jurusan teknik elektro -...

Penyusun:

Isdawimah,ST.,MT dan Ismujianto,ST.,MT

Prodi D-IV Teknik Otomasi Listrik Industri

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Jakarta-Tahun 2013

Laboratorium Elektronika Daya 2

DAFTAR ISI

Modul Pokok Bahasan Halaman

1 Rangkaian Penyulut Thyristor (SCR) 3

2 Penyearah Setengah Gelombang Satu Phasa 7

3 Penyearah Gelombang Penuh Satu Phasa 11

4 Penyearah Setengah Gelombang Terkendali Satu Phasa 15

5 Penyearah Gelombang Penuh Setengah Terkendali Satu Phasa 19

6 Penyearah Gelombang Penuh Terkendali Penuh Satu Phasa 23

7 Penyearah Gelombang Setengah Terkendali dengan sumber

tegangan Tiga Phasa

26

8 Penyearah Gelombang Penuh Setengah Terkendali dengan

sumber tegangan Tiga Phasa

29

9 Penyearah Gelombang Penuh Terkendali Penuh dengan sumber

tegangan Tiga Phasa

32


MODUL I

RANGKAIAN PENYULUT THYRISTOR (SCR)

1. TUJUAN

Pada akhir percobaan diharapkan praktikan dapat :

1. Menguasai berbagai cara penyulutan thyristor

2. Merancang dan membuat rangkaian penyulut berdasarkan type SCR

2. TEORI DASAR

Thyristor dapat ditrigger (disulut) dari sudut 0 - 90 menggunakan rangkaian

sederhana berupa saklar di pasang seri dengan resistor. Pemasangan resistor ini

dimaksudkan untuk membatasi besar arus yang masuk ke gate, seperti tampak pada

Gambar 3a-b. Apabila sudut penyulutan ingin diperluas menjadi 0 - 180, maka

dapat digunakan rangkaian penyulut menggunakan UJT sebagai pembangkit pulsa,

seperti pada Gambar 4a-b.

Gambar1. Gelombang gigi gergaji dari rangkaian penyulut

3. DAFTAR PERALATAN

1. SCR.

2. Dioda

3. Resistor

4. UJT.

5. Potensiometer

6. Lampu

7. Probe

8. Trafo isolasi 220V/220V

9. Trafo centre tap 220V/6V

10. Sumber tegangan DC 0-10 V

11. Osiloskop


Gambar 2. Komponen yang digunakan untuk praktek rangkaian penyulut

4. DIAGRAM RANGKAIAN

Gambar 3a-b. Diagram rangkaian penyulut untuk sudut penyulutan 0 - 90


Gambar 4.a-b Diagram rangkaian penyulut untuk sudut penyulutan 0-180

5. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Thyristor dioperasikan dengan sudut penyulutan ( 0 - 90

1. Rangkailah Gambar 3a dan tentukan nilai R1 dan R2 pembatas berdasarkan

type SCR

2. Aturlah potensiometer untuk memperoleh sudut penyulutannya (.

3. Gambarlah tegangan yang terukur pada gate (Vg) pada CH1 dan tegangan

anoda katoda (Vak) SCR pada CH2.

4. Aturlah potensiometer untuk memperoleh yang lain dan gambar tegangan

yang terukur.

5. Rangkai Gambar 3b dan lakukan langkah 2-4 seperti di atas.


B. Thyristor dioperasikan dengan sudut penyulutan (0 - 180

6. Rangkailah Gambar 4a dan aturlah potensiometer untuk memperoleh . yang

diinginkan.

7. Gambarlah tegangan yang terukur pada emiter (CH1) dan Vak dari SCR

(CH2).

8. Aturlah potensiometer untuk memperoleh yang lain dan gambar tegangan

yang terukur.

9. Rangkai Gambar 4b dan lakukan langkah 7-9 seperti di atas.

5. Tugas dan Pertanyaan

1. Hitung yang diperoleh dari rangkaian 3a dan4.3b.

2. Hitung yang diperoleh dari rangkaian 4a dan 4b.

3. Rangkaian manakah yang menghasilkan terbesar?

4. Jelaskan hubungan antara dengan Vak berdasarkan data yang

Anda peroleh!

5. Jelaskan perbedaan rangkaian 4.3 dan 4.4 berdasarkan data yang

Anda peroleh.!


MODUL II

PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG SATU FASA

1. TUJUAN 2. DAFTAR PERALATAN Cat. No

1. Dapat menggambarkan tegangan

dan arus hasil penyearahan.


dan arus DC dengan berbagai

jenis beban.

3. Dapat menghitung tegangan dan

arus DC dengan berbagai jenis

beban.

Komponen rangkaian :

1 Tranformer

1 Fuse (tipe cepat)

1 Dioda silicon

1 Beban R, L, C

726 80

735

18735

3735

Insturmen pengukur:

1 Osiloscope dual channel

575 21

Kelengkapan yang lain:

1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1

3 set plug penghubung

1 set kabel penghubung 1mm

726 50

575 231

501 48

501 …

3. TEORI DASAR

Dioda biasa digunakan untuk menyearahkan sumber tegangan AC baik satu phasa

maupun tiga phasa, sehingga diperoleh tegangan DC. Nilai tegangan DC yang

dihasilkan sangat tergantung pada besarnya tegangan AC serta konfigurasi

diodanya. Gelombang yang dihasilkan dapat berupa gelombang setengah maupun

gelombang penuh. Dalam praktek ini digunakan sebuah dioda untuk menyearahkan

tegangan AC,sehingga dihasilkan gelombang setengah (Gambar 1)


Gambar 1. Gelombang yang dihasilkan oleh rangkaian penyearah

setengah gelombang dengan beban induktif


Gambar 2 . Diagram rangkaian penyearah setengah gelombang satu fasa


Gambar 3a-e. Variasi beban penyearah setengah gelombang


1. Buatlah rangkaian seperti gambar 2 dan gambarlah gelombang yang

dihasilkan .

2. Variasikan beban R sesuai dengan gambar 3a dan gambar hasilnya !

3. Gantilah beban dengan beban lain seperti pada gambar 3b-c.

4. Gantilah beban dengan beban R seri L dan pasangkan dioda pelepas ,

seperti tampak pada gambar 3d.

5. Gantilah beban dengan beban R dan pasang kapasitor untuk mengurangi

ripple tegangan, seperti pada gambar 3e.


Catatan

3. Catat skala tegangan (V/div) CH1 dan CH2, juga skala waktu (mS/div).

6. TUGAS DAN PERTANYAAN

1.Hitung tegangan dan arus DC yang dihasilkan dari berbagai macam

beban.

2. Apa saja perbedaan antara rangkaian beban 3a dengan 3b dan 3c?

3. Apa fungsi dioda pada gambar 3d?

4. Apa fungsi kapasitor dan dioda pada gambar 3e?

5. Buatlah analisa data dan kesimpulan dari percobaan ini!


MODUL III

PENYEARAH GELOMBANG PENUH SATU FASA






jenis beban.

3. Dapat menghitung tegangan dan


beban.


1 Tranformer

1 Fuse (tipe cepat)

1 Dioda silicon

1 Beban R, L, C

726 80

735

18735

3735

Insturmen pengukur:


575 21

Kelengkapan yang lain:

1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1


1 set kabel penghubung 1mm

726 50

575 231

501 48

501 …

3. TEORI DASAR

Dioda biasa digunakan untuk menyearahkan sumber tegangan AC baik satu phasa

maupun tiga phasa, sehingga diperoleh tegangan DC. Nilai tegangan DC yang

dihasilkan sangat tergantung pada besarnya tegangan AC serta konfigurasi

diodanya. Gelombang yang dihasilkan dapat berupa gelombang setengah maupun

gelombang penuh. Dalam praktek ini digunakan sebuah dioda untuk menyearahkan

tegangan AC,sehingga dihasilkan gelombang setengah (Gambar 1)



setengah gelombang dengan beban induktif


Gambar 2 . Diagram rangkaian penyearah gelombang penuh satu fasa


Gambar 3a-e. Variasi beban penyearah setengah gelombang



1. Buatlah rangkaian seperti gambar 2 dan gambarlah gelombang yang

dihasilkan .

2. Variasikan beban R sesuai dengan gambar 3a dan gambar hasilnya !

3. Gantilah beban dengan beban lain seperti pada gambar 3b-c.

4. Gantilah beban dengan beban R seri L dan pasangkan dioda pelepas ,

seperti tampak pada gambar 3d.

5. Gantilah beban dengan beban R dan pasang kapasitor untuk mengurangi


Catatan

3. Catat skala tegangan (V/div) CH1 dan CH2, juga skala waktu (mS/div).


1.Hitung tegangan dan arus DC yang dihasilkan dari berbagai macam

beban.

2. Apa saja perbedaan antara rangkaian beban 3a dengan 3b dan 3c?

3. Apa fungsi dioda pada gambar 3d?

4. Apa fungsi kapasitor dan dioda pada gambar 3e?



MODUL IV

PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG TERKENDALI




2. Dapat menghitung . tegangan


jenis beban.

3. Dapat menggambarkan

karakteristik pengaturan

tegangan DC, Vdc = f ().


1 Tranformer

1 Fuse (tipe cepat)

1 Dioda silicon

1 Thyristor

1 Beban R, L, C

1 Power supply unit +/- 15

1 Control unit

1 Set Poin potensio meter

726 80 735

18735

735 0 3735

72686

73512

73402

Insturmen pengukur:


575 21

Kelengkapan yang lain

1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1


1 set kabel penghubung 1.5

mm

726 50

575 231

501 48

501 …

3. TEORI DASAR

SCR dapat digunakan untuk menyearahkan sumber tegangan AC (Vac) baik satu

phasa maupun tiga phasa, sehingga diperoleh tegangan DC (Vdc). Nilai Vdc yang

dihasilkan sangat tergantung pada besarnya Vac, jumlah SCR yang digunakan serta

besar sudut penyulutannya ().

Praktek ini merupakan dasar dari penyearah terkendali menggunakan sebuah SCR

dengan sumber tegangan satu phasa, sehingga hasil penyearahannya berupa

gelombang setengah yang dapat diatur atau dikendalikan nilai tegangannya melalui

pengaturan (Gambar 1).



setengah gelombang terkendali dengan beban resistif


Gambar 2. Diagram rangkaian penyearah setengah gelombang terkendali


Gambar 3. Rangkaian trigger (penyulut) SCR

Gambar 4. Variasi beban pada penyearah setengah gelombang terkendali



1. Buatlah rangkaian penyearah dan rangkaian trigger seperti gambar 2 & 3.

- Atur sudut penyulutan ( )= 0 ,30 ,60 ,90 ,120 ,180 ,

- Gambarkan gelombang tegangan &arus beban pada setiap perubahan

2.Gantilah beban dengan beban lain seperti tampak pada gambar 4a-c.

3.Gantilah beban dengan beban R seri L dan pasangkan dioda pelepas ,

seperti tampak pada gambar 4d

4.Gantilah beban dengan beban R dan pasang kapasitor untuk mengurangi



1.Hitung tegangan DC yang dihasilkan dengan berbagai perubahan .

2. Gambarkan karakteritik Vdc = f ().

3. Hitung tegangan DC yang dihasilkan pada beban 3c dan 3d.!

4.Tegangan mana yang lebih besar nilainya (dengan yang sama?



MODUL V

PENYEARAH GELOMBANG PENUH

SETENGAH TERKENDALI




2. Dapat menghitung . tegangan


jenis beban.


karakteristik pengaturan

tegangan DC, Vdc = f ().

4. Dapat membedakan rangkaian

simetris dan asimetris.


1 Tranformer

1 Fuse (tipe cepat)

3 Dioda silicon

2 Thyristor

1 Beban R, L, C


1 Control unit


726 80 735

18735

735 0 3735

72686

73512

73402

Instrumen pengukur:


575 21


1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1


1 set kabel penghubung 1.mm

726 50

575 231

501 48

501 …

3. TEORI DASAR

Rangkaian Penyearah jembatan satu phasa setengah terkendali dibentuk dengan

menggunakan dua thyristor (SCR) dan dua dioda, penyambungan thyristor dan

dioda dapat dilakukan dengan bermacam variasi diantaranya

1. Penyearah gelombang penuh setengah terkendali simetris.

2. Penyearah gelombang penuh setengah terkendali tak simetris.

Penyearah gelombang penuh setengah terkendali simetris dapat berupa rangkaian

penyearah dengan bentuk anoda bersama atau katoda bersama seperti pada gambar


2b dan 2c.Sedangkan tak simetris dapat dilihat pada gambar 2a dengan memasang

dua thyristor pada salah satu sisi sedang dioda pada sisi yang lain.


Gelombang penuh setengah terkendali dengan beban induktif


Gambar 2a.Penyearah gelombang penuh simetris


Gambar 2b. Penyearah gelombang penuh asimetris

Gambar 2c. Penyearah gelombang penuh asimetrisdengan dioda pelepas

Gambar 3. Variasi beban pada penyearah gelombang penuh setengah terkendali


1. Buatlah rangkaian penyearah seperti pada gambar 2a.

- Atur sudut penyulutan ( )= 0 ,30 ,60 ,90 ,120 ,180


2.Gantilah beban dengan beban lain seperti tampak pada gambar 3a-b dan

lakukan pengukuran arus dan tegangan.


3.Buatlah rangkaian penyearah seperti gambar 2b.


- Gambarkan gelombang tegangan & arus beban pada setiap perubahan

4. Gantilah beban dengan beban lain seperti tampak pada gambar 3a-b dan


5. Pasangkan dioda pelepas , seperti gambar 2c dan lakukan pengukuran.




3. Apa perbedaan antara rangkaian 2b dengan 2c?



MODUL VI

PENYEARAH GELOMBANG PENUH

TERKENDALI PENUH



2. dan arus hasil penyearahan.

3. Dapat menghitung . tegangan dan


beban.


karakteristik pengaturan tegangan

DC, Vdc = f ().

5. Dapat menjelaskan fungsi dioda

pelepas.


1 Tranformer

1 Fuse (tipe cepat)

1 Dioda silicon

4 Thyristor

1 Beban R, L, C


1 Control unit

1 Set Point potensiometer

726 80 735

18735

735 0 3735

72686

73512

73402

Instrumen pengukur:


575 21


1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1



726 50

575 231

501 48

501 …

3. TEORI DASAR

Rangkaian Penyearah satu phasa gelombang penuh terkendali dapat dibentuk

menggunakan:

a. Dua SCR dan dua dioda (disebut penyearah gelombang

penuh setengah terkendali simetris dan asimetris).

b.Empat SCR (disebut penyearah gelombang penuh terkendali

penuh). Penyearah ini memerlukan dioda pelepas bila beban

bersifat induktip.



gelombang penuh terkendali penuh beban induktif dengan dioda pelepas


Gambar 2a-b. Diagram rangkaian penyearah gelombang penuh terkendali penuh


Gambar3a-c. Variasi beban pada penyearah gelombang penuh terkendali penuh


1. Buatlah rangkaian penyearah seperti pada gambar 2a.



2. Gantilah beban dengan beban lain seperti tampak pada gambar 3a-c dan


3. Pasangkan dioda pelepas , seperti gambar 2b dan lakukan

pengukuran.seperti langkah 1.

4. Gantilah beban dengan beban lain seperti tampak pada gambar 3a-b dan





3. Apa perbedaan antara rangkaian 7.2a dengan 7.2b?

4.Apa fungsi dioda pelepas?



MODUL VII

Penyearah Gelombang Setengah Terkendali

dengan Sumber Tegangan 3 fasa PENGETAHUAN YANG MENDASARI

Pengetahuan tentang penyearah tiga phasa gelombang setengah terkendali.

Pengetahuan tentang pengaruh jenis pembebanan pada rangkaian penyearah.


1. Dapat menggambarkan dan

menghitung tegangan hasil

penyearahan pada bermacam sudut

penyulutan.

2. Dapat menjelaskan pengaruh jenis

beban pada hasil penyearahan.


1 Tranformer

3 Fuse (tipe cepat)

1 Dioda silicon

3 Thyristor

1 Beban R, L, motor unifersal


1 Control unit


726 80 735

18735

735 0 3735

72686

73512

73402

Instrumen pengukur:


575 21


1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1



726 50

575 231

501 48

501 …

Diagram Rangkaian


Gambar 1. Diagram rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali beban resistif

Gambar 2. Diagram rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali beban motor

universal


Gambar 3. Diagram rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali

dilengkapi dioda pelepas

Prosedur Percobaan

1. Buatlah rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali dengan beban resistip

(lampu) atur sudut penyulutan dari 30 s/d 120 , Ukur tegangnan dan arus beban .

2. Buatlah rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali dengan beban motor

universal, atur sudut penyulutan dari 30 s/d 120 , Ukur tegangnan dan arus beban .

3. Buatlah rangkaian penyearah gelombang setengah terkendali dilengkapi dioda

pelepas dengan beban motor universal, atur sudut penyulutan dari 30 s/d 120 , Ukur

tegangnan dan arus beban .


MODULVIII

Penyearah Gelombang Penuh Setengah Terkendali

dengan Sumber tegangan 3 fasa

PENGETAHUAN YANG MENDASARI

1. Pengetahuan tentang penyearah tiga phasa gelombang penuh setengah terkendali

2. Pengetahuan tentang pengaruh jenis pembebanan pada rangkaian penyearah.




penyearahan pada bermacam

sudut penyulutan.



penyearahan pada bermacam

jenis beban..

.


1 Tranformer

3 Fuse (tipe cepat)

4 Dioda silicon

3 Thyristor

1 Beban R, L, motor unifersal


1 Control unit


726 80 735

18735

735 0 3735

72686

73512

73402

Instrumen pengukur:


575 21


1 Papan percobaan

2 Probe 250 MHz, 1:1/ 10:1



726 50

575 231

501 48

501 …

Diagram rangkaian

Gambar 1. Rangkaian penyulut


Gambar 2.a rangkaian penyearah gelombang penuh setengah terkendali dengan

beban resistif

Gambar 2.b Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh setengah terkendali

dengan beban motor universal

Gambar 2.c Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh setengah terkendali

dilengkapi dioda pelepas dan beban motor universal


PROSEDUR PERCOBAAN

a. Sambungkan rangkaiaan penyearah terkendali dengan beban resistor seperti pada

gambar a .

- Atur sudut penyulutan ( )= 30 ,60 ,90 ,120 ,

- Amati tegangan :

b. Ganti beban tersebut dengan beban induktif ( L ) dan lakukan hal yang sama

seperti pada langkah sebelumnya Gambar b)

c. Ganti beban dengan beban resistif seri induktif ( R seri L)

d. Beban induktif ( L ) dengan dilengkapi dioda pelepas.(Gambar c)


MODUL IX

Penyearah Gelombang Penuh Terkendali Penuh

dengan Sumber Tegangan 3 Fasa

PENGETAHUAN YANG MENDASARI

Pengetahuan tentang penyearah tiga phasa gelombang penuh terkendali penuh

Pengetahuan tentang pengaruh jenis pembebanan pada rangkaian penyearah.

TUJUAN

1. Dapat menggambarkan dan menghitung tegangan hasil penyearahan pada

bermacam sudut penyulutan.

2. Dapat menjelaskan pengaruh jenis beban pada hasil penyearahan.

Bahan & peralatan yang digunakan :

Nama Artikel Jumlah

Tranformer 726 80 1

Fuse (tipe cepat) 735 18 3

Dioda silicon 735 02 1

Thyristor 735 03 6

Beban Power Electronic 735 09 1

Power supply unit +/- 15V 726 86 1

Control unit 735 12 1

Set Poin potensio meter 734 02 1

Osciloscope 1

DIAGRAM RANGKAIAN

Gambar 1a rangkaian penyearah gelombang penuh terkendali penuh dengan beban

resistif


Gambar 1b Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh terkendali penuh

dengan beban motor universal

Gambar 1.c Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh terkendali penuh

dilengkapi dioda pelepas dan beban motor universal

PROSEDUR PERCOBAAN

a. Sambungkan rangkaiaan penyearah terkendali dengan beban resistor seperti pada

gambar a .

- Atur sudut penyulutan ( )= 30 ,60 ,90 ,120 ,

- Amati tegangan :

b. Ganti beban tersebut dengan beban induktif ( L ) dan lakukan hal yang sama

seperti pada langkah sebelumnya.

c. Ganti beban dengan beban resistif seri induktif ( R seri L ).

d. Beban induktif ( L ) dengan dilengkapi dioda pelepas

jurusan teknik elektro -...

Documents