Konverter dan DC Chopper
Konverter berfungsi untuk mengubah sinyal listrik dari satu bentuk ke bentuk lain yang dibutuhkan.
Konverter dapat dibagi menjadi beberapa macam antara lain
Cylcoconverter, (Konverter AC ke AC)
Rectifier (Konverter AC ke DC)
Inverter (konverter DC ke AC)
DC Chopper (Konverter DC ke DC)
Cycloconverter berfungsi untuk konversi suatu bentuk gelombang AC, menjadi gelombang AC yang lain untuk frekuensi lebih tinggi atau yang lebih rendah. Kelebihan utama cycloconverter adalah kehilangan daya konduksi maju (forward conduction) yang rendah. Hal ini karena konverter tegangan AC frekuensi tinggi ke tegangan AC frekuensi rendah tidak memerlukan filter cycloconverter. Problem yang lain adalah munculnya noise atau harmonik pada penggunaan switch gelombang AC, yang besarnya dipengaruhi oleh frekuensi input gelombang. Munculnya harmonik yang nilainya variabel ini menyulitkan desain filternya
Dalam sebuah penyearah tak terkontrol, tegangan DC konstan pada output berbeda dari suplai AC pada input. Dalam sebuah penyearah setengah gelombang, tegangan DC variable pada output dengan arus dan tegangan positif dinamakan drive kuadran satu (single quadrant drive). Dengan penyearah gelombang penuh, tegangan DC berpolaritas positif/variable dan arus dalam arah positif dinamakan drive kuadran dua (double quadrant drive).
Penggunaan inverter untuk menjamin tegangan AC berfrekuensi variabel pada output dari tegangan DC tetap yang diberi pada inputnya. Ini adalah jenis sumber tegangan atau jenis sumber arus. Arus atau tegangan output dapat diubah bersama dengan frekuensi melalui tegangan input DC yang bervariasi. Ini terjadi dengan memberi tegangan DC ke inverter melalui sebuah penyearah. Tegangan variabel, frekuensi AC variabel bisa diperoleh dengan menggunakan PWM (pulse width modulation) untuk pengontrolan inverter.
Konverter DC‐DC merupakan salah satu jenis rangkaian elektronika daya yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan searah konstan menjadi tegangan keluaran searah yang dapat divariasikan berdasarkan perubahan duty cycle rangkaian kontrolnya. Sumber tegangan dc dari konverter DC‐DC dapat diperoleh dari baterai, atau dengan menyearahkan sumber tegangan ac yang kemudian dihaluskan dengan filter kapasitor untuk mengurangi riak (ripple). Komponen yang digunakan untuk menjalankan fungsi penghubung tersebut tidak lain adalah switch (solid state electronic switch) seperti misalnya Thyristor, MOSFET, IGBT, GTO.
Konverter jenis buck merupakan konverter penurun tegangan yang mengkonversikan tegangan masukan DC menjadi tegangan DC lainnya yang lebih rendah. Seperti terlihat pada gambar 2, rangkaian ini terdiri terdiri atas satu saklar aktif (MOSFET), satu saklar pasif (diode), kapasitor dan induktor sebagai tapis keluarannya.
Tegangan Pada Buck Converter
Untuk tegangan kerja yang rendah, saklar pasif (dioda) sering diganti dengan saklar aktif (MOSFET) sehingga susut daya pada saklar bisa dikurangi. Nilai rata‐rata tegangan keluaran konverter sebanding dengan rasio antara waktu penutupan saklar (saklar konduksi/ON) terhadap periode penyaklarannya. Biasanya nilai faktor daya ini tidak lebih kecil dari 0.2, karena jika dioperasikan pada rasio tegangan yang lebih tinggi, saklar akan bekerja dibawah keandalannya dan menyebabkan efisiensi konverter turun.
Persamaan pada Buck Converter
Analisis Riak Arus Buck Converter
Analisis riak arus keluaran diperlukan untuk bias mendesain tapis atau filter keluaran konverter DC‐DC. Dari persamaan di bawah ini, terlihat bahwa untuk mendapatkan riak arus keluran konverter buck yang kecil, diperlukan tapis induktor (L) yang nilainya akan semakin kecil dengan meningkatkan frekuensi penyaklaran. Riak arus keluaran konverter DC‐DC akan bernilai maksimum apabila converter bekerja pada duty cycle (d) = 0,5.
Konverter boost berfungsi untuk menghasilkan tegangan keluaran yang lebih tinggi dibanding tegangan masukannya, atau biasa disebut dengan konverter penaik tegangan. Konverter ini banyak dimanfaatkan untuk aplikasi pembangkit listrik tenaga surya dan turbin angin. komponen utamanya terdiri atas MOSFET, dioda, induktor, dan kapasitor. Rasio antara tegangan keluaran dan tegangan masukan konverter sebanding dengan rasio antara periode penyaklaran dan waktu pembukaan saklar. Keunggulan dari konverter boost adalah mampu menghasilkan arus masukan yang kontiniu.
Konverter buck‐boost dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih rendah atau lebih tinggi daripada sumbernya. Skema konverter ini dapat dilihat pada gambar 4. Rangkaian kontrol daya penyaklaran akan memberikan sinyal kepada MOSFET. Jika MOSFET OFF maka arus akan mengalir ke induktor, energi yang tersimpan di induktor akan naik. Saat saklar MOSFET ON energi di induktor akan turun dan arus mengalir menuju beban.
Persamaan Umum Buck‐Boost Converter
Seperti halnya tipe buck‐boost, konverter DC‐DC topologi ini juga dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih kecil ataupun lebih besar daripada sumber tegangan. Dengan tambahan induktor dan kapasitor pada sisi masukan, membuat topologi ini menghasilkan riak arus yang lebih kecil daripada topologi buck‐ boost.
Konverter tipe ini adalah perbaikan dari topologi konverter DC‐DC tipe cuk. Konverter topologi ini memungkinkan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang berpolaritas sama dengan sumber tegangan masukan.
Kesimpulan
Penulis By
Konverter dapat dibagi menjadi beberapa macam antara lain
Cylcoconverter, (Konverter AC ke AC)
Rectifier (Konverter AC ke DC)
Inverter (konverter DC ke AC)
DC Chopper (Konverter DC ke DC)
- Cylcoconverter (Konverter AC ke AC)
Cycloconverter berfungsi untuk konversi suatu bentuk gelombang AC, menjadi gelombang AC yang lain untuk frekuensi lebih tinggi atau yang lebih rendah. Kelebihan utama cycloconverter adalah kehilangan daya konduksi maju (forward conduction) yang rendah. Hal ini karena konverter tegangan AC frekuensi tinggi ke tegangan AC frekuensi rendah tidak memerlukan filter cycloconverter. Problem yang lain adalah munculnya noise atau harmonik pada penggunaan switch gelombang AC, yang besarnya dipengaruhi oleh frekuensi input gelombang. Munculnya harmonik yang nilainya variabel ini menyulitkan desain filternya
- Rectifier (Konverter AC ke DC)
Dalam sebuah penyearah tak terkontrol, tegangan DC konstan pada output berbeda dari suplai AC pada input. Dalam sebuah penyearah setengah gelombang, tegangan DC variable pada output dengan arus dan tegangan positif dinamakan drive kuadran satu (single quadrant drive). Dengan penyearah gelombang penuh, tegangan DC berpolaritas positif/variable dan arus dalam arah positif dinamakan drive kuadran dua (double quadrant drive).
- Inverter (Konverter DC ke AC)
Penggunaan inverter untuk menjamin tegangan AC berfrekuensi variabel pada output dari tegangan DC tetap yang diberi pada inputnya. Ini adalah jenis sumber tegangan atau jenis sumber arus. Arus atau tegangan output dapat diubah bersama dengan frekuensi melalui tegangan input DC yang bervariasi. Ini terjadi dengan memberi tegangan DC ke inverter melalui sebuah penyearah. Tegangan variabel, frekuensi AC variabel bisa diperoleh dengan menggunakan PWM (pulse width modulation) untuk pengontrolan inverter.
- DC Chooper (Konverter DC ke DC)
Konverter DC‐DC merupakan salah satu jenis rangkaian elektronika daya yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan searah konstan menjadi tegangan keluaran searah yang dapat divariasikan berdasarkan perubahan duty cycle rangkaian kontrolnya. Sumber tegangan dc dari konverter DC‐DC dapat diperoleh dari baterai, atau dengan menyearahkan sumber tegangan ac yang kemudian dihaluskan dengan filter kapasitor untuk mengurangi riak (ripple). Komponen yang digunakan untuk menjalankan fungsi penghubung tersebut tidak lain adalah switch (solid state electronic switch) seperti misalnya Thyristor, MOSFET, IGBT, GTO.
- Pengertian Isolator Porselin Kelebihan dan Kelemahan
- Pengertian Isolator Gelas Kelebihan dan Kekurangan
- Kelemahan dan Kelebihan Isolator Porselin & Isolator Gelas
- Isolator Jenis Cincin (Spool Type Insulator)
- Isolator Jenis Gantung (Suspension Type Insulator)
- Isolator Jenis Pos Saluran (Line Post Type Insulator)
- Isolator Jenis Pasak (Pin Type Insulator)
- Buck Converter
Konverter jenis buck merupakan konverter penurun tegangan yang mengkonversikan tegangan masukan DC menjadi tegangan DC lainnya yang lebih rendah. Seperti terlihat pada gambar 2, rangkaian ini terdiri terdiri atas satu saklar aktif (MOSFET), satu saklar pasif (diode), kapasitor dan induktor sebagai tapis keluarannya.
Tegangan Pada Buck Converter
Untuk tegangan kerja yang rendah, saklar pasif (dioda) sering diganti dengan saklar aktif (MOSFET) sehingga susut daya pada saklar bisa dikurangi. Nilai rata‐rata tegangan keluaran konverter sebanding dengan rasio antara waktu penutupan saklar (saklar konduksi/ON) terhadap periode penyaklarannya. Biasanya nilai faktor daya ini tidak lebih kecil dari 0.2, karena jika dioperasikan pada rasio tegangan yang lebih tinggi, saklar akan bekerja dibawah keandalannya dan menyebabkan efisiensi konverter turun.
Persamaan pada Buck Converter
Analisis Riak Arus Buck Converter
Analisis riak arus keluaran diperlukan untuk bias mendesain tapis atau filter keluaran konverter DC‐DC. Dari persamaan di bawah ini, terlihat bahwa untuk mendapatkan riak arus keluran konverter buck yang kecil, diperlukan tapis induktor (L) yang nilainya akan semakin kecil dengan meningkatkan frekuensi penyaklaran. Riak arus keluaran konverter DC‐DC akan bernilai maksimum apabila converter bekerja pada duty cycle (d) = 0,5.
- SISTEM TRANSMISI LISTRIK BAWAH TANAH
- CARA PEMELIHARAAN KABEL BAWAH TANAH
- Jenis Jenis Kabel Bawah Tanah
- Pengertian Isolator Jaringan
- Bahan-Bahan Isolator Jaringan
- Kriteria Bahan Isolator
- Boost Converter
Konverter boost berfungsi untuk menghasilkan tegangan keluaran yang lebih tinggi dibanding tegangan masukannya, atau biasa disebut dengan konverter penaik tegangan. Konverter ini banyak dimanfaatkan untuk aplikasi pembangkit listrik tenaga surya dan turbin angin. komponen utamanya terdiri atas MOSFET, dioda, induktor, dan kapasitor. Rasio antara tegangan keluaran dan tegangan masukan konverter sebanding dengan rasio antara periode penyaklaran dan waktu pembukaan saklar. Keunggulan dari konverter boost adalah mampu menghasilkan arus masukan yang kontiniu.
- Buck‐Boost Converter
Konverter buck‐boost dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih rendah atau lebih tinggi daripada sumbernya. Skema konverter ini dapat dilihat pada gambar 4. Rangkaian kontrol daya penyaklaran akan memberikan sinyal kepada MOSFET. Jika MOSFET OFF maka arus akan mengalir ke induktor, energi yang tersimpan di induktor akan naik. Saat saklar MOSFET ON energi di induktor akan turun dan arus mengalir menuju beban.
Persamaan Umum Buck‐Boost Converter
- Konverter Tipe Cuk
Seperti halnya tipe buck‐boost, konverter DC‐DC topologi ini juga dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih kecil ataupun lebih besar daripada sumber tegangan. Dengan tambahan induktor dan kapasitor pada sisi masukan, membuat topologi ini menghasilkan riak arus yang lebih kecil daripada topologi buck‐ boost.
- Konverter Tipe Sepic
Konverter tipe ini adalah perbaikan dari topologi konverter DC‐DC tipe cuk. Konverter topologi ini memungkinkan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang berpolaritas sama dengan sumber tegangan masukan.
Kesimpulan
- Konverter berfungsi untuk mengubah sinyal listrik dari satu bentuk ke bentuk lain yang dibutuhkan.
- Terdapat empat macam konverter, yaitu Cycloconverter (konverter AC ke AC), Rectifier (konverter AC ke DC), Inverter (konverter DC ke AC) dan Chopper (konverter DC ke DC)
- Konverter DC‐DC merupakan salah satu jenis rangkaian elektronika daya yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan searah konstan menjadi tegangan keluaran searah yang dapat divariasikan berdasarkan perubahan duty cycle
- Terdapat beberapa macam konverter DC Chopper yaitu Buck Converter, Boost Converter, Buck‐Boost Converter, Converter DC tipe Cuk dan Converter DC tipe Sepic.
Penulis By
- Aji Fitrian Hidayat 3.31.14.0.02
- Andi Purwanto 3.31.14.0.03
- Annisa Rahmah H 3.31.14.0.04
- Asep Surya Ramadhan 3.31.14.0.05
Belum ada Komentar untuk "Konverter dan DC Chopper"
Posting Komentar