teknik tegangan tinggi dc

Teknik Tegangan Tinggi DC

EDO FREDIKA ANANTA UNIVERSITAS BHAYANGKARA

SURABAYA( 12041061)

Sumber tegangan tinggi dengan frekuensi diperlukan untuk menguji adanya ketidakrataan bahan yang terdapat pada isolator, terutama isolator yang terbuat dari porselin.

Hal ini karena kerugian dielektrik akan menunjukkan nilai yang berbeda bila diuji dengan tegangan ini

Sebagai alat untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah dipakai alat penyearah yang menggunakan semi konduktor.

Semi konduktor ini ada yang terbuat dariselenium, germanium atau silikon yang masing-masing mempunyai kemampuan menghasilkan arus dan tegangan sendiri. Semi konduktorini dapat disusun sehingga tahan sampai ratusan kilo volt (tidak menggunakan grading kapasitor).

BENTUK RANGKAIAN PENYEARAHSumber tegangan listrik searah dibangkitkandengan menyearahkan tegangan bolak- balik. Ada beberapa metode yang dapat digunakan, yaitu :

1. Penyearah Setengah Gelombang

Penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang, yaitu yang terdiri dari sebuah dioda .

Gambar 1. Penyearah Setengah Gelombang

Jika dibutuhkan tegangan keluaran yang lebih rata maka di terminal keluaran dipasang kondensor perata.

Gambar 2. Keluaran Penyearah Setengah Gelombang dengan Kondensor Perata

Jika tegangan pada dioda diabaikan,bentuk gelombang tegangan keluaran penyearah tanpa dan dengan kondensor perata yaitu

Gambar 3. Keluaran Penyearah Setengah Gelombang tanpa Kondensor Perata

Dalam rangkaian ini, gelombang positif seolah-olah terlihat pada gambar di bawah ini.

2. Gelombang Penuh

Dalam rangkaian ini, pada waktu gelombang tegangan bernilai positif (1/ 2 cycle yang pertama), diode D meneruskan arus, dan kapasitor C diberi muatan dan bila gelombang mencapai nilai negatif (1/2 cycle kedua). Besarnya ripple pada rangkaian ini lebih kecil dari pada rangkaian ½ gelombang, karena itu dV tergantung pada:

1. Frekuensi tegangan;2. Konstanta waktu R,, C;3. Reaktansi dari transformator.

3. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan DC

3.1 Penyearah VillardPada rangkaian ini tegangan output

diambil dari titik jepitan yang terdapat pada diode D.Tegangan diode ini bernilai antara 0 sampai dengan 2V max. Bila rangkaian ini diberi R, maka nilai tegangan V tidak lagi tetap.

Rangkaian Villard adalah rangkaian sederhana dari sistem penggandaan tegangan.

Kapasitor C dimuati sampai nilai tegangan punvcak Vmax yang menyebabkan output dari tegangan tinggi akan menaik bila dibandingkan dengan tegangan dari transformator.

Bila beban Kosong IL-0 maka V-V max dari diode, sedangkan V max dari diode D adalah V0

max-2 V max Vd max= 2 V max T dari tranformator. Karena itu bila tidak ada pelicin maka tegangan tidak mungkin rata.

3.2 Penyearah Greinacher

Penyearah ini juga merupakan pelipat ganda tegangan, hanya tegangan keluarannya lebih rata daripada tegangan keluaran penyearah Villard

Bentuk tegangan keluaran rangkaian penyearah ini yaitu :

Pada penyearah gelombang penuh, waktu yang diperlukan pelepasan untuk muatan yang berurutan menyebabkan ripple menjadi lebih kecil. Jadi, cara yang biasa dipakai untuk mengecilkan ripple dari rangkaian penyearah adalah seperti berikut :

Membesarkan nilai C Membesarkan frekuensi Menambah jumlah fasa

3.3 Penyearah Kaskade ( Walton Cockcroft )

Untuk jumlah n tingkat tegangan keluaran dapat mencapai 2n Vmaks pada beban kosong.

Pada praktiknya, nilai tegangan keluarannya selalu lebih kecil dari 2n Vmaks karena adanya rugi –rugi tegangan pada transformator dan dioda. Nilaijatuh tegangan ini yang akan semakin bertambah dengan bertambahnya tingkatan.

Pada keadaan hubung buka (tidak berbeban),yang perlu diperhatikan adalah nilai tegangan yang mampu dipikul. Namun, semakin besar nilai kapasitansi, maka akan lebih efisien.