aplikasi dioda eldas new

42

Upload: mihardi-satrya

Post on 19-Jun-2015

948 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 2: Aplikasi Dioda Eldas New

Tinjauan Teori Thevenin VS Hitungan Simulasi Rangkaian

• Carilah tegangan pada titik AB dan titik CD menggunakan metode Thevenin dari rangkaian berikut :

+ V110V

R610

R54

R410

R310

R210

R15

A

B

C

D

Page 3: Aplikasi Dioda Eldas New

Solusi

• Versi Thevenin

• Versi Pengukuran Langsung dengan Software Simulasi

Page 4: Aplikasi Dioda Eldas New

Aplikasi Rangkaian Dioda

Penyearah Sinyal AC (Sinusiodal)

Page 5: Aplikasi Dioda Eldas New

Simbol dan Fungsi

• Contoh Dioda

• Simbol• Fungsi :– Menyearahkan aliran arus hanya satu arah yaitu

arah maju (+) atau arah mundur (-)

Page 6: Aplikasi Dioda Eldas New

Garis Beban Dioda

• Digunakan untuk menentukan nilai-nilai terhadap arus dan tegangan kerja dioda

Page 7: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 8: Aplikasi Dioda Eldas New

Pendekatan Dioda

Page 9: Aplikasi Dioda Eldas New

Latihan

• Carilah Arus yang melewati Resistor 1KΩ dari rangkaian dioda dibawah ini dengan menngunakan pendekatan kedua

Page 10: Aplikasi Dioda Eldas New

Gelombang Sinus

• Adalah sinyal listrik yang paling mendasar yang selalu digunakan sebagai sumber untuk menguji rangkaian-rangkaian elektronika

Page 11: Aplikasi Dioda Eldas New

Besaran-besaran Gel. Sinus

• Nilai Puncak (Vp): adalah nilai puncak dari gelombang sinus Nilai maksimum yang dapat dicapai

Page 12: Aplikasi Dioda Eldas New

Besaran-besaran Gel. Sinus

• Nilai Puncak-puncak (Vpp): adalah nilai yang terjadi dari nilai maksimum hingga nilai minimumnya– Vpp = Vmaks – Vmin – Untuk sinus maka dapat didefenisikan menjadi • Vpp = Vp – (-Vp)• Vpp = 2Vp

Page 13: Aplikasi Dioda Eldas New

Besaran-besaran Gel. Sinus

• Nilai Akar Rata2 Kuadrat (RMS) : adalah nilai efektif (tegangan efektif) atau nilai panas DC.– Vrms = 0.707 Vp

• Vrms sering dikatakan dengan tegangan Jala-jala

• P.47 - Contoh : diketahui tegangan jala-jala PLN 220VAC, carilah tegangan puncaknya?

Page 14: Aplikasi Dioda Eldas New

Transformator

• Komponen yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan

• Hukum2 Transformator– V2/V1 = N2/N1– I1/I2 =N2/N1

Page 15: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 16: Aplikasi Dioda Eldas New

p.48 – Contoh Pengaman

• Rancanglah Sistem Pengaman Hubung singkat (Fuse) pada Trafo Rangkaian penyearah jika arus bebannya 1,5Arms dengan perbandingan lilitan trafo p:s 9:1

Page 17: Aplikasi Dioda Eldas New

Aplikasi Dioda

• Penyearah Setengah Gelombang– Yaitu mengubah tegangan masuk AC menjadi

tegangan DC denyut dengan kata lain tegangan pada beban selalu positif atau nol

Page 18: Aplikasi Dioda Eldas New

Penyearah Setengah Gelombang

• Tegangan Rata-rata

–Vdc = Vpuncak / π atau

–Vdc = 0.318 Vpuncak

• P.50 - Contoh. Diketahui tegangan sekunder 12.6 VAC disearahkan dengan penyearah setengah gelombang, hitunglah VDC sinyal tersebut

Page 19: Aplikasi Dioda Eldas New

Penyearah Gelombang Penuh

Page 20: Aplikasi Dioda Eldas New

Penyearah Gelombang Penuh• Penyearah dengan CT (center tap)

– Vout(puncak) = 0.5 V2(puncak)

• Tegangan Rata2 (Vdc)– Vdc = 2 Vout(puncak) / π atau – Vdc = 0.636 Vout(puncak)

• Arus Beban (Idc)– Idc = Vbeban / Rbeban

• Batas Kemampuan Arus (Io) : batas dimana dioda masih mampu untuk melewatkan arus ke beban– Io = Idc / 2 Io > Idc /2

• Puncak Tegangan Balik (PIV) nilai positif maksimum yang dilewati pada dioda penyearah penuh.– V2(puncak) – PIV + 0 = 0– PIV = V2(puncak)

Page 21: Aplikasi Dioda Eldas New

• p.54 - Contoh.

• Dari gambar diketahui bahwa tegangan sekundernya adalah 40 VAC, dengan anggapan bahwa dioda ideal, hitunglah tegangan beban DC, dan carilah batas kemampuan arusnya (Io) dan Puncak Tegangan Balik (PIV)

Page 22: Aplikasi Dioda Eldas New

Penyearah Jembatan

• Adalah penyearah gelombang penuh dengan trafo non CT (Bukan Center Tap)

Page 23: Aplikasi Dioda Eldas New

Prinsip Kerja

Page 24: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 25: Aplikasi Dioda Eldas New

Kemasan

Page 26: Aplikasi Dioda Eldas New

Resume

• Secara keseluruhan, pilihan penyearah Jembatan merupakan pilihan terbaik, secara tabel dapat digambarkan sebagai berikut :

½ Gelombang Gelombang Penuh Jembatan

Jumlah Dioda 1 2 4

Puncak Vo V2(puncak) 0.5 V2(puncak) V2(puncak)

V dc 0.318 Vout(puncak) 0.636 Vout(puncak) 0.636 Vout(puncak)

I dc Idc 0.5 Idc 0.5 Idc

PIV V2(puncak) V2(puncak) V2(puncak)

Frekuensi Riak ∫ in 2 ∫ in 2 ∫ in

Vo dc 0.45 V2(rms) 0.45 V2(rms) 0.9 V2(rms)

Page 27: Aplikasi Dioda Eldas New

Penapis (Filter) • Output penyearah merupakan sinyal DC yang

berdenyut, untuk mengubah sinyal ini ke bentuk DC tetap dibutuhkan penapis (Filter AC)

• Komponen Penapis Kapasitor, dengan prinsip pengisian dan pengosongan

–Vrip = I/fC

– Vrip = Tegangan Riak (ripple)

– f = frekuensi riak– C = Kapasitansi

Page 28: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 29: Aplikasi Dioda Eldas New

• P.60 - Contoh : diketahui arus beban 10mA yang melewati sebuah penyearah jembatan dengan frekuensi jala-jala 60Hz, Hitunglah riak puncak-puncak jika untuk itu dipasang penapis dengan nilai 470uF

Page 30: Aplikasi Dioda Eldas New

Tegangan DC

Page 31: Aplikasi Dioda Eldas New
Page 32: Aplikasi Dioda Eldas New

Batas Kemampuan Dioda

Page 33: Aplikasi Dioda Eldas New

½ Gelombang Gelombang Penuh Jembatan

Jumlah Dioda 1 2 4

Puncak Vo V2(puncak) 0.5 V2(puncak) V2(puncak)

I dc Idc 0.5 Idc 0.5 Idc

PIV V2(puncak) V2(puncak) V2(puncak)

Frekuensi Riak ∫ in 2 ∫ in 2 ∫ in

Vo dc 01.41V2(rms) 0.707 V2(rms) 1.41 V2(rms)

Page 34: Aplikasi Dioda Eldas New

Arus Sentak Kapasitor (Surge Current)

• Arus muatan kapasitor pada saat kapasitor kosong pertama dimuati, kapasitor ini seolah olah hubung singkat– Isentak = V2(puncak) / RTH

• P.63 - Contoh : carilah arus sentak dari rangkaian yang tegangan sekundernya 12.6 VAC terhubung dengan Resistansi Thevenin Kapasitor 1,5Ω

Page 35: Aplikasi Dioda Eldas New

• P.65 - Latihana. Dari gambar (a) hitunglah tegangan beban dan ripple

untuk tegangan sekunder 17.7 VACb. Jika Dioda yang digunakan utk rangkaian adalah 1N4001

dimana data arus majunya 1.5A dan tegangan maju 1V serta resistansi belitan 0.8Ω, carilah arus sentak (surge current) nya

Page 36: Aplikasi Dioda Eldas New

Solusi a• Hitung puncak tegangan sekunderV2(puncak) = 17,7V/0,707 = 25,03V• Perkiraan tegangan bebanVdc = V2(puncak) = 25,03V• Arus bebanIdc=25,03 / 100Ohm = 0,25A• Riak puncak-puncakVrif = I/fC = 0,25 A / 120Hz(1000uF) = 2,08V• Vdc dengan FilterVdc = V2(puncak) – Vrip/2 = 25 – 2,08/2 = 24VAgar lebih smooth Vdc, makaVdcs = Vdc – akumulasi tegangan drop diodaVdcs = 24 – 1,4V = 22,6VIdcs = 22,6V / 100 = 0,226

Page 37: Aplikasi Dioda Eldas New

Solusi b• Menggunakan persamaan rB = (Vf – 0,7) /

If, maka :rB = (1 V – 0,7V) / 1,5A = 0,2 Ohm, sehingga Resistansi fisik dioda keseluruhan = 0,4 Ohm

• Isentak = V2(puncak) /RTH = 25 / 0,8 + 0,4 = 20,8 A

• Jika data dioda memberikan batas kemampuan arus 30A untuk satu siklus maka tidak akan ada masalah dengan arus sentak tersebut.

Page 38: Aplikasi Dioda Eldas New

Tugas Latihan1.

• Dari gambar diketahui batas kemampuan Io 150mA dan PIV 75V, bila tegangan sekundernya 40Vac, apakah dioda-dioda tersebut dapat dipakai?

Page 39: Aplikasi Dioda Eldas New

Solusi

• Jawab YA• V2(puncak) = 40V / 0,707 = 56,6V• Vdc = 0,636.V2(puncak) = 0,636 x 56,6

= 35,99

• Idc = 35,99 / 400 = 89,9mA• Io = 89,9 /2 = 44,97mA

Page 40: Aplikasi Dioda Eldas New

Tugas Latihan2.

• Tegangan sekunder gambar diatas 21.2VAC, berapa tegangan DC bila C=220uF? Berapa riak puncak ke puncaknya? Berapa batas Io dan PIV dioda?

Page 41: Aplikasi Dioda Eldas New

Solusi• V2(puncak) = 21,2/0,707 = 30V• Vdc taksiran = V2(puncak) • Idc = 30 / 400 = 0.075 A• Vrif = I / fC = 0.075 / 120(220uF)

= 2,84V• Vdc = V2(puncak) – Vrip/2 = 30 – 1,4 = 28,6• Idc = 28,6 / 400 = 0,715 A• Io = 0,715 / 2 = 0,375A

Page 42: Aplikasi Dioda Eldas New

Tugas Rumah

• Kunjungi :

http://busran.wordpress.com

• Kirim jawaban ke e-mail :

[email protected] atau

[email protected]