9/19/2011
1
Ac to AC converter
Week 4
4.1 Konsep
• Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan ac output dengan amplitudo, frekwensidan fasa yang dapat diatur
BLOK DIAGRAM
Ac to ACConverter
AC 1 Φ3 Φ
V tetapf tetap
ACAC
V dpt diatur,f dapat diatur,Fasa dapat diubah
22011/Aripriharta, UM
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
2
4.2 Topologi AC to AC Converter
• TOPOLOGI A. –AC regulator/ AC phase
controller/ dimmer– AC chopper
• TOPOLOGI B.– Cycloconverter (biasanya
untuk sistem fasa tiga/fasabanyak)
• TOPOLOGI C.–Matriks converter (biasanya
untuk sistem fasa tiga/fasabanyak)
2011/Aripriharta, UM 3
4.3 TOPOLOGI A. DIMMER
–Mengubah tegangan ac input menjadi tegangan output yang nilai rms nya dapat diaturtetapi frekwensi nya dijagatetap (sama dengan frekwensisumber).
–disebut sebagai ac voltage controllers atau ac regulators atau ac phase controller atau dimmer.–Bisa menggunakan
SCR/TRIAC atauIGBT/MOSFET, dsb.
2011/Aripriharta, UM 4
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
3
4.3.1 Contoh TOPOLOGI A1
2011/Aripriharta, UM 5
DIMMER dengan SCR/TRIAC
4.3.2 Aplikasi dimmer
• Pengaturan daya lampupenerangan (pijar) beban R
– Perhatikan tentang eksperimendimmer
• Mengatur kecepatan putar motor universal beban RL
2011/Aripriharta, UM 6
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
4
4.3.3 OPERASI Dimmer dg. Beban R
2011/Aripriharta, UM 7
OPERASI DENGAN BEBAN RESISTIF
BebanVo
TRIACVT
2011/Aripriharta, UM 8
Tegangan sumber:
Tegangan output: Lihat Rhasid, bab 16 hal.309
Vo dapat diatur dari 0 s.d. Vs dengan mengaturadari π sampai dengan 0.
a. Spesifikasi Parameter
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
5
• Arus beban :
• Faktor daya :
• Arus TRIAC= 2. ISCR
2011/Aripriharta, UM 9
• Daya keluaran:
Po =Vo.Io
• Daya masukkan
Pi =Vs.Io
• Effisiensi:
= (Po/Pi)
= 1/
2011/Aripriharta, UM 10
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
6
b.Contoh soal:
• Jika menggunakan sumber pln220v, 50Hz, bagaimana tegangankeluarannya jika dipicu saata =90?
• Jawab:
a =90 π/2
Vo = 220 [1- ((π/2)/ π) + sin (2. π/2)/ 2π]1/2
= 220 [1/2]1/2
= 155,56 V
2011/Aripriharta, UM 11
c. Karakteristik Dimmer dg. Beban R
2011/Aripriharta, UM 12
0
50
100
150
200
250
0 45 90 135 180
Vo
a Vo0 220
45 209,7790 155,56
135 66,31180 0
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
7
4.3.4 Operasi dengan BebanInduktif
• Contoh: pada pengaturankecepatan motor universal
2011/Aripriharta, UM 13
Isu Permasalahan dengan Beban induktif:- Arus terbelakang terhadap tegangan- Berapakah level rms minimum untuk memutar
motor?- Perlu proteksi pada TRIAC terhadap di/dt akibat
komponen induktif memasang snubber
a. Prinsip Kerja dimmer
2011/Aripriharta, UM 14
OPERASI DENGAN BEBAN INDUKTIF
Tegangan sudah 0Arus masih ada
TRIAC konduksi lebih lama,
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
8
b. Spesifikasi parameterdg. Beban induktif
• Tegangan keluaran
• Arus keluaran
2011/Aripriharta, UM 15
Tugas!
• Untuk S1 –PTE (all offering)
– turunkan persamaan daya, danefiensiensi dimmer dengan bebaninduktif. (petunjuk: lihat hal. 10 slide ini).
2011/Aripriharta, UM 16
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
9
c. Karakteristik dimmer
2011/Aripriharta, UM 17
d. Pertimbangan Praktek!
• Agar tidak terjadimissfiring, gunakan train pulse.
• Bila sumber tegangan memilikibeda fasa (θ ≠ 0), perludiperhatikan, tetapi tidak menjadimasalah sesrius jika andamenggunakan ZCD.
• Karena dimmer menggunakanproses switching, maka akantimbul harmonik. (Lihat IEEE std 519)
2011/Aripriharta, UM 18
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
10
e. Train pulse
2011/Aripriharta, UM 19Train pulse
f. Harmonic Profile Dimmer
2011/Aripriharta, UM 20
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
11
4.3.5 TOPOLOGI A2: AC Chooper
• Menggunakan komponencontrollable switch: MOSFET/IGBT, GTO, dsb
2011/Aripriharta, UM 21
a. Tegangan keluarann = ON, m =OFF
2011/Aripriharta, UM 22
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
12
b. Faktor daya ac chopper
2011/Aripriharta, UM 23
c. Tegangan dan aruskeluaran ac chopper
2011/Aripriharta, UM 24
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
9/19/2011
13
Tolong
Sebelum ikut kuliahMinggu
Depan, bacalah(3x) dulu tentang
cycloconverter2011/Aripriharta, UM 25
4.4 Cycloconverter
• Menyusul ….
• But ada alternatif materi kampuslain… (in english)
2011/Aripriharta, UM 26
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.