PEMBANGKITAN DAN PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI DC

ANGGOTA KELOMPOK:1. HILMY HANIFUDIN (08)2. NAFIUDIN AMIN (12)3. ZAINUL AUTON (18)

PEMBANGKITAN TEGANGAN TINGGI SEARAH (DC)

Tegangan tinggi searah dibangkitkan dengan menyearahkan tegangan tinggi bolak-balik. Tegangan tinggi searah dibutuhkan pada pengujian isolasi peralatan yang kapasitansinya besar seperti kabel dan kapasitor, untuk meneliti terjadinya peluahan muatan dan penelitian sifat-sifat dielektrik bahan. Sebagai alat untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah dipakai alat penyearah yang menggunakan semi konduktor.

Keuntungan menggunakan sumber tegangan DC• Jumlah konduktor yang di gunakan sedikit karena tidak menggunakan

3 konduktor seperti AC dan DC hanya menggunakan 2 konduktor • Isolasi dapat di turunkan karena menggunakan 2 konduktor• Tidak ada masalah surja hubung, corona, efek kulit, dan stabilitas• Efisiensi yang tinggi

MACAM – MACAM PENYEARAHAN1. PENYEARAH ½ GELOMBANG2. PENYEARAH GELOMBANG PENUH3. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan DC

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

1. Penyearah Villard2. Penyearah Greinacer3. Penyearah Kaskade

3.1 Penyearah Villard• Pada 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.

PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI DCMacam-macam pengukuran tegangan tinggi DC1. High Ohmic Series Resistance with Microammeter2. Resistance Potential dividers

High Ohmic Series Resistance with Microammeter

Tegangan tinggi dc biasanya diukur dengan menghubungkan tahanan yang sangat tinggi (Beberapa ratus mega ohm) terhubung seri dengan microammeter, sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4

Gambar 4. Series resistance micrometer

𝑉=𝐼 .𝑅

Resistance Potential dividers

Resistance potential divider dengan sebuah elektrostatis atau high impedance voltmeter ditunjukkan pada gambar 5

𝑉=𝑅1+𝑅2𝑅2 𝑉 2

Gambar 5. Resistance Potential dividers