENGANTAR ................................................................................................ ...v

DAFTAR ISI ............................................................................................................. .vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ ..ix

BAB I. PENDAHULUAN............................................................................. ...1

1.1. Tujuan.................................................................................... ...1

1.2. Latar Belakang ...................................................................... ...1

1.3. Spesifikasi ............................................................................ ...4

1.4. Sistematika Penulisan............................................................ ...5

BAB II. DASAR TEORI ................................................................................ ...6

BAB III. PERAGAAN ..................................................................................... .13

3.1. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan Rangkaian

RC (Penyearah Setengah Gelombang dan Penyearah

Gelombang penuh). ............................................................... .13

3.1.1. Tujuan ........................................................................ .13

3.1.2. Gambar Rangkaian dan Langkah Percobaan ............ .13

3.2. Rangkaian Osilasi Pencuplik................................................. .14

3.2.1. Tujuan ........................................................................ .14


3.3. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan UJT..... .15

3.3.1. Tujuan ........................................................................ .15


3.4. Rangkaian Pemicuan Digital ................................................. .17

3.4.1. Tujuan ........................................................................ .17


3.5. Rangkaian Pengendali Tegangan AC dengan Menggunakan

viii

Kombinasi TRIAC-DIAC ..................................................... .18

3.5.1. Tujuan ........................................................................ .18


3.6. Penyearah Kendali Gelombang Penuh Fasa Tunggal ........... .19

3.6.1. Tujuan ........................................................................ .19


3.7. Tugas Rancang ...................................................................... .20

3.7.1. Tujuan.................................................................................... .20

BAB IV. HASIL PERCOBAAN DAN ANALISIS ......................................... .21

4.1. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan Rangkaian

RC (Penyearah Setengah Gelombang dan Penyearah

Gelombang penuh) ................................................................ .21

4.2. Rangkaian Osilasi Pencuplik................................................. .30

4.3. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan UJT .... .34

4.4. Rangkaian Pemicuan Digital ................................................. .47

4.5. Rangkaian Pengendali Tegangan AC dengan Menggunakan

Kombinasi TRIAC-DIAC ..................................................... .50

4.6. Penyearah Kendali Gelombang Penuh Fasa Tunggal ........... .55

4.7. Tugas Rancang ...................................................................... .59

BAB V. KESIMPULAN ................................................................................. .65

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ .68

LAMPIRAN ............................................................................................................... .69

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Rangkaian Komutasi Alami.

Gambar 2.2. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh.

Gambar 2.3. Rangkaian dasar UJT.

Gambar 2.4. Rangkaian setara TRIAC dengan menggunakan Thyristor.

Gambar 2.5. Rangkaian setara DIAC dengan menggunakan dioda.

Gambar 3.1. Penyearah Setengah Gelombang dengan Pemicuan menggunakan

Rangkaian RC.

Gambar 3.2. Penyearah Gelombang Penuh dengan Pemicuan menggunakan

Rangkaian RC.

Gambar 3.3. Rangkaian Osilasi Pencuplik.

Gambar 3.4. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan UJT (Penyearah

Setengah Gelombang).

Gambar 3.5. Rangkaian Pemicu Thyristor dengan Menggunakan UJT (Penyearah

Gelombang Penuh).

Gambar 3.6. Rangkaian Pemicu Digital.

Gambar 3.7. Rangkaian pengendali AC dengan mengombinasikan TRIAC-DIAC.

Gambar 3.8. Rangkaian penyearah kendali gelombang penuh fasa tunggal.

Gambar 4.1. Tegangan Keluaran Kondisi Potensiometer Minimum Penyearah

Setengah Gelombang (Topik 1).

Gambar 4.2. Tegangan Keluaran Kondisi Potensiometer Tengah Penyearah


Gambar 4.3. Tegangan Keluaran Kondisi Potensiometer Maksimum Penyearah


Gambar 4.4. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Minimum Penyearah


Gambar 4.5. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Tengah Penyearah


x

Gambar 4.6. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Maksimum Penyearah


Gambar 4.7. Tegangan keluaran resistor beban dan tegangan thyristor yang

diharapkan (Topik 1).

Gambar 4.8. Tegangan keluaran Kondisi Potensiometer Minimum Penyearah

Gelombang Penuh (Topik 1).

Gambar 4.9. Tegangan keluaran Kondisi Potensiometer Tengah Penyearah


Gambar 4.10. Tegangan keluaran Kondisi Potensiometer Maksimum Penyearah


Gambar 4.11. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Minimum Penyearah


Gambar 4.12. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Tengah Penyearah


Gambar 4.13. Tegangan Thyristor Kondisi Potensiometer Maksimum Penyearah


Gambar 4.14. Tegangan keluaran resistor beban dan tegangan thyristor yang


Gambar 4.15. Tegangan DC dan tegangan resistor beban yang diharapkan (Topik 2).

Gambar 4.16. Rangkaian Pembangkit Pulsa (Topik 2).

Gambar 4.17. Gelombang pulsa yang merupakan keluaran rangkaian gambar 4.13.

Gambar 4.18. Rangkaian Penghasil Gelombang Kotak (Topik 2).

Gambar 4.19. Gelombang keluaran pada resistor beban (Topik 2).

Gambar 4.20. Rangkaian Penghasil Pulsa (Topik 3).

Gambar 4.21. Tegangan V1g (Topik 3).

Gambar 4.22. Tegangan V2g (Topik 3).

Gambar 4.23. Tegangan VB1g (Topik 3).

Gambar 4.24. Rangkaian pemicuan thyristor (Topik 3).

Gambar 4.25. Tegangan keluaran resistor beban dan tegangan thyristor penyearah

xi

gelombang penuh dan penyearah setengah gelombang yang diharpakan (Topik 3).

Gambar 4.26. Tegangan resistor beban saat potensiometer minimum (Topik 3).

Gambar 4.27. Tegangan resistor beban saat potensiometer ditengah-tengah (Topik 3).

Gambar 4.28. Tegangan resistor beban saat potensiometer maksimum (Topik 3).

Gambar 4.29. Tegangan thyristor saat potensiometer minimum (Topik 3).

Gambar 4.30. Tegangan thyristor saat potensiometer ditengah-tengah (Topik 3).

Gambar 4.31. Tegangan thyristor saat potensiometer maksimum (Topik 3).




Gambar 4.35. Tegangan thyristor saat potensiometer minimum (Topik 3).

Gambar 4.36. Tegangan thyristor saat potensiometer ditengah-tengah (Topik 3).

Gambar 4.37. Tegangan thyristor saat potensiometer maksimum (Topik 3).

Gambar 4.38. Tegangan thyristor yang diharapkan (Topik 4).

Gambar 4.39. Rangkaian Timer. (Topik 4)

Gambar 4.40. Tegangan keluaran timer dengan frekuensi 200 Hz. (Topik 4)

Gambar 4.41. Tegangan SCR dengan frekuensi timer 200 Hz. (Topik 4)

Gambar 4.42. Tegangan keluaran timer dengan frekuensi 100 Hz. (Topik 4)

Gambar 4.43. Tegangan SCR dengan frekuensi timer 100 Hz. (Topik 4)

Gambar 4.44. Tegangan keluaran resistor beban dan tegangan TRIAC yang





Gambar 4.48. Tegangan TRIAC saat potensiometer minimum (Topik 5).

Gambar 4.49. Tegangan TRIAC saat potensiometer ditengah-tengah (Topik 5).

Gambar 4.50. Tegangan TRIAC saat potensiometer maksimum (Topik 5).

Gambar 4.51. Tegangan keluaran resistor beban yang diharapkan. (Topik 6)

Gambar 4.52. Tegangan kapasitor (Topik 6).

xii





Gambar 4.57. Rangkaian Step-Down Chopper.

Penyusunan Alat Peraga untuk Matakuliah Elektronika...

Documents

Transcript of Penyusunan Alat Peraga untuk Matakuliah Elektronika...