7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
1/34
BAB 10 ELEKTRONIKA DAYA
10.1 Konversi Daya
Ada empat tipe konversi daya atau ada empat enis peman!atan ener"i yan"
#er#eda#eda $am#ar 10.1. %ertama dari &istrik %LN ''0 ( me&a&ui penyeara) yan"
men"u#a) &istrik A* menadi &istrik D* yan" di#e#ani motor D*. Kedua mo#i& den"an
sum#er akumu&ator 1' ( den"an inverter yan" men"u#a) &istrik D* menadi &istrik A*
di)asi&kan te"an"an A* ''0 ( di#e#ani %*. Keti"a dari sum#er %LN ''0 ( den"an A*
konverter diu#a) te"an"annya menadi 1+0 ( untuk menya&akan &u. Keempat dari
sum#er akumu&ator truk ', ( den"an D* konverter diu#a) te"an"an 1' ( untuk
pesa-at *B transmitter.
$am#ar 10.1 %eman!aatan Ener"i Listrik
%ada $am#ar 10.1 die&askan ada empat konverter daya yan" ter#a"i da&am empat
kuadran. 1. Kuadran 1 dise#ut penyeara) !un"sinya menyeara)kan &istrik arus #o&ak/
#a&ik menadi &istrik arus seara). Ener"i men"a&ir dari sistem &istrik A* satu ara) ke
sistem D*. *onto) Listrik A* ''0 (20 34 diturunkan me&e-ati tra!o menadi 1'( A*
dan kemudian diseara)kan o&e) diode menadi te"an"an D* 1'(. Kuadran ' dise#ut D*
*)opper atau dikena& u"a den"an isti&a) D*/D* konverter. Listrik arus seara) diu#a)
da&am menadi arus seara) den"an #esaran yan" #er#eda. *onto) Listrik D* 12(
den"an komponen e&ektronika diu#a) menadi &istrik D* 2(. Kuadran 5 dise#ut inverter
yaitu men"u#a) &istrik arus seara) menadi &istrik arus #o&ak#a&ik pada te"an"an dan
!rekuensi yan" dapat diatur. *onto) Listrik D* 1' ( dari akumu&ator den"an peran"katinverter diu#a) menadi &istrik te"an"an A* ''0( !rekuensi 20 34. Kuadran , dise#ut
A*/A* konverter yaitu men"u#a) ener"i &istrik arus #o&ak/#a&ik den"an te"an"an dan
!rekuensi tertentu menadi arus #o&ak/#a&ik den"an te"an"an dan !rekuensi yan" &ain.
Ada dua enis konverter A* yaitu pen"atur te"an"an A* 6te"an"an #eru#a) !rekuensi
konstan7 dan 8y8&o8onverter 6te"an"an dan !rekuensi dapat diatur7. *onto) te"an"an
A* ''0 ( dan !rekuensi 20 34 menadi te"an"an A* 110 ( dan !rekuensi yan" #aru 100
34.
'. 5.
,.
Ran8an"an konverter daya pa&in" sedikit men"andun" &ima e&emen $am#ar 10.' yaitu
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
2/34
617 sum#er ener"i 6'7 komponen daya 657 piranti pen"aman dan monitorin" 6,7 sistem
kontro& &oop tertutup dan 627 #e#an. '95
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
3/34
$am#ar 10.' Dia"ram B&ok Konverter Daya
10.' Komponen E&ektronika Daya
Ba)an konduktor memi&iki si!at men")antar &istrik yan" tin""i #a)an konduktor dipakaise#a"ai konduktor &istrik seperti ka-at tem#a"a a&uminium #esi #aa dan se#a"ainya.
Ba)an semikonduktor memi&iki si!at #isa menadi pen")antar atau #isa u"a memi&iki
si!at men")am#at arus &istrik ter"antun" kondisi te"an"an eksterna& yan" di#erikan.
Ketika di#erikan te"an"an #ias mau maka semikonduktor akan #er!un"si se#a"ai
konduktor. Tetapi ketika di#erikan #ias mundur #a)an semikonduktor memi&iki si!at
se#a"ai iso&ator. Be#erapa komponen e&ektronika daya me&iputi Diode Transistor
T)yristor Tria8 I$BT dan se#a"ainya. Diode yan" dipakai e&ektronika daya memi&iki
syarat mena)an te"an"an anoda/katode 6(AK7 #esar dapat me&e-atkan arus anoda
6IA7 yan" #esar kemampuan mena)an peru#a)an arus sesaat didt serta kemampuan
mena)an peru#a)an te"an"an sesaat dvdt. Komponen transistor daya 6$am#ar 10.57
)arus memenu)i persyaratan memi&iki te"an"an ko&ektor/emiter 6(*EO7 yan" #esar
arus ko&ektor 6I*7 terpenu)i pen"uatan D* 6:7 yan" #esar mampu mena)an peru#a)an
te"an"an sesaat dvdt. Demikian u"a den"an komponen t)yristor 6$am#ar 10.,7
mampu mena)an te"an"an anodakatoda 6(AK7 men"a&irkan arus anoda yan" #esar
6IA7 mena)an peru#a)an arus sesaat didt dan mampu mena)an peru#a)an te"an"an
sesaat dvdt.
$am#ar 10.5 Transistor daya
$am#ar 10., T)yristor
10.5 Diode
Diode memi&iki dua kaki yaitu anoda dan katoda. %er)atikan $am#ar 10.2. Diode )anya
dapat me&e-atkan arus &istrik dari satu ara) saa yaitu dari anode ke katoda yan"
dise#ut posisi panar mau 6!or-ard7. ;e#a&iknya diode akan mena)an a&iran arus atau
mem#&ok arus yan" #erasa& dari katode ke anoda yan" dise#ut panar mundur
6reverse7. %er)atikan $am#ar 10.
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
4/34
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
5/34
;im#o& diode
$am#ar 10.2 ;im#o& dan !isik diode a7 #7
$am#ar 10.< a7 %anar mau 6!or-ard7 dan #7 panar mundur 6reverse7
%ada kondisi panar mau 6!or-ard7 diode men"a&irkan arus D* dapat diamati dari
penunukan ampermeter den"an arus I! untuk te"an"an dise#ut te"an"an mau >!
6!or-ard7. Diode si&ikon akan mu&ai !or-ard ketika te&a) di8apai te"an"an 8ut/in se#esar
09 (o&t untuk diode "ermanium te"an"an 8ut/in 05 (o&t. %ada kondisi panar mundur
6reverse7 diode da&am posisi mem#&ok arus kondisi ini dise#ut posisi mundur 6reverse7.
Karakteristik se#ua) diode di"am#arkan o&e) sum#u )ori4onta& untuk te"an"an 6(o&t7.;um#u vertika& untuk menunukkan arus 6mA sampai Amper7. Te"an"an positi! 6!or-ard7
di)itun" dari sum#u no& ke ara) kanan. Te"an"an ne"ati! 6reverse7 dimu&ai sum#u
ne"ati! ke ara) kiri. Karakteristik diode men""am#arkan arus !un"si dari te"an"an. $aris
arus mau 6!or-ard7 dimu&ai dari sum#u no& ke atas den"an satuan ampere. $am#ar
10.9 Karakteristik diode $aris arus mundur 6reverse7 dimu&ai sum#u no& ke ara) #a-a)
den"an orde mA. Diode memi&iki #atas mena)an te"an"an reverse pada ni&ai tertentu.
=ika te"an"an reverse ter&aui maka diode akan rusak se8ara permanen per)atikan
$am#ar 10.9. Dari pen"amatan visua& karakteristik diode di atas dapat di&i)at #e#erapa
parameter pentin" yaitu te"an"an 8ut/in #esarnya 0
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
6/34
'92
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
7/34
10.,.1 Transistor se#a"ai ;ake&ar Transistor dapat di!un"sikan se#a"ai sake&ar
e&ektronik yaitu den"an men"atur arus #asis IB dapat men")asi&kan arus ko&ektor I *
yan" dapat men")idupkan &u %1 dan mematikan &u. Den"an te"an"an sup&ai
>B 1'( dan pada te"an"an #asis >1 akan men"a&ir arus #asis IB yan" mem#uat
transistor 8ut/in dan men")antarkan arus ko&ektor I * se)in""a &u %1 menya&a. =ika
te"an"an #asis >1 dimatikan dan arus #asis IB 0 den"an sendirinya transistorkem#a&i mati dan &u %1 akan mati. Den"an pen"aturan arus #asis IB Transistor
dapat di!un"sikan se#a"ai sake&ar e&ektronik da&am posisi ON atau O. Ketika
transistor se#a"ai sake&ar kita akan &i)at te"an"an ko&ektor ter)adap emitor >*E. Ada
dua kondisi yaitu ketika Transistor kondisi ON dan Transistor kondisi O. ;aat
Transistor kondisi ON te"an"an >*E saturasi. Arus #asis IB dan arus $am#ar 10.+
Karakteristik output ko&ektor maksimum dan ta)anan ko&ektor emitor R*E transistor
mendekati no& teradi antara 0 sampai 20 mdetik. Ketika transistor kondisi O
te"an"an >*E mendekati te"an"an >B dan arus #asis IB dan arus ko&ektor I*
mendekati no& pada saat terse#ut ta)anan R*E tak ter)in""a &i)at $am#ar 10.10.
$am#ar 10.? Transistor ;e#a"ai ;ak&ar
$am#ar 10.10 Te"an"an operasi transistor se#a"ai sake&ar
daera) di &uar kontro&
Karakteristik output transistor memper&i)atkan "aris kera transistor da&am ti"a kondisi.%ertama transistor kondisi se#a"ai sake&ar ON teradi ketika te"an"an >*E saturasi
teradi saat arus #asis IB maksimum pada titik A5. Kedua transistor #er!un"si se#a"ai
pen"uat sinya& input ketika arus #asis IB #erada di antara arus keranya A' sampai A1.
Keti"a ketika arus #asis IB mendekati no& transistor kondisi O ketika te"an"an >*E
sama den"an te"an"an sup&ai >B titik A1 &i)at $am#ar 10.11.
$am#ar 10.11 $aris #e#an transistor
'9
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
8/34
> I* IB B IB > C IBmin min
R(
6>1 >BE 7 Bmin > I*
> IB IBmin Bmin I* R( >1 >BE
aktor pen"uatan te"an"an Arus #asis Arus #asis minimum aktor pen"uatan
Transistor 6:7 Arus ko&ektor Ta)anan depan #asis Te"an"an input Te"an"an
#asis emitor
*onto) Transistor B* 109 di!un"sikan "er#an" NAND Not And te"an"an sinya& 1 >1
5, ( te"an"an LED > 1 5. %er)atikan $am#ar 10.1'. Tentukan #esarnya ta)anan R* dan R(
=a-a#an a7 R*
> # > >*Esat 2( 1 I* 5'0mA
R( 22 k R( 2< k10.,.' Transistor %en""erak Re&ay Ko&ektor transistor yan"
dipasan"kan re&ay men"andun" induktor. Ketika Transistor dari kondisi ON dititik A' dan
menuu O di titik A1 tim#u& te"an"an induksi pada re&ay. Den"an diode R1 yan"#er!un"si se#a"ai runnin" diode $am#ar 10.15 maka arus induksi pada re&ay dia&irkan
&e-at diode #ukan me&e-ati ko&ektor transistor.
$am#ar 10.15 Transistor se#a"ai pen""erak re&ay
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
9/34
10.2 T)yristor
T)yristor dikem#an"kan o&e) Be&& La#oratories ta)un 1?20/an dan mu&ai di"unakan
se8ara komersia& o&e) $enera& E&e8tri8 ta)un 1?
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
10/34
un"si "ate pada t)yristor menyerupai #asis pada transistor den"an men"atur arus
"ate I$ yan" #esarnya antara 1 mA sampai ter#esar 100 mA maka te"an"an ke&uaran
dari Anoda #isa diatur. Te"an"an yan" mampu diatur mu&ai dari 20 (o&t sampai 2.000
(o&t dan mampu men"atur arus 0, A sampai den"an 1.200 A. Karakteristik T)yristor
memper&i)atkan dua varia#e& yaitu te"an"an !or-ard > dan te"an"an reverse >R dan
varia#e& arus !or-ard I dan arus reverse IR $am#ar 10.12. %ada te"an"an !or-ard$am#ar 10.1, Bentuk !isik dan sim#o& t)rystor > ika arus "ate diatur dari 0 mA
sampai di atas 20 mA maka T)yristor akan 8ut/in dan men"a&irkan arus !or-ard I.
Te"an"an reverse untuk T)yristor >R sekitar
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
11/34
10.< I$BT 6Insu&ated $ate Bipo&ar Transistor7
I$BT komponen e&ektronika yan" #anyak dipakai da&am e&ektronika daya ap&ikasinya
san"at &uas dipakai untuk men"atur putaran motor D* atau motor A* daya #esar
dipakai se#a"ai inverter yan" men"u#a) te"an"an D* menadi A* dipakai komponen
utama (aria#&e (o&ta"e (aria#&e reFuen8y 6(((7 pada KRL modern dipakai da&am
kontro& pem#an"kit tena"a an"in dan tena"a panas mata)ari. Di masa depan I$BT
akan menadi anda&an da&am industri e&ektronika maupun da&am &istrik industri.
$am#ar 10.1+ ;truktur !isik dan kemasan I$BT
I$BT memi&iki kesamaan den"an Transistor #ipo&ar per#edaannya pada Transistor
#ipo&ar arus #asis IB yan" diatur sedan"kan pada I$BT yan" diatur ada&a) te"an"an
"ate ke emitor >$E. Dari $am#ar 10.1? karakteristik I$BT pada te"an"an >*E '0 (dan te"an"an "ate diatur dari minimum + ( ? ( dan maksima& 1< ( arus ko&ektor I*
dari ' A sampai ', A.
10.9 %enyeara) Diode
$am#ar 10.1? Karakteristik output I$BT
%enyeara) di"unakan untuk men"u#a) &istrik A* menadi &istrik D* &istrik D* dipakai
untuk #er#a"ai ke#utu)an misa&nya po-er supp&y pen"isi akumu&ator a&at penyepu)an
&o"am. Komponen e&ektronika yan" dipakai diode atau t)yristor. %enyeara) den"an
diode serin" dise#ut penyeara) tanpa kenda&i artinya te"an"an output yan" di)asi&kan
tetap tidak #isa dikenda&ikan. %enyeara) den"an t)yristor termasuk penyeara)
terkenda&i artinya te"an"an output yan" di)asi&kan #isa diatur den"an pen"aturan
penya&aan sudut : sesuai den"an ke#utu)an. Ada empat tipe penyeara) den"an diode
terdiri penyeara) seten"a) "e&om#an" "e&om#an" penu) satu p)asa seten"a)
"e&om#an" dan penyeara) "e&om#an" penu) ti"a p)asa. 10.9.1 %enyeara) Diode
;eten"a) $e&om#an" ;atu %)asa Ran"kaian trans!ormator penurun te"an"an den"an
se#ua) diode R 1 seten"a) "e&om#an" dan se#ua) &u E1 se#a"ai #e#an. ;ekunder
tra!o se#a"ai te"an"an input >1 '2 ( dan #entuk te"an"an output D* dapat di&i)at
dari osi&oskop. Te"an"an input >1 merupakan "e&om#an" sinusoida dan te"an"an
output sete&a) diode > d #entuknya seten"a) "e&om#an" #a"ian yan" positi!nya saa
per)atikan $am#ar 10.'0.
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
12/34
$am#ar 10.'0 Diode seten"a) "e&om#an" 1 p)asa
'9?
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
13/34
%ersamaan te"an"an dan arus D* >di 0,2 C >1 >di Te"an"an seara) idea& >d
Te"an"an seara) >1 Te"an"an e!ekti! I4 I d I4 Arus me&e-ati diode Id Arus
seara) %T 51 C %d %T Daya trans!ormator %d Daya arus seara) 10.9.' %enyeara)
Diode $e&om#an" %enu) ;atu %)asa ;ekunder trans!ormator penurun te"an"an
dipasan" empat diode R1 R' R5 dan R, yan" di)u#un"kan den"an sistem em#atan
6$am#ar 10.'17. Output di)u#un"kan den"an #e#an RL. Te"an"an D* pu&sa pertamame&a&ui diode R1 dan R, sedan"kan pu&sa kedua me&a&ui diode R5 dan R'. Te"an"an
D* yan" di)asi&kan men"andun" riak "e&om#an" dan #ukan D* murni yan" rata.
%ersamaan te"an"an D* >di 0? C >1 >di Te"an"an seara) idea& >d Te"an"an
seara) >1 Te"an"an e!ekti! I4
Id '
%T 1'5 C %d
$am#ar 10.'1 Ran"kaian penyeara) em#atan / diode
I4 Id %T %d
Arus me&e-ati diode Arus seara) Daya trans!ormator Daya arus seara)
%enyeara) "e&om#an" penu) satu p)asa #isa u"a di)asi&kan dari tra!o yan"
men""unakan 8entre/tap 6*t7 di sini 8ukup dipakai dua #ua) diode dan titik *t
di!un"sikan se#a"ai termina& ne"atipnya. >ntuk meratakan te"an"an D* dipasan"
kapasitor e&ektro&it *$ #er!un"si se#a"ai !i&ter den"an #e#an RL 6$am#ar 10.''7. Ketika
diode R 1 dan diode R , me&a&ukan te"an"an positi! kapasitor *$ men"isi muatan
sampai penu). ;aat te"an"an dari pun8ak menuu &em#a) teradi pen"oson"an muatan
kapasitor. Berikutnya diode R' dan diode R5 me&e-atkan te"an"an ne"ati! menadi
te"an"an D* positi!. Kapasitor *$ men"isi muatan dan men"oson"kan muatan.
Ran"kaian !i&ter den"an kapasitor menadikan te"an"an D* menadi &e#i) rata 6$am#ar10.'57. *$ ! > % % *$ Kondensator Id Arus seara) !p rekuensi rip&e >p Te"an"an
rip&e '+0
092 Id
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
14/34
$am#ar 10.'' %enyeara) em#atan den"an !i&ter kapasitor
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
15/34
*onto) %enyeara) "e&om#an" penu) di#erikan te"an"an 1'( A* dan arus 1A
te"an"an ripp&e up 5,( !rekuensi ripp&e !p 10034 dan te"an"an 8ut/in diode >!
09 (. 3itun"&a) a7 !aktor daya trans!ormator #7 #esar te"an"an A* 87 #esar kapasitas
kapasitor =a-a#an a7 %T 1'5 C %d 1'5 C 1'( C 1A 1,+ G #7 >1
>d '
H ' C >!
1' ( H ' C 09 ( '
092 Id
?++ ( 87 *$ ! > % %
100 34 5, ( '.'00 '.'00
092 1 A
$am#ar 10.'5 %enyeara) em#atan den"an !i&ter R*
10.9.5 %enyeara) Diode ;eten"a) $e&om#an" Ti"a %)asa Ran"kaian penyeara) diode
ti"a p)asa men""unakan ti"a diode penyeara) R1 R' dan R5 keti"a katodenya
disatukan menadi termina& positi! 6$am#ar 10.',7. Te"an"an D* yan" di)asi&kan
me&a&ui #e#an resisti! RL. @asin"/masin" diode akan konduksi ketika ada te"an"an
positi! sedan"kan te"an"an yan" ne"ati! akan di#&ok. diode R1 R' dan R5 anak
konduksi se8ara #er"antian sesuai den"an sik&us "e&om#an" saat ni&ainya &e#i) positi!.
Arus seara) ne"ati! kem#a&i ke sekunder tra!o me&a&ui ka-at N. Te"an"an D* yan"di)asi&kan tidak #enar/#enar rata masi) men"andun" riak 6ripp&e7. Ran"kaian
penyeara) diode seten"a) "e&om#an" den"an keti"a diode R1 R' dan R5 dipasan"
ter#a&ik keti"a anodenya disatukan se#a"ai termina& positi!. diode )anya konduksi
ketika te"an"an anode &e#i) positi! di#andin"kan te"an"an katode. Te"an"an D* yan"
di)asi&kan ne"ati! 6$am#ar 10.'27.
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
16/34
$am#ar 10.', %enyeara) diode seten"a) "e&om#an" 5 p)asa
$am#ar 10.'2 %enyeara) seten"a) "e&om#an" 5 p)asa diode ter#a&ik
>rutan konduksi masin"/masin" diode R1 R' dan R5 pada penyeara) seten"a)
"e&om#an" dapat diperiksa pada $am#ar 10.'
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
17/34
J J J
Diode R1 mu&ai konduksi sete&a) me&e-ati sudut 50 sampai 120 atau sepanan" 1'0.
Diode R' mu&ai konduksi pada sudut 120 sampai '90 R' u"a konduksi sepanan"
1'0. Diode R5 mu&ai konduksi pada sudut '90 sampai 5?0 u"a sepanan" 1'0.
Dapat disimpu&kan keti"a diode memi&iki sudut konduksi 1'0.
$am#ar 10.'< >rutan kera penyeara) diode 5 p)asa seten"a) "e&om#an"
%ersamaan te"an"an dan arus penyeara) seten"a) "e&om#an" >di 01 >di
Te"an"an seara) idea& >d Te"an"an seara) >1 Te"an"an e!ekti! I4
Id 5
%T 12 C %d
I4 Id %T %d
Arus me&e-ati diode Arus seara) Daya trans!ormator Daya arus seara)
10.9., %enyeara) Diode $e&om#an" %enu) Ti"a %)asa %enyeara) diode "e&om#an"
penu) ti"a p)asa men""unakan sistem em#atan den"an enam #ua) diode R1 R5 dan
R2 katodanya disatukan se#a"ai termina& positi!. diode R, R
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
18/34
'+'
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
19/34
$am#ar 10.'9 %enyeara) em#atan "e&om#an" penu) 5 p)asa
$am#ar 10.'+ Bentuk "e&om#an" penyeara) penu) 5 p)asa
10.+ %enyeara) Terkenda&i T)yristor
;eperti yan" te&a) die&askan se#e&umnya #a)-a penyeara) tak terkenda&i
men")asi&kan te"an"an ke&uaran D* yan" tetap. Bi&a dike)endaki te"an"an ke&uaran
yan" #isa diu#a)/u#a) di"unakan t)yristor se#a"ai pen""anti dioda. Te"an"an
ke&uaran penyeara) t)yristor dapat diu#a)u#a) atau dikenda&ikan den"an
men"enda&ikan sudut penya&aan dari t)yristor. %enya&aan ini di&akukan den"an
mem#erikan pu&sa tri""er pada "ate t)yristor. %u&sa tri""er di#an"kitkan se8ara k)usus
o&e) ran"kaian tri""er. Ta#e& 10.1 =enis %enyeara) Diode
'+5
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
20/34
10.+.1 %enyeara) T)yristor ;eten"a) $e&om#an" ;atu %)asa Ran"kaian penyeara)
T)yristor ke&e#i)annya te"an"an outputnya #isa diatur den"an men"atur sudut
penya&aan "ate T)yristor. ;e#ua) T)yristor M1 dan se#ua) #e#an resisti! RL
di)u#un"kan den"an &istrik A* 6$am#ar 10.'?7. %ada "ate di#erikan pu&sa penyu&ut
maka T)yristor akan konduksi dan men"a&irkan arus ke#e#an. Den"an #e#an resisti! RL
maka arus dan te"an"an yan" di)asi&kan sep)asa. %ada "ate T)yristor di#erikanpenya&aan se#esar maka te"an"an positi! saa yan" di&e-atkan o&e) T)yristor
6$am#ar 10.507. Te"an"an ne"ati! di #&ok tidak di&e-atkan k)ususnya karena #e#annya
resisti! RL. Kondisinya #er#eda ika #e#an men"andun" induktor di mana antara
te"an"an dan arus ada #eda p)asa.
$am#ar 10.'? %enyeara) terkenda&i seten"a) "e&om#an"
$am#ar 10.50 ;udut penya&aan dan output te"an"an D* seten"a) "e&om#an"
%ada #e#an resisti! RL ketika sudut penya&aan diper#esar te"an"an output yan"
di)asi&kan akan men"e8i& sesuai den"an sudut konduksi dari T)yristor. %ersamaan
te"an"an pada #e#an resisti! seten"a) "e&om#an" >da >da >do >
> 61 H 8os 7 '
Te"an"an seara) terkenda&i Te"an"an D* Diode Te"an"an e!ekti! ;udut
penya&aan "ate
%ada #e#an resisti! RL akan di)asi&kan te"an"an dan arus yan" sep)asa 6$am#ar
10.517. Den"an penyeara) t)yristor seten"a) "e&om#an" )anya "e&om#an" positi! dari
sinusoida yan" di&e-atkan "e&om#an" ne"ati! di#&o8kin" o&e) t)yristor. Yan" termasuk
#e#an resisti! misa&nya &u piar pemanas 6)eater7 dan ri8e 8ooker. >ntuk #e#an
terpasan" men"andun" resisti!/induksti! arus #e#an den"an te"an"an tidak sep)asa
saat t)yristor di#eri tri""er arus #e#an naik dan tidak se"era men8apai no& saat
te"an"an #erada di titik no&. T)yristor akan konduksi &e#i) &ama se#esar sudut dan
pada #e#an mun8u& sik&us te"an"an ne"ati! $am#ar 10.5'. Be#an yan" men"andun"
resisti!/indukti! ada&a) #e#an motor.
$am#ar 10.51 Te"an"an dan arus D* #e#an resisti!
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
21/34
$am#ar 10.5' Te"an"an dan arus D* #e#an indukti!
'+,
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
22/34
Ran"kaian pen"aturan #e#an den"an T)yristor seten"a) "e&om#an" di)u#un"kan
den"an sum#er te"an"an A* sisi #e#an men"andun" resisti!/indukti! misa&nya #e#an
motor D*. Termina& "ate T)yristor di)u#un"kan den"an modu& tri""er untuk daya ke8i&
)u#un"an modu& tri""er ke "ate t)yristor #isa &an"sun" 6$am#ar 10.557. Ana&is
"e&om#an" yan" di)asi&kan t)yristor )anya konduksi saat te"an"an positi! saa
te"an"an ne"ati!nya di#&ok. Tetapi arus positi! dan se#a"ian arus ne"ati! di&akukan o&e)t)yristor. >ntuk daya yan" &e#i) #esar "ate dikope& den"an tra!o "unanya se#a"ai
iso&asi ran"kaian t)yristor den"an modu& tri""er 6$am#ar 10.5,7. %otensiometer modu&
penyu&ut tri""er untuk men"atur sudut penya&aan . Ada diode R1 yan" dipara&e& den"an
#e#an yan" dise#ut se#a"ai !ree -)ee& diode.
$am#ar 10.55 @odu& Tri""er T)rystor
$am#ar 10.5, %enyeara) t)rystor den"an diode
%ada #e#an resisti!/indukti! ditam#a)kan se#ua) diode R1 6!ree -)ee& diode7. ;aat
t)yristor menuu O maka induktor akan mem#an"kitkan te"an"an induksi diode !ree
-)ee& akan men"a&irkan te"an"an induksi se)in""a tidak merusak t)yristor. %ada #e#an
resisiti!/induksi! sudut pen"aturan sudut untuk #e#an resisti!/indukti! e!ekti! antara 0
sampai ?0. $ra!ik te"an"an >d !un"si penya&aan sudut untuk #e#an resisti! dan
#e#an indukti! 6$am#ar 10.527. Be#an resisti! memi&iki sudut pen"aturan pu&sa tri"er
dari 0 sampai 1+0. >ntuk #e#an indukti! sudut pen"aturan pu&sa tri""er
direkomendasikan antara 0 sampai ?0. *onto) %enyeara) T)yristor den"an #e#an
resisti!. Te"an"an input 100( A*. 3itun" te"an"an D* saat sudut penya&aan 0 dan
1 >do do 092 >do do
>d >d
0 100 (
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
23/34
te"an"an sum#er. Den"an #e#an resisti! RL pada sudut penya&aan maka T)yristor
M1 dan M, akan konduksi #ersamaan dan pada ta)ap #erikutnya menyusu& T)yristor
M' dan M5 konduksi. %ada #e#an resisti! RL #entuk te"an"an seara) antara te"an"an
dan arus sep)asa. '+2
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
24/34
$am#ar 10.5< %enyeara) terkenda&i em#atan 1 p)asa
%ersamaan penyeara) t)yristor "e&om#an" penu) satu p)asa #e#an resisti! RL
pen"aturan sudut dari 0 sampai 1+0. >d Te"an"an seara) terkenda&i >d 02 C
>do 61H 8os 7 >do 0?.> >do Te"an"an D* diode > Te"an"an e!ekti! ;udut
penya&aan "ate >ntuk #e#an men"andun" resisti! dan indukti! pen"aturan sudut dari
0 sampai ?0 saa #er&aku persamaan te"an"an se#a"ai #erikut >d 02.>do 8os
>da Te"an"an seara) terkenda&i >do 0?.> >do Te"an"an D* Diode. >
Te"an"an e!ekti! ;udut penya&aan "ate 10.+.5 %enyeara) T)yristor ;eten"a)
$e&om#an" Ti"a %)asa Ran"kaian penyeara) T)yristor seten"a) "e&om#an" ti"a p)asa
den"an ti"a T)yristor M1 M' dan M5. Katode keti"a T)yristor disatukan menadi
termina& positi! termina& ne"ati! dari ka-at netra& N den"an #e#an resisti! RL 6$am#ar
10.597. @asin"/masin" T)yristor mendapatkan pu&sa penya&aan yan" #er#eda/#eda
me&a&ui >$1 >$' >$5. %enyeara) ti"a p)asa di"unakan untuk mendapatkan ni&ai
rata/rata te"an"an ke&uaran yan" &e#i) tin""i den"an !rekuensi &e#i) tin""i di#andin"penyeara) satu p)asa. Ap&ikasi dipakai pada pen"aturan motor D* den"an daya tin""i.
Te"an"an D* yan" di)asi&kan me&a&ui #e#an resisti! RL. Arus seara) ne"ati! kem#a&i ke
sekunder tra!o me&a&ui ka-at N. Te"an"an D* yan" di)asi&kan men"andun" ripp&e.
Karena tiap p)asa te"an"an masukan #er#eda 1'0 maka pu&sa penyu&utan di#erikan
den"an #eda p)asa 1'0. %ada #e#an resisti! pen"aturan sudut penya&aan tri""er
dari 0 sampai 120. >ntuk #e#an indukti! pen"aturan sudut penya&aan antara 0
sampai ?0 6$am#ar 10.5+7.
'+
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
25/34
$am#ar 10.59 %enyeara) T)yristor seten"a) "e&om#an" 5 p)asa
$am#ar 10.5+ $ra!ik pen"aturan sudut penya&aan
%ersamaan te"an"an pada #e#an resisti! >d >do C 8os >da Te"an"an seara)
terkenda&i >do 0 >do Te"an"an D* Diode > Te"an"an e!ekti! ;udut
penya&aan "ate 10.+., %enyeara) T)yristor $e&om#an" %enu) Ti"a %)asa %enyeara)
T)yristor ti"a p)asa terdiri atas enam #ua) T)yristor M1 M' M5 M, M2 dan Mntuk me&i)at
urutan konduksi dari keenam T)yristor dapat di&i)at dari "e&om#an" ti"a p)asa 6$am#ar
10.,07. *onto) ketika te"an"an D* ter#entuk dari pun8ak "e&om#an" >L1L' yan"
konduksi T)yristor M1 H ML5L1 yan" konduksi
T)yristor M1 H M' dan seterusnya. Apa yan" teradi ika sa&a) satu dari keenam
T)yristor terse#ut mati 6misa&nya M17 tidak #ekera dan apa yan" teradi ketika T)yristor
M1 dan M5 tidak #ekera Berikan a-a#annya den"an me&i)at "e&om#an" sinusoida di
#a-a) ini.
$am#ar 10.5? %enyeara) terkenda&i 5 p)asa
$am#ar 10.,0 Bentuk te"an"an D* penyeara) 5 p)asa
%ersamaan te"an"an pada #e#an resisti! pen"aturan sudut dari 0 sampai 120. >d
>do C 8os >da Te"an"an seara) terkenda&i >do 152 C > >do Te"an"an D*
diode > Te"an"an e!ekti! ;udut penya&aan "ate
'+9
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
26/34
$am#ar 10.,1 >rutan penya&aan $ate/T)rystor 5 p)asa
10.? @odu& Tri""er T*A 9+2
Ran"kaian modu& tri""er da&am #entuk 8)ip T*A/9+2 suda) tersedia dan dapatdi"unakan se8ara komersia& untuk pen"aturan daya sampai 12 kG den"an te"an"an 5
P 5+0( 6$am#ar 10.,'7. Ran"kaian ini terdiri dari potensio R' yan" #er"una untuk
men"atur sudut penya&aan . Te"an"an pu&sa tri""er dari kaki 1, dan 12 8)ip T*A 9+2.
>ntuk pen"aturan daya #esar dipakai tra!o pu&sa T1 dan T'. Tiap tra!o pu&sa memi&iki
dua #e&itan sekunder untuk T1 untuk me&ayani T)yristor M1 dan M, sedan"kan T'
me&ayani T)yristor M' dan M5.
$am#ar 10.,' Ran"kaian pem#an"kit pu&sa 8)ip T*A9+2
Da&am modu& 8)ip T*A 9+2 ada #e#erapa kaki yan" )arus diperiksa ika kaki output 1,
dan kaki 12 tidak men")asi&kan te"an"an pu&sa 6$am#ar 10.,57. J Kaki 12 se#a"ai
sinkronisasi mendapat te"an"an sinusoida dari a&a/a&a. J Kaki 10 dan 11 men")asi&kan
te"an"an "i"i "er"ai. J Kaki 12 te"an"an output pu&sa untuk tra!o pu&sa T1. J Kaki 1,
te"an"an output pu&sa untuk tra!o pu&sa T'.
$am#ar 10.,' Bentuk "e&om#an" 8)ip T*A9+2
'++
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
27/34
Ran"kaian &en"kap terdiri atas ran"kaian daya den"an penyeara) asimetris "e&om#an"
penu) den"an dua diode dan dua T)yristor. Daya yan" mampu dikenda&ikan se#esar 12
kG #e#an D* 6$am#ar 10.,,7.
$am#ar 10.,, Ran"kaian daya 1 p)asa #e#an D* 12 K-
10.10 Ap&ikasi E&ektronika Daya
Ap&ikasi penyeara) T)yristor "e&om#an" penu) satu p)asa untuk men"enda&ikan
putaran motor D* untuk putaran kekanan dan putaran ke kiri. Terdapat dua ke&ompok
penyeara) T)yristor penyeara) satu ika dia&ankan motor D* akan #erputar ke kanan.
Ketika penyeara) kedua dia&ankan maka motor D* akan #erputar ke kiri. >ntuk
men"atur ke8epatan motor den"an men"atur #esarnya te"an"an ke termina& motor.
%otensiometer pada modu& tri""er men"atur sudut penya&aan T)yristor maka putaranmotor dapat diatur dari minima& menuu $am#ar 10.,2 Ap&ikasi pen"enda&ian putaran
motor D* putaran nomina&. Ketika potensiometer posisi di ten"a) 6te"an"an no&7 motor
akan #er)enti. Ketika potensiometer #er)ar"a positi! penyeara) pertama yan" #ekera
dan motor D* putarannya kekanan. ;aat potensiometer #er)ar"a ne"ati! penyeara)
kedua yan" #ekera dan motor #erputar kekiri. 10.10.1 %en"enda&i Te"an"an A* Teknik
pen"ontro&an !asa mem#erikan kemuda)an da&am sistem pen"enda&ian A*. %en"enda&i
te"an"an sa&uran A* di"unakan untuk men"u#a)/u#a) )ar"a rms te"an"an A* yan"
di8atukan ke #e#an den"an men""unakan T)yristor se#a"ai sake&ar. %en""unaan a&at
ini antara &ain me&iputi Kontro& peneran"an '+?
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
28/34
Kontro& a&at/a&at pemanas Kontro& ke8epatan motor induksi
Ran"kaian pen"enda&ian dapat di&akukan den"an men""unakan dua/T)yristor yan"
diran"kai antipara&e& &i)at $am#ar 10.,< 6a7 atau men""unakan Tria8 &i)at $am#ar
10.,< 6#7.
a7. T)rystor Anti %ara&e&
#7. TRIA*
$am#ar 10.,< Bentuk dasar pen"enda&i te"an"an A*
%en""unaan dua T)yristor antipara&e& mem#erikan penda&ian te"an"an A* se8ara
simetris pada kedua seten"a) "e&om#an" pertama dan seten"a) "e&om#an" #erikutnya.
%en""unaan Tria8 merupakan 8ara yan" pa&in" simpe& e!isien dan )anda&. Tria8
merupakan komponen dua/ara) se)in""a untuk men"enda&ikan te"an"an A* padakedua seten"a) "e&om#an" 8ukup den"an satu pu&sa tri""er. Baran"ka&i ini&a) yan"
mem#uat ran"kaian pen"enda&ian enis ini san"at popu&er di masyarakat.
Keter#atasannya ter&etak pada kapasitasnya yan" masi) ter#atas di#andin"kan #i&a
men""unakan T)yristor. Dari $am#ar 10.,< ika te"an"an sinusoida& dimasukkan pada
ran"kaian seperti pada "am#ar maka pada seten"a) "e&om#an" pertama T)yristor M1
mendapat #ias mau dan M' da&am keadaan se#a&iknya. Kemudian pada seten"a)
"e&om#an" #erikutnya M' mendapat #ias mau sedan"kan M1 #ias mundur. A"ar
ran"kaian dapat #ekera ketika pada seten"a) "e&om#an" pertama M1 )arus di#eri
sinya& penya&aan pada "atenya den"an sudut penya&aan misa&nya . ;eketika itu M1
akan konduksi. M1 akan tetap konduksi sampai teradi peru#a)an ara) 6komutasi7 yaitu
te"an"an menuu no& dan ne"ati!. ;ete&a) itu pada seten"a) periode #erikutnya M'di#eri tri""er den"an sudut yan" sama proses yan" teradi sama persis den"an yan"
pertama. Den"an demikian #entuk "e&om#an" ke&uaran seperti yan" ditunukkan pada
"am#ar. 10.10.' %en"enda&ian Dimer ;eperti yan" te&a) disin""un" se#e&umnya #a)-a
dua T)yristor antipara&e& dapat di"antikan den"an se#ua) Tria8. Bedanya di sini )anya
pada "ate/nya yan" )anya ada satu "ate saa. Namun ke#utu)an sinya& tri""er sama
yaitu seka&i pada -aktu seten"a) perioda pertama dan seka&i pada -aktu seten"a)
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
29/34
perioda #erikutnya. ;e)in""a )asi& pen"enda&ian tidak #er#eda dari yan" men""unakan
T)yristor antipara&e& 6$am#ar 10.,97. %en"enda&ian yan" #isa di&akukan den"an
men""unakan metoda ini )anya ter#atas pada #e#an !asa satu saa. >ntuk #e#an yan"
&e#i) #esar metode pen"enda&ian kemudian dikem#an"kan &a"i men""unakan sistem
!asa ti"a #aik yan" seten"a) "e&om#an" maupun "e&om#an" penu) 6ran"kaian
em#atan7. '?0
$am#ar 10.,9 Ran"kaian Dimmer den"an TRIA*
ipakai pada KRL merk 3OLE* di =a#ota#ek. 10.10., %en"aturan Ke8epatan @otor D*
%emakain motor D* di industri san"at #anyak sa&a) satu a&asannya karena motor D*
muda) diatur ke8epatannya. ;a&a) satu pemakaiannya di industri kertas industri teksti&
dan se#a"ainya. B&ok dia"ram pen"aturan motor D* seperti pada $am#ar 10.,?. *ara
kera 1. Ba"ian settin" men"atur posisi potensiometer untuk men"atur te"an"an 10 (o&t
pada 1.000 Rpm. '. @otor D* akan #erputar sete&a) di)u#un"kan den"an sup&y D*
sampai putaran mendekati 1.000 Rpm misa&kan 1.020 Rpm. 5. Ta8)o"enerator akan
mendeteksi ke8epatan motor D* dan men"u#a) menadi te"an"an 1002 (o&t. ,.
Te"an"an 1002 (o&t di#andin"kan den"an te"an"an settin" 10 ( dipero&e) se&isi)
002( 610( 1002(7. 2. ;e&isi) te"an"an ini dise#ut se#a"ai kesa&a)an 6error7 yan"
menadi input pen"atur te"an"an 6pen"uatan 10Q7 )asi&nya 10 P 002( 02(.
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
30/34
10.11 Ran"kuman
J Ada empat konverter daya yan" ter#a"i da&am empat kuadran. 1. Kuadran 1 dise#ut
penyeara) '. Kuadran ' dise#ut D* *)opper 5. Kuadran 5 dise#ut Inverter ,. Kuadran ,
dise#ut A*/A* Konverter Komponen e&ektronika daya yan" #anyak dipakai me&iputi
Diode Transistor dan T)yristor termasuk Tria8. Diode yan" dipakai e&ektronika daya
memi&iki syarat mena)an te"an"an anoda/katode 6(AK7 #esar dapat me&e-atkan arus
anoda 6IA7 yan" #esar kemampuan mena)an peru#a)an arus sesaat didt serta
kemampuan mena)an peru#a)an te"an"an sesaat dvdt. Transistor daya )arus
memenu)i persyaratan memi&iki te"an"an ko&ektor/emiter 6(*EO7 yan" #esar arus
ko&ektor 6I*7 terpenu)i pen"uatan D* 6:7 yan" #esar mampu mena)an peru#a)an
te"an"an sesaat dvdt. T)yristor mampu mena)an te"an"an anoda/katoda 6(AK7
men"a&irkan arus anoda yan" #esar 6IA7 mena)an peru#a)an arus sesaat didt dan
mampu mena)an peru#a)an te"an"an sesaat dvdt. T)yristor memi&iki ti"a kaki yaitu
anoda katoda dan "ate. =enisnya ada %/"ate dan N/"ate. T)yristor memi&iki parameter
pentin" yaitu te"an"an "ate/katode arus "ate minima& a"ar T)yristor tetap posisi ON
diper&ukan arus )o&din". Ap&ikasi T)yristor yan" pa&in" #anyak se#a"ai penyeara)te"an"an A* ke D* atau dipakai da&am inverter. I$BT memi&iki kesamaan den"an
Transistor #ipo&ar per#edaannya pada Transistor #ipo&ar arus #asis IB yan" diatur.
;ementara pada I$BT yan" diatur ada&a) te"an"an "ate ke emitor >$E. Ran8an"an
konverter daya men"andun" &ima e&emen yaitu 617 sum#er ener"i 6'7 komponen daya
657 piranti pen"aman dan monitorin" 6,7 sistem kontro& &oop tertutup dan 627 #e#an. Ada
empat tipe penyeara) terdiri penyeara) seten"a) "e&om#an" dan "e&om#an" penu)
satu p)asa dan seten"a) "e&om#an" ti"a p)asa dan "e&om#an" penu) ti"a p)asa.
%enyeara) tanpa kenda&i den"an Diode 1. Te"an"an seten"a) "e&om#an" 1 p)asa >di
0,2 C >1 '. Te"an"an "e&om#an" penu) 1 p)asa >di 0? C >1 5. Te"an"an
seten"a) "e&om#an" 5 p)asa >di 01 ,. Te"an"an "e&om#an" penu) 5 p)asa
>di 152 C >1
J J
J
J
J J J J
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
31/34
J J J
'?'
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
32/34
J
%enyeara) terkenda&i den"an T)yristor 1. '. 5. ,. Te"an"an seten"a) "e&om#an" 1
p)asa >d Te"an"an "e&om#an" penu) 1 p)asa Te"an"an seten"a) "e&om#an" 5
p)asa Te"an"an "e&om#an" penu) 5 p)asa
> 61 H 8os 7 '
>d 02 C >do 61 H 8os 7 >do 0? C > >da >do C 8os >do 0 >da >do
C 8os >do 152 C >
J J
@odu& tri""er 8)ip T*A/9+2 dipakai untuk tri"er sistem satu p)asa maupun ti"a p)asa.
%en"aturan daya A* dipakai T)yristor terpasan" antipara&e& den"an men"atur sudut
penya&aan daya #e#an A* dapat dikenda&ikan.
10.1' ;oa&/;oa&
1. =e&askan 8ara kera a7 %enyeara) #7 D* *)opper 87 Inverter d7 A*/A* Konverter
Diode BY1'9 dipakai untuk penyeara) "e&om#an" penu) dari se#ua) tra!o ''01' (o&t
"am#arkan skematik pen"a-atannya dan $am#ar "e&om#an" sinus dan "e&om#an"
D*/nya. Transistor enis %N% di!un"sikan se#a"ai sake&ar e&ektronik. Buat&a) $am#ar
skematiknya dan e&askan 8ara kera sake&ar e&ektronik. Transistor B* 109 di#erikan
te"an"an sum#er >B 1' (. @em#utu)kan te"an"an #ias >BE 0*Esat 0' ( dan !aktor
pen"uatan te"an"an > 5. Tentukan #esarnya ta)anan R* dan R(. %enyeara)
"e&om#an" penu) di#erikan te"an"an ', (A* dan arus '0 A te"an"an ripp&e >p12( !rekuensi ripp&e !p 10034 te"an"an 8ut/in diode >! 09 (. 3itun"&a) a7 !aktor
daya trans!ormator #7 #esar te"an"an A* 87 #esar kapasitas kapasitor. %enyeara)
den"an T)yristor "e&om#an" penu) satu p)asa dipasan" pada te"an"an ''0 (A*.
3itun" te"an"an D* yan" di)asi&kan pada sudut pen"aturan 0
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
33/34
'.
5. ,.
2.
7/25/2019 Makalah Bdm Tutorial
34/34
'?,
Top Related