7/22/2019 Remi Induktor
1/34
8-1
PERCOBAAN VIII
FILTER INDUKTOR PADA PENYEARAH SATU FASA
8.1 TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melaksanakn paktikum, diharapkan mahasiswa mampu :
Menyebutkan jenis-jenis filter pada penyearah satu fasa tak terkendali. Menjelaskan prinsip kerja filter induktor pada output penyearah satu-fasa tak
terkendali.
Mengukur besaran-besaran output dan input dari suatu rangkaian penyearahsatu-fasa tak terkendali yang outputnya difilter dengan induktor.
Menghitung faktor ripel dari rangkaian penyearah satu-fasa tak terkendaliyang outputnya difilter dengan induktor.
8.2 TEORI DASAR
Rangkaian penyarah satu-fasa mempunyai output yang tidak konstan atau
kontinu dan tidak sinus murni. Jadi output seperti itu masih mengandung arus dan
tegangan pulsasi yang biasanya disebut harmonik. Untuk mengurangi harmonik
tersebut hingga seminimum mungkin pada output penyearah tersebut, maka
diigunakan filter dc. Sisi input dari penyearah satu fasa juga mengandung harmonik,
dan untuk menguranginya maka digunakan filter ac. Filter dc biasanya berupa
induktor (L), kapasitor (C), atau LC; sementara filter ac pada umumnya berupa
LC.Gambar 8.1 Memperlihatkan macam-macam filter dc pada output suatu penyarah
yang berbeban resistif.
7/22/2019 Remi Induktor
2/34
8-2
+
-
VL V0
L+
-
R
iO
+
-
VL V0
+
-
R
iO
iC
C
+
-
VL V0
L+
-
R
IO
iC
C
(a) (b) (c)Gambar 8.1 Filter-filter dc pada output penyearah. (a) Tipe L, (b) Tipe C, (c) Tipe
LC.
C
L+
Vs V0
+
R
__
Gambar 8.2 Diagram filter AC pada input penyearah.
Induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet yaitu 1/2 LI2, dimana
L adalah induktansi dan I adalah arus, sehingga cenderung mempertahankan arus
yang konstan atau kontinu. Salah satu contoh dalam hal ini adalah beban induktif (R-
L) dimana induktansi dari beban sudah seri dengan beban tersebut untuk
mendapatkan aksi filter-L.Kekurangan dari filter-L adalah menyebabkan sudut fasa
dari arus beban terlambat dari tegangan beban. Akibatnya tegangan total (dalam
beban ditambah pada filter) akan mempunya faktor ripel (RF) yang lebih besar.
Namun, filter-L akan memperhalus (membuat semakin mendekati kontinu) arus
beban, jadi memperbesar RF-nya, dengan demikian untuk beban resistif, maka RF
tegangan beban akan meingkat.
7/22/2019 Remi Induktor
3/34
8-3
Untuk mengatasi kekurangan filter-L seperti yang disebutkan diatas, maka
penyearah satu-fasa setengah-gelombang perlu dilengkapi terlebih dahulu dengan
dioda yang disebut dioda freewheeling. Pengaruh filter-L pada penyearah satu-fasa
gelombang-penuh berbeban resistif adalah membuat arus maupun tegangan beban
menjadi kontinu. Jadi dalam hal tersebut, diode freewheeling tidak diperlukan.
Gambar 8.3 memperlihatkan output rangkaian penyarah satu-fasa setengah
gelombang yang dilengkapi dengan dioda freewheeling dalam rangka memperoleh
aksi filter-L yang semakin efektif. Penggunaan diode freewheeling pada penyearah
satu fasa telah dibahas khusus dalam mata kuliah elektronika daya 1, jadi dalam hal
ini beberapa rumus tentang RF akan mengacu pada pembahasan tersebut.
V0
+
R
L
Dm
IDm I0
D
Filter
Vm sin t
_
(a)
Gambar 8.3 Penerapan filter-L pada penyearah satu-fasa setengah gelombang;(a)
diagram rangkaian. (b) bentuk-bentuk gelombang.
7/22/2019 Remi Induktor
4/34
8-4
2 3
mV
mI
0
t
VO
iO
Tanpa Dm, L
t
2 2 2
iO
VO
Dengan L
Tanpa Dm
maxV
maxI
0
2
Dengan Dm, LVO
iO
t
maxV
maxI
minV
minI
0
(b)
Gambar 8.3 (Lanjutan)
Arus-arus beban dalam keadaan tanpa filter-L untuk beban resistif telah
dinyatakan dalam persamaan (8-1) dan (8-2) yaitu
......(8-1)
Irms = 0,5 Vm/R .........(8-2)
Dimana :
Vm= harga maksimum tegangan input peneyearah
Faktor ripel (RF) arus beban secara teoritis dari persamaan (8-1) dan (8-2) diatas
adalah :
7/22/2019 Remi Induktor
5/34
8-5
RF = = 1,211 ..........(8-3)
Dalam keadaan mendapat filter-L, maka faktor ripel (RF) arus beban akan menjadi :
RF = ......( 8-4)
Dimana :
=
(2 f L/R)..(8-5)
L = induktansi dari induktor
R = resistansi beban
f = frekuensi gelombang input
karena bentuk gelombang tegangan beban dan arus beban adalah sama, makarumus pada persamaan (8-5) diatas berlaku pula untuk tegangan beban.
Persamaan (8-5) diatas adalah rumus eksak untuk menghitung RF dari suatu
oenyearah satu-fasa setengah gelombang berbeban resistif yang difilter dengan
induktor. Dalam prakteknya, jika RF yang diinginkan telah ditentukan, maka sudut dari persamaan (8-5) dapat dihitung dengan cara trial and error , sehingga pada
akhirnya kebutuhan induktansi (L) dapat dihitung.
Gambar 8.5 (a) dan (b) memperlihatkan penerapan filter-L pada penyearah
satu-fasa gelombang penuh. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa
pengaruh filter-L pada penyearah satu-fasa gelombang penuh berbeban resistif
adalah membat arus maupun tegangan beban menjadi kontinu serta tidak dihaslkan
tegangan total yang negatif. Jadi dalm hal ini, kedua rangkaian tidak perlu lagi
memakai dioda freewheeling.
7/22/2019 Remi Induktor
6/34
8-6
Lvo
+_
R
vs1
vs2
P
CT
N
D1
D2
io
(a)
R
D1 D2
Vo
+
_
io
D3 D4
L
Vs
(b)
Gambar 8.4 Penerapan filter-L pada penyearah satu-fasa gelombang penuh (a).
rangkaian center-tap. (b) rangkaian jembatan.
2 3
mV
mI
0t
VO
iO
Tanpa L
2
VO
iO
0
maxV
maxI
minV
minI
V1
I1
t
Dengan L
Gambar 8.5 Bentuk-bentuk gelombang dari rangakain pada gambar 8.4
7/22/2019 Remi Induktor
7/34
8-7
Penambahan filter-L dalam hal ini serupa dengan penambahan beban indukitf pada
penyearah satu fasa gelombang penuh. Arus-arus beban dalam keadaan tanpa filter-L
Untuk beban resitif telah dinyatakan dalam persamaan (8-6) dan (8-7)
yaitu :
Idc =
.......(8-6)
Irms = 0,7071 Vm/R ............(8-7)
Dimana :
Vm = harga maksimum tegangan input penyearah
Faktor ripel (RF) arus beban secara teoritis dari persamaan (8-6) dan (8-7) diatas
adalah :
RF= =0,483 ........(8-8)
Dalam keadaan mendapat filter-L maka faktor ripel (RF) arus beban akan menjadi:
RF = .......( 8-9)
Persamaan (8-9) diatas berlaku pula untuk tegangan beban. Dalam
prakteknya, jika RF yang diinginkan telah ditentukan, maka sudut dari persamaan(8-5) dapat dihitung dengan cara trial and error , sehingga pada akhirnya
kebutuhan induktansi (L) dapat dihitung.
7/22/2019 Remi Induktor
8/34
8-8
8.3 DIAGRAM RANGKAIAN
D1
D2
Vo
_
Lio
Rm
R
+
vs
P
N
Regulator
ac 1 - fasa
S2
S3
(a)
S1
V1V2
A1
D1 D2
Vo
_
D3 D4
L
S2
io
Rm
R
+
vs
S1P
N
(b)
Regulator
ac 1 -
fasaV1
A1
V2
Gambar 8.6 diagram rangkaian percobaan filter pada penyearah satu-fasa tak
terkendali. (a) setengah gelombang. (b) gelombang-penuh jembatan.
7/22/2019 Remi Induktor
9/34
8-9
8.4 ALAT DAN BAHAN
1. Osiloskop 1 buah2. Regulator ac satu-fasa 1 buah3. Dioda 4 buah4. Amperemeter 1 buah5. Voltmeter 2 buah6. Tahanan geser 2 buah7. Beban induktor 1 buah8. Saklar 1 buah9. Kabel secukupnya
8.5 PROSEDUR PERCOBAAN
8.5.1 Penyearah Satu-Fasa Setengah Gelombang
1. Membuat rangkaian seperti pada gambar 8.6 (a) dimana beban yangdigunakan adalah tahanan geser 70 dan ballast 20 watt. [ Rmadalah adapter
tahanan rendah untuk melihat bentuk gelombang arus. Jika tidakada,menggunakan tahanan geser untuk mendapatkan nilai reistansi 1 ].
2. Dalam keadaan regulator ac satu-fasa minimum, saklar S2 tertutup dan S3terbuka, saklar S1dimasukkan.
3. Menaikkan tegangan output regulator (Vs) sehingga mencapai 120 V.4. Mencatat harga rata-rata dari tegangan output dan arus beban.[Melihat
penunjukan V2 dan A1 ]. Memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel
yang telah disediakan.
5. Dengan menggunakan osiloskop 2-saluran, mengamati dan menggambarkanbentuk gelombang dari tegangan beban dan arus beban. Catatan : harus
menjaga dalam penggunaan probe agar terminal (+) tidak terhubung singkat
dengan terminal (-).
6. Mencatat harga efektif ( rms ) dari tegangan output dan arus beban. [Melihatpenunjukan V2 dan A1 ]. Memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel
yang telah disediakan.
7/22/2019 Remi Induktor
10/34
8-10
7. Membuka saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 samapi No.6 diatas.8. Menutup saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 sampai No.6 diatas.9. Mengulang langkah No.4 sampai No.8 diatas untuk tegangan output regulator
(Vs) sebesar 90 V.
10.Meminimumkan kembali tegangan output regulator dan membuaka saklar S.dan percobaan selesai.
8.5.2 Penyearah Satu-Fasa Jembatan
1. Membuat rangkaian seperti pada gambar 8.6 (b) dimana beban yangdigunakan adlah tahanan geser 70 dan ballast 20 Watt. [ Rmadalah adaptertahanan rendah untuk melihat bentuk gelombang arus. Jika tidak ada,
menggunakan tahanan geser untuk mendapatkan nilai reistansi 1 ].
2. Dalam keadaan regulator ac satu-fasa minimum, saklar S dimasukkan3. Menaikkan tegangan output regulator (Vs) sehingga mencapai 60 V.4. Mencatat harga rata-rata dari tegangan output dan arus beban.[Melihat
penunjukan V2 dan A1 ]. memasukkan data yang diperoleh ke dalam tabel
yang telah disediakan.
5. Dengan menggunakan osiloskop 2-saluran, mengamati dan menggambarkanbentuk gelombang dari tegangan beban dan arus beban. Catatan : harus
menjaga dalam penggunaan probe agar terminal (+) tidak terhubung singkat
dengan terminal (-).
6. Mencatat harga efektif ( rms ) dari tegangan output dan arus beban. [Melihatpenunjukan V2 dan A1 ]. memasukkan data yang dipeoleh ke dalam tabel
yang telah disediakan.
7. Membuka saklar S dan melakukan langkah seperti No.4 samapi No.6 diatas.8. Mengulang langkah No.4 sampai No.7 diatas untuk tegangan output regulator
AC satu-fasa sebesar 45 V.
9. Membuka saklar S dan percobaan selesai.
7/22/2019 Remi Induktor
11/34
8-11
8.6 HASIL PERCOBAAN
Tabel 8.1. Hasil percobaan tanpa menggunakan filter maupun dioda freewheelingpada penyearah satu-fasa setengah-gelombang.
VS (V) Vdc(V) Idc(A)Vrms(V) Irms(A)
A T A T
90 40 0,57 91,5 65,45 1,44 1,02
120 54 0,74 125 89,41 1,94 1,37
Tabel 8.2. Hasil percobaan dengan menggunakan filter maupun dioda Freewheeling
dan tanpa filter pada penyearah satu-fasa setengah-gelombang.
VS
(V)
Tanpa Dioda Freewheeling Dengan Dioda Freewheeling
Vdc
(V)
Idc
(A)
Vrms
(V)
Irms
(A)Vdc
(V)
Idc
(A)
Vrms
(V)
Irms
(A)
A T A T A T A T
90 9,2 0,14 21,2 15,1 0,29 0,2 21,5 0,31 49 35,05 0,57 0,4
120 13,2 0,2 29 20,7 0,44 0,31 30 0,42 68 48,64 0,835 0,6
Tabel 8.3. Hasil percobaan dengan dan tanpa filter pada penyearah satu-fasa
jembatan.
VS
(V)
Tanpa Filter Dengan Filter
Vdc
(V)
Idc
(A)
Vrms
(V)
Irms
(A)Vdc
(V)
Idc
(A)
Vrms
(V)
Irms
(A)
A T A T A T A T
45 38 0,54 87 43,7 1,02 0,65 21,5 0,31 48 24,1 0,53 0,34
60 50 0,7 114 57,3 1,37 0,87 28,5 0,4 65 32,7 0,74 0,47
*keterangan untuk semua tabel di atas:
A : Aktual
T : Terkoreksi
7/22/2019 Remi Induktor
12/34
8-12
Keterangan :
Rm= 1
R= 70
RLballast = 48 (terukur oleh Ohmmeter)
Rtot=R +Rm+ RL= 70 + 1 + 48 = 119
Faktor koreksi (fk): 1. Satu fasa setengah gelombang :
Koreksi Vrms= 1,398Koreksi Irms= 1,4142
2. Satu fasa gelombang penuh :
Koreksi Vrms= 1,99Koreksi Irms= 1,577
Data ballast :P = 20 W
I = 0,37 A
V = 220-240 V
f = 50 Hz
maka dapat dihitung :
RL=
=
= 146,1
ZL =
=
= 594,59
7/22/2019 Remi Induktor
13/34
8-13
L = 1,834 H
Data Pengujian ballast :I = 0,59 A
V = 225 V
Maka :
ZL =
=
= 381,356
L = 1,2 H
7/22/2019 Remi Induktor
14/34
8-14
1) Setengah Gelombang
Gambar 8.7 Bentuk gelombang untuk tegangan output pada rangkaian Penyearah
satu-fasa setengah-gelombang tanpa filter maupun dioda freewheelingpada Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 50 V/div).
Gambar 8.8 Bentuk gelombang untuk arus output pada rangkaian Penyearah satu-
fasa setengah-gelombang tanpa filter maupun dioda freewheeling
pada Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 1 V/div).
7/22/2019 Remi Induktor
15/34
8-15
Gambar 8.9 Bentuk gelombang untuk tegangan output pada rangkaian Penyearah
satu-fasa setengah-gelombang dengan filter tanpa dioda freewheeling
pada Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 10 V/div).
Gambar 8.10 Bentuk gelombang untuk arus output pada rangkaian Penyearah satu-
fasa setengah-gelombang dengan filter tanpa dioda freewheeling pada
Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 0,2 V/div).
7/22/2019 Remi Induktor
16/34
8-16
Gambar 8.11 Bentuk gelombang untuk tegangan output pada rangkaian Penyearah
satu-fasa setengah-gelombang dengan filter maupun dioda
freewheeling pada Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 20 V/div).
Gambar 8.12 Bentuk gelombang untuk arus output pada rangkaian Penyearah satu-
fasa setengah-gelombang dengan filter maupun dioda freewheeling
pada Vs= 90 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 0,2 V/div).
7/22/2019 Remi Induktor
17/34
8-17
2) Gelombang Penuh
Gambar 8.13 Bentuk gelombang untuk tegangan output pada rangkaian Penyearah
satu-fasa jembatan tanpa filter pada VS= 45 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 20
V/div).
Gambar 8.14 Bentuk gelombang untuk arus output pada rangkaian Penyearah satu-
fasa jembatan tanpa filter pada VS = 45 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 0,5
V/div).
7/22/2019 Remi Induktor
18/34
8-18
Gambar 8.15 Bentuk gelombang untuk tegangan output pada rangkaian Penyearah
satu-fasa jembatan dengan filter pada VS = 45 V (Fx = 5 ms/div , Fy =
10 V/div)
Gambar 8.16 Bentuk gelombang untuk arus output pada rangkaian Penyearah satu-
fasa jembatan dengan filter pada VS = 10 V (Fx = 5 ms/div , Fy = 0,2
V/div).
7/22/2019 Remi Induktor
19/34
8-19
8.7 ANALISA HASIL PERCOBAAN
Dari data hasil percobaan pada tabel 8.1 dan 8.2 untuk penyearah satu-fasa
setengah gelombang, maka dapat menghitung faktor ripel (RF) untuk kondisi :
8.7.1 Penyearah satu-fasa setengah gelombang.8.7.1.1 Tanpa filter dan tanpa dioda Freewheeling untuk arus dan
tegangan.
DATA I
Diketahui : Vs = 90 Volt
Vdc = 40 VoltIdc = 0,57 Ampere
Vrms (T) = 65,45 Volt
Irms (T) = 1,02 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
DATA II
Diketahui : Vs = 120 Volt
Vdc = 54 Volt
Idc = 0,74 Ampere
Vrms (T)= 89,41 Volt
Irms (T) = 1,37 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
7/22/2019 Remi Induktor
20/34
8-20
Penyelesaian :
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
1,32
8.7.1.2 Dengan filter dan Tanpa diodaFreewheeling untuk arus dan
tegangan.
DATA I
Diketahui : Vs = 90 Volt
Vdc = 9,2 Volt
Idc = 0,14 Ampere
Vrms (T)= 15,1 Volt
Irms (T) = 0,2 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
7/22/2019 Remi Induktor
21/34
8-21
DATA II
Diketahui : Vs = 120 Volt
Vdc = 13,2 Volt
Idc = 0,2 Ampere
Vrms (T)= 20,7 Volt
Irms (T) = 0,31 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
* RF untuk arus * RF untuk tegangan
8.7.1.3 Dengan filter dan Dengan dioda Freewheeling untuk arus dan
tegangan.
DATA I
Diketahui : Vs = 90Volt
Vdc = 21,5 Volt
Idc = 0,31 Ampere
Vrms (T)= 35,05 Volt
Irms (T) = 0,4 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
* RF untuk arus * RF untuk tegangan
7/22/2019 Remi Induktor
22/34
8-22
DATA II
Diketahui : Vs = 120 Volt
Vdc = 30 Volt
Idc = 0,42 Ampere
Vrms (T)= 48,64 Volt
Irms (T) = 0,6 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
* RF untuk arus * RF untuk tegangan
8.7.2 Menghitung Faktor Ripel (RF) dari penyearah satu-fasa setengahgelombang berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filterdan dioda freewheeling.
Dari gambar 8.12 maka :
A
V
Rm
VI
divVdiv
divRIm
64,0
1
64,064,0
V64,0
2,02,3
2,3.
max
max
Dari Gambar 8.7 maka :
7/22/2019 Remi Induktor
23/34
8-23
V125
505,2
5,2
divVdiv
divVm
Dari data itu dapat ditentukan:
119
48170
Rtot lm RRR
1
max1
max1
max
.
max
4625395,142125
119.64,0sin180
:
.sin180
,.
sin
.sin
Jadi
V
RI
atauV
RI
V
RI
R
SinVI
m
tot
m
tot
m
tot
tot
m
Untuk dalam derajat :
tan/
tan180/
1
.cos
e
eCos
7/22/2019 Remi Induktor
24/34
8-24
Akan ditentukan dengan cara trial and error dan Untuk mendapatkan hasil yang
benar maka harus diterka antara > - 90 hingga ruas kiri sama dengan ruas
kanan dengan selisih 1, . 10-9.
Iterasi
ke-()
Ruas Kiri Ruas Kanan Mismatches
)(cos
tan/
tan180/
1
cos
e
e
KiriRuas
KananRuas1
1 58 0,09649653 0,130365357 0,350984916
2 59,95324495 0,141892967 0,088425408
3 60,61993847 0,145870495 0,028031894
4 60,85023045 0,14724893 9,449716675 x 10-3
5 60,93007109 0,147727341 3,248989975 x 10-3
6 60,95778506 0,147893466 1,124539021 x 10-3
7 60,96740905 0,147951162 3,90119511x 10-4
8 60,97075156 0,147971201 1,35445926 x 10-4
9 60,97191251 0,147978162 4,7038534 x 10-5
10 60,97231575 0,147980579 1,6337405x 10-5
11 60,97245581 0,147981419 5,67472 x 10-6
12 60,97250446 0,147981711 1,970925 x 10-6
13 60,97252136 0,147981812 6,84554 x 10-7
14 60,97252723o 0,147981847 2,37751 x 10-7
15 60,97252926o 0,147981859 8,2552 x 10-8
16 60,97252997o 0,147981863 2,8644 x 10-8
17 60,97253022o 0,147981865 9,926 x 10-9
Jadi adalah 60,97253022o
7/22/2019 Remi Induktor
25/34
8-25
1)1(2
)1(cossin
4
costan/
tan/322
e
eRF
553662214,0RF
8.7.3 Dengan penyearah satu-fasa gelombang penuh jembatan
8.7.3.1Tanpa filter untuk arus dan tegangan.DATA IDiketahui : Vs = 45 Volt
Vdc = 38 Volt
Idc = 0,54 Ampere
Vrms (T)= 43,7 Volt
Irms (T) = 0,65 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
)
DATA II
Diketahui : Vs = 60 Volt
Vdc = 50 Volt
Idc = 0,7 Ampere
Vrms (T)= 57,3 Volt
Irms (T) = 0.87 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
7/22/2019 Remi Induktor
26/34
8-26
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
)
8.7.3.2 Dengan filter untuk arus dan tegangan.
DATA I
Diketahui : Vs = 45 Volt
Vdc = 21,5 Volt
Idc = 0,31 Ampere
Vrms (T)= 24,1 Volt
Irms (T) = 0,34 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
)
DATA II
Diketahui : Vs = 60 Volt
Vdc = 28.5 Volt
Idc = 0,4 Ampere
Vrms (T)= 32.7 Volt
Irms (T) = 0.47 Ampere
Ditanyakan : RF = .?
Penyelesaian :
7/22/2019 Remi Induktor
27/34
8-27
*RF untuk arus *RF untuk tegangan
)
8.7.4 Faktor rifel (rf) dengan filter dan dioda freewheeling pada penyearahsatu-fasa gelombang penuh jembatan dengan menggunakan gambarbentuk gelomban (perhitungan menurut teori).
Dari Gambar 8.16 maka ;
Imax . Rm= 2 div
= 2 div . 0,2 V/div
= 0,4 Volt
AVolt
R
RII
m
m 4,014,0max
max
Dari Gambar 8.13 maka ;
Vm = 3,2 div
= 3,2 div . 20 V/div
= 64 V
Nilai tahanan total :
Rtot = R +Rm+ RL= 70 + 1 + 48 = 119
7/22/2019 Remi Induktor
28/34
8-28
atauV
RI
V
RI
R
VI
m
tot
m
tot
tot
m
,.
sin
.sin
sin
max1
max
.
max
5131,948154=
64
119.4,0sin180
:
.sin180
1
max1
Jadi
V
RI
m
tot
Untuk dalam derajat :
tan/
tan180/
12.cos
e
eCos
Akan ditentukan dengan cara trial and error dan Untuk mendapatkan hasil yang
benar maka harus diterka antara > - 90 hingga ruas kiri sama dengan ruas
kanan dengan selisih 1, . 10-9.
Iterasike-
()
Ruas Kiri Ruas Kanan Mismatches
)(cos
tan/
tan180/
1cos2
ee
KiriRuas
KananRuas1
1 60 0,309877454 0,31612239 0,020152921
2 60,3767393 0,320602195 0,01417111
3 60,64750157 0,323823475 0,01004759
4 60,84246536 0,326143675 7,165016363 x 10-3
5 60,98303317 0,327816835 5,130129983 x 10-3
6 61,08447426 0,329024413 3,683699215 x 10
-3
7/22/2019 Remi Induktor
29/34
8-29
7 61,15772662 0,329896491 2,650496208 x 10-3
8 61,21064762o 0,330526553 1,909876424 x 10-3
9 61,24889278o
0,330981903 1,377651058 x 10-3
10 61,27653841o 0,331311062 9,94491645 x 10-4
11 61,2965255o 0,331549039 7,18289175 x 10-4
12 61,31097741o 0,331721113 5,19000664x 10-4
13 61,32142795o 0,331845545 3,7511075x 10-4
14 61,32898548o 0,331935531 2,71168939x 10-4
15 61,33445112o 0,33200061 1,96057995x 10
-7
16 46,67768139o 0,082452102 3,12754x 10-8
17 46,67768124o 0,082452102 9,3518x 10-9
Jadi adalah 46,67768124o
1)1(2
)1(cos2.sin
8
costan/
tan/322
e
eRF
707908771,0RF
8.7.5 Perbandingan antara hasil percobaan dengan hasil perhitungan menurut
teori.
RF pada hasil percobaan dan hasil perhitungan menurut teori,terlihat adanya
perbedaan. RF pada perhitungan menurut teori lebih kecil dibandingkan RF
pada hasil percobaan. Kita dapat melihat RF pada hasil percobaan, nilai RF-
nya langsung dihitung dengan memasukkan nilai tegangan dari data
percobaan (dari alat ukur yang digiunakan tanpa ada unsur lain). Berbeda
dengan nilai RF pada hasil perhitungan menurut teori, ada unsur lain yang
mempengaruhi perhitungan RF, yaitu frekuensi (f), sudut , dsb.
7/22/2019 Remi Induktor
30/34
8-30
8.7.5.1Menghitung Faktor Ripel (RF) secara teori pada penyearah satu-fasa setegah gelombang.
Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengahgelombang tanpa dioda freewheeling maupun filter dapat di lihat
nilai RF-nya pada teori dasar pada persamaan (8-3) yaitu 1,211.
Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengahgelombang dengan filter tanpa dioda freewheeling dimana nilai RF-
nya tidak tersedia.
Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa setengahgelombang dengan filter maupun dioda freewheeling dimana nilai
RF-nya dapat diketahui :
Berdasarkan data pengujian ballast :
Rtot = R +Rm+ RL= 70 + 1 + 48 = 119
L = 1,2 H
f = 50 Hz
Jadi adalah :
1)1(2
)1(cossin
4
costan/
tan/322
e
eRF
Jadi,
Untuk tegangan dan arus pada Penyearah satu-fasa setengahgelombang berdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan
filter dan dioda freewheeling dimana nilai RF-nya dapat dilihat padaanalisa hasil percobaan no. 2 yaitu 553662214,0 .
8.7.5.2 Menghitung Faktor Ripel (RF) secara teori pada penyearah satu-
fasa gelombang penuh jembatan.
Untuk tegangan dan arus pada penyearah satu-fasa jembatan tanpafilter dimana nilai RF-nya dapat di lihat pada teori dasar pada
persamaan (8-8) yaitu 0,483.
7/22/2019 Remi Induktor
31/34
8-31
Untuk tegangan dan arus padapenyearah satu-fasa jembatan denganfilter dimana nilai RF-nya dapat diketahui :
Rtot = R +Rm+ RL= 70 + 1 + 48 = 119
L = 1,2H
f = 50 Hz
( )
Jadi adalah :
1)1(2
)1(cossin
8
costan/
tan/322
e
eRF
Jadi,
Untuk tegangan dan arus pada Penyearah satu-fasa jembatanberdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter dan dioda
freewheeling dimana nilai RF-nya dapat di lihat pada hasil di atas
yaitu nilai RF secara teori dengan kondisi yang sama.
8.7.5.3 Perbandingan antara nilai RF praktek dengan RF teori
Tabel 8.4 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus
pada penyearah satu-fasa setengah gelombang tanpa dioda
freewheelingmaupun filter.
Vs
(V)
RF (Ripple faktor) Praktek RF (Ripple faktor) Teori
Untuk Tegangan Untuk Arus Untuk Tegangan Untuk Arus
90 1,3 1,4841,211 1,211
120 1,32 1,56
Tabel 8.5 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus
pada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter tanpa
dioda freewheeling.
Vs
(V)
RF (Ripple faktor) Praktek RF (Ripple faktor) Teori
Untuk Tegangan Untuk Arus Untuk Tegangan Untuk Arus
90 1,3 1,02 Tidak tersedia Tidak tersedia
7/22/2019 Remi Induktor
32/34
8-32
120 1,2 1,2
Tabel 8.6 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan aruspada penyearah satu-fasa setengah gelombang dengan filter maupun
dioda freewheeling.
Vs
(V)
RF (Ripple faktor) Praktek RF (Ripple faktor) Teori
Untuk Tegangan Untuk Arus Untuk Tegangan Untuk Arus
90 1,3 0,81 120 1,3 1,02
Tabel 8.7 Perbandingan RF antara praktek dan teori dari Penyearah satu-fasa
setengah gelombang berdasarkan bentuk gelombang pada kondisidengan filter dan dioda freewheeling
Vs (V)RF (Ripple faktor)
Teori Praktek
90 1,023583793 553662213,0
120 1,023583793
Tabel 8.8 Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus
pada penyearah satu-fasa jembatan tanpa filter.
Vs (V)RF (Ripple faktor) Praktek RF (Ripple faktor) Teori
Untuk Tegangan Untuk Arus Untuk Tegangan Untuk Arus
45 0,57 0,670,483 0,483
60 0,56 0,74
Tabel 8.9Perbandingan RF antara praktek dan teori untuk tegangan dan arus
pada penyearah satu-fasa jembatan dengan filter.
Vs (V)RF (Ripple faktor) Praktek RF (Ripple faktor) Teori
Untuk Tegangan Untuk Arus Untuk Tegangan Untuk Arus
45 0,51 0,45 60 0,56 0,62
Tabel 8.10 Perbandingan RF antara praktek dan teori dari Penyearah satu-fasa
jembatanberdasarkan bentuk gelombang pada kondisi dengan filter
dan dioda freewheeling.
Vs (V)RF (Ripple Factor)
Teori Praktek
7/22/2019 Remi Induktor
33/34
8-33
Mismatches
90 707908771,0 120
8.8 KESIMPULAN
Dari hasil percobaan dan analisa yang dilakukan,maka dapat disimpulkanbahwa;
a. Dari hasil analisa, dapat disimpulkan bahwa dengan penggunaan filterdengan dioda Freewheeling,dimana besar faktor ripel (RF) yang dihasilkan
akan lebih kecil daripada penggunaan filter tanpa dioda Freewheeling.
b. Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakanfilter-L pada penyearah satu fasa setengah gelombang maka akan
menghasilkan gelombang arus yang lebih luas.
c. Pada penyearah satu-fasa jembatan maka akan menghasilkan bentukgelombang yang melayang dari garis div.
d. Dari hasil analisa data untuk penyearah satu-fasa jembatan tanpa filtermaupun dengan filter diperoleh nilai RF(tegangan) lebih besar dibanding RF
(Arus).
e. Kekurangan dari filter-L dapat menyebabkan sudut fasa dari arus bebanterlambat dari tegangan, sehingga tegangan total akan mempunyai faktor
ripel yang lebih besar.
7/22/2019 Remi Induktor
34/34
DAFTAR PUSTAKA
Politeknik Negeri Ujung Pandang.2009.JobsheetPraktikum Elektronika Daya.
Pembimbing Praktikum Elektronika Daya. Makassar: (tidakditerbitkan)
Top Related