51
DC Switch AC Switch Rangkaian PWM Buck Converter Boost Converter Buck-Boost Converter Kontrol Fase PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA 2013 PRAKTIKUM ELEKTRONIKA INDUSTRI 1

ModulPraktikum ELIN 1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Praktikum ELIN 1 PENS

Citation preview

  • DC Switch

    AC Switch

    Rangkaian PWM

    Buck Converter

    Boost Converter

    Buck-Boost Converter

    Kontrol Fase

    PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

    DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

    POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

    2013

    PRAKTIKUM ELEKTRONIKA INDUSTRI 1

  • i

    Contents

    1 DC SWITCH ...................................................................................................................... 1

    1.1 TUJUAN ..................................................................................................................... 1

    1.2 DASAR TEORI........................................................................................................... 1

    1.2.1 TRANSISTOR SEBAGAI SWITCH .................................................................. 1

    1.2.2 MOSFET SEBAGAI SWITCH ........................................................................... 3

    1.2.3 SCR ...................................................................................................................... 4

    1.2.4 SSR (SOLID STATE RELAY) ........................................................................... 5

    1.3 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................... 6

    1.4 ALAT DAN BAHAN ................................................................................................. 7

    1.5 LANGKAH KERJA .................................................................................................... 8

    1.6 DATA PENGUKURAN ............................................................................................. 8

    2 AC SWITCH .................................................................................................................... 11

    2.1 TUJUAN ................................................................................................................... 11

    2.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 11

    2.2.1 TRIAC................................................................................................................ 11

    2.3 OPTO-TRIAC ........................................................................................................... 13

    2.4 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................. 14

    2.5 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................... 14

    2.6 LANGKAH KERJA .................................................................................................. 15

    2.7 DATA PENGUKURAN ........................................................................................... 16

    3 Rangkaian PWM .............................................................................................................. 22

    3.1 TUJUAN ................................................................................................................... 22

    3.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 22

    3.3 PERALATAN ........................................................................................................... 23

    3.4 KOMPONEN YANG DIGUNAKAN : .................................................................... 23

    3.5 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................. 24

    3.6 PROSEDUR PERCOBAAN ..................................................................................... 24

    4 BUCK CONVERTER ..................................................................................................... 26

    4.1 TUJUAN ................................................................................................................... 26

    4.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 26

  • ii

    4.4 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................. 32

    4.5 DESAIN RANGKAIAN ........................................................................................... 32

    4.6 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................... 33

    4.7 LANGKAH KERJA .................................................................................................. 34

    4.8 DATA PENGUKURAN ........................................................................................... 34

    5 BOOST CONVERTER ................................................................................................... 35

    5.1 TUJUAN ................................................................................................................... 35

    5.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 35

    5.3 DESAIN RANGKAIAN ........................................................................................... 36

    5.4 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................... 37

    5.5 LANGKAH KERJA .................................................................................................. 37

    6 BUCK-BOOST CONVERTER ....................................................................................... 38

    6.1 TUJUAN ................................................................................................................... 38

    6.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 38

    6.3 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................. 41

    6.4 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................... 41

    6.5 LANGKAH KERJA .................................................................................................. 41

    7 KONTROL FASE ............................................................................................................ 43

    7.1 TUJUAN ................................................................................................................... 43

    7.2 DASAR TEORI......................................................................................................... 43

    7.3 RANGKAIAN PERCOBAAN ................................................................................. 44

    7.4 ALAT DAN BAHAN ............................................................................................... 44

    7.5 LANGKAH KERJA .................................................................................................. 45

  • 1 DC SWITCH

    1.1 TUJUAN

    1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar saklar elektronik menggunakan transistor.

    2. Praktikan dapat memahami prinsip dasar saklar elektronik menggunakan MOSFET.

    3. Praktikan dapat memahami prinsip dasar saklar elektronik menggunakan SCR.

    4. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum.

    1.2 DASAR TEORI

    Switch atau saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan

    jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat

    penyambung atau pemutus aliran listrik

    DC switch yang dimaksud adalah switch yang menggunakan komponen

    semikonduktor, sehingga dapat dikontrol oleh aliran listrik. Ada berberapa macam komponen

    yang dapat digunakan untuk dc switch antara lain : Transistor, MOSFET, SCR, dan SSR.

    Setiap komponen yang digunakan memiliki karakteristik yang berbeda

    Gambar 1.1 Transistor sebagai switch

    1.2.1 TRANSISTOR SEBAGAI SWITCH

    Untuk menghasilkan kondisi on/off seperti pada saklar, transistor dioperasikan pada

    salah satu titik kerjanya, titik saturasi dan cut off. Transistor akan aktif apabila diberikan arus

    pada basis transistor sebesar :

    Saat kondisi saturasi, transistor seperti sebuah saklar yg tertutup (on) sehingga arus dapat

    mengalir dari kolektor menuju emitor. Sedangkan saat kondisi cutoff, transistor seperti

    sebuah saklar yg terbuka (off) sehingga tidak ada arus yg mengalir dari kolektor ke emitor.

    http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jaringan_listrik&action=edit&redlink=1http://2.bp.blogspot.com/_475Kc8x-yW8/SLA-vYNOEfI/AAAAAAAAALQ/LzcV7d83v0A/s1600-h/pers1.JPG

  • Gambar 1.2 Kurva titik kerja Transistor

    Agar transistor dapat bekerja sebagai saklar, ada beberapa hal yg harus diperhatikan

    diantaranya :

    1. Menentukan Ic

    Ic adalah arus beban yg akan mengalir dari kaki kolektor ke emitor. Besarnya arus

    beban ini tidak boleh lebih besar dari Ic maksimum yang dpt dilewatkan oleh

    transistor. Arus beban ini dapat dicari dengan persamaan berikut :

    2. Menentukan Hfe transistor

    Setelah arus beban yg akan dilewatkan pada transistor diketahui maka selanjutnya

    adalah menentukan transistor yg akan dipakai dgn syarat spt berikut :

    http://3.bp.blogspot.com/_475Kc8x-yW8/SLA_oex7LJI/AAAAAAAAALg/Oxt7X_EBp8E/s1600-h/graph1.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_475Kc8x-yW8/SLBEq__er8I/AAAAAAAAALo/vjfpCJgyuRo/s1600-h/pers2.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_475Kc8x-yW8/SLBIp8rSxmI/AAAAAAAAALw/NHZghg8rN8s/s1600-h/pers3.JPG

  • 3. Menentukan Rb

    Setelah transistor yg akan dipakai sebagai saklar telah ditentukan maka selanjutnya

    adalah menentukan hambatan pada basis (Rb). Besarnya Rb ini dapat dicari dengan

    persamaan berikut :

    1.2.2 MOSFET SEBAGAI SWITCH

    MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) merupakan salah satu

    jenis transistor yang memiliki impedansi mauskan (gate) sangat tinggi (Hampir tak

    berhingga) sehingga dengn menggunakan MOSFET sebagai saklar elektronik,

    memungkinkan untuk menghubungkannya dengan semua jenis gerbang logika. Dengan

    menjadikan MOSFET sebagai saklar, maka dapat digunakan untuk mengendalikan beban

    dengan arus yang tinggi dan biaya yang lebih murah daripada menggunakan transistor

    bipolar. Untuk membuat MOSFET sebgai saklar maka hanya menggunakan MOSFET pada

    kondisi saturasi (ON) dan kondisi cut-off (OFF).

    Gambar 1.3 Kurva karakteristik mosfet

    Wilayah Cut-Off (MOSFET OFF)

    Pada daerah Cut-Off MOSFET tidak mendapatkan tegangan input (Vin = 0V)

    sehingga tidak ada arus drain Id yang mengalir. Kondisi ini akan membuat tegangan Vds =

    http://1.bp.blogspot.com/_475Kc8x-yW8/SLBI-cQ5nSI/AAAAAAAAAL4/B5saTCOl0ns/s1600-h/pers4.JPG

  • Vdd. Dengan beberapa kondisi diatas maka pada daerah cut-off ini MOSFET dikatakan OFF

    (Full-Off).

    Kondisi cut-off ini dapat diperoleh dengan menghubungkan jalur input (gate) ke

    ground, sehingga tidak ada tegangan input yang masuk ke rangkaian saklar MOSFET.

    Dengan beberapa karakteristik diatas maka dapat dikatakan bahawa MOSFET pada daerah

    Cut-Off merupakan saklar terbuka dengan arus drain Id = 0 Ampere. Untuk mendapatkan

    kondisi MOSFET dalam keadaan open maka tegnagan gate Vgs harus lebih rendah dari

    tegangan treshold Vth dengan cara menghubungkan terminal input (gate) ke ground.

    Wilayah Saturasi (MOSFET ON)

    Pada daerah saturasi MOSFET mendapatkan bias input (Vgs) secara maksimum

    sehingga arus drain pada MOSFET juga akan maksimum dan membuat tegangan Vds = 0V.

    Pada kondisi saturasi ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi ON secara penuh (Fully-

    ON).

    Kondisi saturasi MOSFET dapat diperoleh dengan memberikan tegangan input gate yang

    lebih tinggi dari tegangan tresholdnya dengan cara menghubungkan terminal input ke Vdd.

    Sehingga MOSFET mejadi saturasi dan dapat dianalogikan sebagai saklar pada kondisi

    tertutup.

    1.2.3 SCR

    Silicon Controlled Rectifier (SCR) merupakan alat semikonduktor empat lapis (PNPN)

    yang menggunakan tiga kaki yaitu anoda (anode), katoda (cathode), dan gerbang (gate)

    dalam operasinya. SCR adalah salah satu thyristor yang paling sering digunakan dan dapat

    melakukan penyaklaran untuk arus yang besar.

    Pada prinsipnya untuk membuat SCR menjadi ON adalah dengan memberi arus trigger

    lapisan P yang dekat dengan katoda. Yaitu dengan membuat kaki gate pada thyristor PNPN

    seperti pada gambar a dibawah. Karena gate SCR letaknya dekat dengan katoda, bisa juga pin

    gate ini disebut pin gate katoda (cathode gate).

    Melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini di trigger menjadi ON,

    yaitu dengan memberi arus gate. Ternyata dengan memberi arus gate Ig yang semakin besar

    dapat menurunkan tegangan breakover (Vbo) sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah

    tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Sampai pada suatu besar arus

    gate tertentu, ternyata akan sangat mudah membuat SCR menjadi ON. Bahkan dengan

    tegangan forward yang kecil sekalipun. Misalnya 1 volt saja atau lebih kecil lagi

  • Gambar 1.4 Kurva karakteristik SCR

    Ada satu parameter penting lain dari SCR, yaitu VGT. Parameter ini adalah tegangan trigger

    pada gate yang menyebabkab SCR ON. Kalau dilihat dari model thyristor pada gambar

    struktur thyristor dengan transistor pada artikel sebelumnya, tegangan ini adalah tegangan

    Vbe pada transistor Q2. VGT seperti halnya Vbe, besarnya kira-kira 0.7 vol

    1.2.4 SSR (SOLID STATE RELAY)

    SSR adalah sebuah perangkat semikonduktor yang dapat digunakan menggantikan

    relay mekanik untuk menghubungkan arus listrik ke beban dalam banyak aplikasi. Artinya

    Solid state relay adalah sebuah saklar elektronik yang tidak memiliki bagian yang bergerak.

    Contohnya foto-coupled SSR, transformer-coupled SSR, dan hybrida SSRSolid-state relay

    adalah murni elektronik, biasanya terdiri dari sisi kontrol yang rendah/ low current control

    side (setara dengan kumparan relay elektromekanik) dan high-current load side (setara

    dengan kontak pada relay konvensional).

    SSR biasanya mempunyai kemampuan mengisolasi listrik beberapa ribu volt antara

    kontrol dan beban. Karena isolasi ini, beban sendiri hanya diberi power dari switch line

    sendiri dan hanya kan terhubung apabila ada kontrol sinyal yang mengoperasikan relay.

    Gambar 1.5 bagian dalam sebuah SSR

  • SSR berisi satu atau lebih LED di input (drive). input ini menyediakan kopling optik

    sebuah phototransistor atau photodiode array, yang pada gilirannya menghubungkan ke

    sirkuit driver yang menyediakan sebuah interface ke perangkat switching atau perangkat pada

    output. Perangkat swithing biasanya MOS-FET atau TRIAC.

    1.3 RANGKAIAN PERCOBAAN

    (a) (b)

    (c) (d)

    Gambar 1.6 Rangkaian Percobaan (a) Transistor (TIP31) (b) MOSFET(IRFZ44) (c) SCR(FIR3D) (d) SSR

  • 1.4 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul DC Switch 1

    2. Power Supply DC 1

    3. Multitester digital 1

    4. Osciloscope 1

    5. Function Generator 1

  • 1.5 LANGKAH KERJA

    Percobaan 1. (Transistor)

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian, atur Vcc dengan tegangan 12 Volt

    dari sumber tegangan modul.

    3. Atur Vb (V input) sesuai data pada table.

    4. Ukur perubahan nilai Ib, Ic, Vce untuk setiap perubahan Vb dan catat pada tabel .

    5. Lakukan perhitungan hfe nilai Ib dan Ic yang didapat, dan bandingkan dengan

    hasil pengukuran.

    Percobaan 2. (MOSFET)

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian, atur Vcc dengan tegangan 12 Volt

    dari sumber tegangan modul.

    3. Atur tegangan input agar nilai Vgs = (1.5 s.d. 4.0) kemudian ukur tegangan Vds

    dan Ids untuk setiap perubahan Vgs dan catat pada tabel.

    4. Gambarkan hubungan Vgs (sumbu x) dan Ids (sumbu y) dengan menggunakan

    grafik.

    Percobaan 3. (SCR)

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian, atur Vcc dengan tegangan 12 Volt

    dari sumber tegangan modul.

    3. Atur tegangan input agar nilai Vgate = (0.1 ,0.2.. 1.0) Lihat kondisi LED catat

    pada tabel. Setelah itu putuskan tegangan supply untuk membuat SCR off.

    4. Lihat perubahan kondisi LED untuk setiap perubahan Vgate dan catat pada tabel

    1.6 DATA PENGUKURAN

    Percobaan 1 (Transistor)

    Rb = 1 KOhm, Vs = 12V (dari modul)

    Vb

    (Volt)

    Ib

    perhitungan

    (mA)

    Ib

    pengukuran

    (mA)

    Ic

    pengukuran

    (mA)

    Vce

    (pengukuran)

    Hfe (Ic

    pengukuran/Ib

    pengukuran)

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

  • 0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    Percobaan 2 (MOSFET)

    VS = 12 V

    Vgs

    (V)

    V ds

    (pengukuran)

    I ds

    (pengukuran)

    1.50

    1.75

    2.00

    2.25

    2.50

    2.75

    3.00

    3.25

    3.50

    3.75

    4.00

  • Percobaan 3 (SCR)

    Vgate

    (V)

    I gate teori

    (Vgate/Rgate)

    (mA)

    Igate

    pengukuran

    (mA)

    V AK

    (mV)

    I AK

    (mA)

    Kondisi

    LED

    0.0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1.0

  • 2 AC SWITCH

    2.1 TUJUAN

    1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar saklar AC menggunakan TRIAC.

    2. Praktikan dapat memahami prinsip dasar saklar AC menggunakan kombinasi

    OptoTRIAC dan triac.

    3. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum.

    2.2 DASAR TEORI

    Switch atau saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan

    jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat

    penyambung atau pemutus aliran listrik

    AC switch yang dimaksud adalah pensaklaran sinyal AC yang menggunakan

    komponen semikonduktor, dalam praktikum ini yang digunakan adalah TRIAC dan

    OptoTRIAC.

    2.2.1 TRIAC

    TRIAC atau Triode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak-balik) adalah

    sebuah komponen elektronik yang sama dengan 2 dua SCR yang disambungkan antiparalel

    dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional

    Triode Thyristor yang berarti saklar yang dapat mengalirkan arus listrik 2 arah saat triac

    sudah mendapat pemicuan pada kaki gerbang. Kaki gerbang dapat dipicu dengan tegangan

    positif ataupun negative. Sekali disulut, komponen ini akan terus menghantar hingga arus

    yang mengalir lebih rendah dari arus holding, misal pada akhir paruh siklus dari arus bolak-

    balik. Hal tersebut membuat TRIAC sangat cocok untuk mengendalikan sinyal AC,

    memungkinkan pengendalian arus yang sangat tinggi dengan arus kendali yang sangat

    rendah. Sebagai tambahan, memberikan pulsa sulut pada titik tertentu dalam siklus AC

    memungkinkan pengendalian persentase arus yang mengalir melalui TRIAC (pengendalian

    fase).

    Gambar 1 Konstruksi semikonduktor TRIAC

    http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jaringan_listrik&action=edit&redlink=1

  • Gambar 2 Simbol TRIAC

    Kontruksi triac diperlihatkan pada Gambar 2. Triac beroperasi sebagai dua SCR

    dalam satu bungkus dan dipasang paralel berkebalikan. Rangkaian ekivalen triac

    diperlihatkan sebagai dua SCR yang dihubungkan paralel terbalik seperti diperlihatkan pada

    Gambar 3. Dengan demikian, triac mampu menghantarkan dengan salah satu polaritas

    tegangan terminal. Triac dapat juga ditrigger dengan salah satu polaritas sinyal gerbang.

    Triac mempunyai tiga terminal; dua terminal utama (MT2) dan terminal utama 1

    (MT1) dan gerbang (G). Terminal MT2 dan MT1 dirancang demikian rupa sehingga aliran

    arus adalah dua arah. Kurva karakteristik dari TRIAC adalah seperti pada Gambar 3 berikut

    ini.

    Gambar 3 Kurva karakteristik TRIAC

    Gambar 3 menyatakan karakteristik dari triac, Vf menyatakan tegangan forward,

    sedangkan Vr menyatakan tegangan reverse pada triac. If menyatakan arus forward,

    sedangkan Ir menyatakan arus reverse. Dengan didapatkan kurva karakteristik pada Gambar 3

    maka dapat arus dapat mengalir antara MT2 dan MT1 dan juga antara gerbang dan MT1. Triac

    dapat ditrigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak masuk atau

    keluar dari gerbang. Triac mempunyai empat kemungkinan mode pentriggeran terhadap

    refrensi tegangan pada MT1 yaitu:

    MT2 adalah positif dan gerbang positif

    MT2 adalah positif dan gerbang negatif

    MT2 adalah negatif dan gerbang positif

    MT2 adalah negatif dan gerbang negatif

  • Gambar 4 Mode trigger pada kuadran 1, 2, 3, dan 4

    2.3 OPTO-TRIAC

    Opto-TRIAC merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas LED infra merah dan

    sebuah photo triac yang digunakan sebagai pengendali triac. Opto-TRIAC biasanya

    digunakan sebagai antar muka (interface) antara rangkaian pengendali dengan rangkaian daya

    (triac) dan juga sebagai pengaman rangkaian kendali, karena antara LED infra merah dan

    photo triac tidak terhubung secara elektrik, sehingga bila terjadi kerusakan pada rangkaian

    daya (triac) maka rangkaian pengendali tidak ikut rusak. Opto-TRIAC biasanya terdiri dari

    dua macam yaitu optoisolator yang terintegrasi dengan rangkaian zero crossing detector dan

    optoisolator yang tidak memiliki rangkaian zero cossing detector. Opto-TRIAC yang

    terintegrasi dengan zero crossing detector biasanya menggunakan triac sebagai solid state

    relay (SSR), sedangkan pada Opto-TRIAC yang tidak terintegrai dengan zero crossing

    detector biasanya menggunakan triac untuk mengendalikan tegangan. Simbol dari Opto-

    TRIAC ini terlihat seperti pada gambar berikut.

    Gambar 5 Simbol optoTRIAC

    Hal-hal yang diperlukan dalam menggunakan optoisolator adalah besarnya arus pada diode

    infra merah untuk membuat photo triac terkunci (latch), juga besarnya arus maksimum yang

    mampu dilewati photo triac untuk mengalirkan arus gate pada triac daya.

  • 2.4 RANGKAIAN PERCOBAAN

    (a)

    (b)

    (c)

    Gambar 6 Rangkaian Percobaan (a) Karakteristik TRIAC, (b) Switch AC optoTRIAC, (c) Dimmer AC

    2.5 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul AC Switch 1

    2. Breed board 1

    3. Resistor 100 Ohm/10watt, 100 Ohm/0.25watt 1

    4. Power Supply DC 2

    5. Multitester digital 2

    6. Osciloscope 1

  • 2.6 LANGKAH KERJA

    Percobaan 1. (Karakteristik TRIAC)

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian dengan menggunakan breedboard.

    3. Pastikan ground power supply DC dengan negative power supply DC tidak

    terhubung. Jika masih terhubung, lepaskan hubungan ground supply

    dengan negative supply. (dimaksudkan untuk membuat supply negatif)

    4. Atur VMT2-MT1 dengan tegangan 18 Volt dari sumber tegangan modul.

    5. Atur Vgate sesuai data pada table.

    6. Ukur perubahan nilai Igate, dan IMT2-MT1 untuk setiap perubahan Vgate dan catat

    pada tabel.

    7. Gambarkan karakteristik TRIAC seperti pada dasar teori.

    Percobaan 2. (OptoTRIAC)

    1. Siapkan modul AC Switch dan power supply DC.

    2. Pasangkan positif dan negative power supply pada positif dan negative port

    LOGIC

    3. Pasangkan supply 12 VAC dan beban lampu sesuai pada gambar rangkaian.

    4. Atur tegangan masukan port LOGIC sesuai pada tabel, kemudian ukur I logic

    atau arus masukan pada optoTRIAC dan tegangan Vbeban dengan menggunakan

    voltmeter AC.

    5. Catat hasilnya pada tabel.

    Percobaan 3. (DIMMER)

    1. Siapkan modul AC Switch dan power supply DC.

    2. Atur nilai resistansi sesuai dengan tabel dengan memutar potensio yang ada pada

    modul AC Switch.

    3. Ukur nilai tegangan pada beban (pin nomor 2 terhadap pin nomor 1) dan

    kapasitor (pin nomor 3 terhadap pin nomor 1) dengan menggunakan voltmeter

    AC.

  • 4. Berikan keterangan nyala lampu.

    5. Amati gelombang pada lampu dengan menggunakan osiloskop dan

    dokumentasikan

    6. Matikan supply modul dan lepaskan lampu. (untuk mengatur nilai resistansi,

    supply harus mati dan lampu harus dilepas.)

    7. Ulangi langkah kedua hingga pengambilan data selesai.

    2.7 DATA PENGUKURAN

    Percobaan 1 (Karakteristik TRIAC)

    Rgate = 100 Ohm/0.5W, R = 100/10W

    Gambar 4 Kaki-kaki BTA 12

  • Kuadran 1

    VMT2-MT1 = 18V

    Vgate

    (Volt)

    Igate (mA) I MT2-MT1

    (mA)

    0.0

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

  • Kuadran 2

    VMT2-MT1 = 18V

    Vgate

    (Volt)

    Igate (mA) I MT2-MT1

    (mA)

    0.0

    -1.0

    -2.0

    -3.0

    -4.0

    -5.0

    Kuadran 3

    VMT2-MT1 = -18V

  • Vgate

    (Volt)

    Igate (mA) I MT2-MT1

    (mA)

    0.0

    -1.0

    -2.0

    -3.0

    -4.0

    -5.0

    Kuadran 4

    VMT2-MT1 = -18V

    Vgate

    (Volt)

    Igate (mA) I MT2-MT1

    (mA)

    0.0

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

  • Percobaan 2 (OptoTRIAC)

    Vlogic

    (V)

    I logic

    (mA)

    Vbeban AC

    (V)

    Lampu

    nyala/mati

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

    Percobaan 3 (Dimmer)

    Kapasitor = 0.1 mikroFarad

    Resistor

    (kOhm)

    VAC beban

    (V)

    VAC Kapasitor Lampu

    nyala/redup/mati

    0.5

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

    4.0

  • 3 Rangkaian PWM

    3.1 TUJUAN

    Setelah melaksanakan percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu :

    1. Menjelaskan prinsip kerja rangkaian PWM

    2. Membuat rangkaian PWM

    3.2 DASAR TEORI

    Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal

    yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata

    yang berbeda. Beberapa contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk

    telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan,

    audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya. Aplikasi PWM berbasis

    mikrokontroler biasanya berupa pengendalian kecepatan motor DC, pengendalian motor

    servo, pengaturan nyala terang LED dan lain sebagainya.

    Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun

    memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo

    sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang

    yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%).

    IC timer 555 dapat digunakan sebagai rangkaian pengontrol PWM (PWM controller) yang

    sederhana, hal ini karena IC 555 memiliki dasar pengendali PWM dengan fitur pengendalian

    lebar pulsa 0..100% yang dikendalikan menggunakan suatu potensiometer (R1) pada suatu

    pembangkit pulsa dengan frekuensi yang stabil tidak terpengaruh oleh perubahan posisi

    potensiometer (R1) tersebut. Frekuensi utput yang dihasilkan dari rangkaian pengendali

    PWM dibawah ditentukan oleh nilai potensiometer (R1) dan kapasitor (C1), lebar pulsa sisi

    positif dan sisi negatif dari pulsa output rangkaian PWM controller ini dapat ditentukan dari

    posisi potensiometer (R1). Frekuensi output rangkaian PWM controller dengan konfigurasi

    nilai R1 dan C1 seperti pada gambar dibawah akan memberikan output dengan frekuensi dari

    170 Hz 200 Hz. Diode-diode yang digunakan pada rangkaian PWM controller IC 555 ini

    dapat menggunakan dioda tipe 1N4148. Untuk membuat rangkaian PWM controller dengan

    IC 555 dapat dilihat skema rangkaian dan komponen yang digunakan seperti pada gambar

    rangkaian berikut.

  • Gambar 5 Rangkaian PWM

    R2, R3 dan C3 membentuk suatu rangkaian pemberi triger awal pada saat IC 555 melakukan

    reset selama 2 detik. Jika ingin menggunakan rangkaian PWM controller IC 555 ini dengan

    sumber tegangan V+ selain +12 volt DC rangkaian ini tetap dapat bekerja dengan baik,

    karena range VCC IC 555 cukup lebar.

    3.3 PERALATAN

    1. Power Supply

    2. Oscilloscope

    3. Breadboard

    3.4 KOMPONEN YANG DIGUNAKAN :

    1. Resistor 1K Ohm (1 buah)

    2. Resistor 330 Ohm (1 buah)

    3. Potensiomater 50K Ohm (1 buah)

    4. kapasitor keramik/milar 100nF (1 buah)

    5. kapasitor keramik/milar 10nF (1 buah)

    6. IC 555 (1 buah)

  • 7. dioda 1N4001 (2 buah)

    8. dioda 1N4004 (1 buah)

    9. Transistor BD139 (1 buah)

    3.5 RANGKAIAN PERCOBAAN

    3.6 PROSEDUR PERCOBAAN

    1. Siapkan lebih dulu Power Supply, Oscilloscope dan breadboard. Pada breadboard,

    buatlah rangkaian seperti rangkaian percobaan.

    2. Berikan nilai komponen pada rangkaian sesuai dengan nilai komponen pada tabel.

    3. Amati bentuk gelombang yang terjadi dan gambarkan.

    4. Berapa nilai tHI dan tLO yang ditunjukkan pada Oscilloscope ? isikan pada tabel

    5. Dari hasil tHI dan tLO di atas, berapa duty cycle dan frekuensi yang dihasilkan ? isikan

    pada tabel

    6. Bandingkan hasil yang didapat di oscilloscope dengan perhitungan menggunakan

    persamaan-persamaan di atas. Berapa prosentase kesalahan pengukuran dibandingkan

    penghitungan ?

  • VCC = 5Volt, C2 = 0.01uF, RL = 2.2kOhm

    Komponen Teori Praktik

    R1 VR1 C1 t1 t2 D frekuensi t1 t2 D frekuensi

    4.7 10 47nF

    10 4.7 47nF

    1 20 47nF

    20 1 47nF

    390 470 27nF

    470 390 27nF

  • 4 BUCK CONVERTER

    4.1 TUJUAN

    1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar Buck Converter.

    2. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum.

    4.2 DASAR TEORI

    Pengubah daya DC-DC (DC-DC Converter) tipe peralihan atau dikenal juga dengan

    sebutan DC Chopper dimanfaatkan terutama untuk penyediaan tegangan keluaran DC yang

    bervariasi besarannya sesuai dengan permintaan pada beban. Daya masukan dari proses DC-

    DC tersebut adalah berasal dari sumber daya DC yang biasanya memiliki tegangan masukan

    yang tetap. Pada dasarnya, penghasilan tegangan keluaran DC yang ingin dicapai adalah

    dengan cara pengaturan lamanya waktu penghubungan antara sisi keluaran dan sisi masukan

    pada rangkaian yang sama. Komponen yang digunakan untuk menjalankan fungsi

    penghubung tersebut tidak lain adalah switch (solid state electronic switch) seperti misalnya

    Thyristor, MOSFET, IGBT, GTO. Secara umum ada dua fungsi pengoperasian dari DC

    Chopper yaitu penaikan tegangan dimana tegangan keluaran yang dihasilkan lebih tinggi dari

    tegangan masukan, dan penurunan tegangan dimana tegangan keluaran lebih rendah dari

    tegangan masukan.

    Buck chopper adalah konverter daya yang digunakan untuk merubah suatu tegangan

    dc masukan (Va) ke tegangan keluaran dc yang lebih kecil (Vs). Seperti halnya tranformator

    pada tegangan AC. Gambar 3.1 adalah blok diagram dari buck converter yang berfungsi

    sebagai penurun tegangan dan Gambar 4.2 merupakan skematik pada buck converter.

    Supply dc

    voltage

    Buck

    Konverter

    Load

    PWM

    Gambar 4.1 Blok Diagram Buck Konverter

  • Gambar 4.2 Skematik Rangkaian Buck Converter

    Cara kerja rangkaian dapat dibagi menjadi dua mode. Mode 1 dimulai pada saat

    mosfet Q1 di-on-kan pada t=0, arus masukan, yang meningkat, mengalir melalui filter

    induktor L, filter kapasitor C dan beban resistor R. Mode 2 dimulai pada saat transistor Q1 di-

    off-kan pada t=t1. Dioda freewheeling Dm terhubung karena energi yang tersimpan pada

    induktor dan arus induktor tetap mengalir melalui L,C, beban dan dioda Dm. Arus induktor

    turun sampai mosfet Q1 di-on-kan kembali pada siklus berikutnya. Rangkaian ekuivalen

    untuk kerja mode-mode ditunjukan pada Gambar 4.3 saat mode on dan Gambar 4.4. Bentuk

    gelombang untuk arus dan tegangan dapat dilihat pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Untuk

    arus tetap yang mengalir pada induktor L, bergantung pada frekuensi pensakelaran,

    induktansi filter dan kapasitansi, arus induktor dapat menjadi tidak kontinyu.

    Gambar 4.3 Mosfet On Kondisi Mode 1

  • Gambar 4.4 Mosfet Off Kondisi Mode 2

    Tegangan yang melalui induktor L, pada umumnya

    Dengan mengasumsikan arus induktor naik secara linier dari I1 ke I2 pada waktu t1.

    Atau

    Dan arus induktor turun secara linier dari I2 ke I1 pada waktu t2

    Atau

    Dimana I adalah arus riple puncak ke puncak induktor L. Dengan menyamakan nilai I

    pada persamaan menghasilkan,

    Subtitusi t1=kT dan t2=(1-k)T menghasilkan tegangan keluaran rata-rata

  • Dengan mengasumsikan bahwa rangkaian tidak mengalami rugi-rugi,

    dan arus masukan rata-rata,

    Periode pensaklaran T dapat dinyatakan sebagai berikut,

    Yang memberikan arus ripple puncak ke puncak,

    Atau

    Dengan hukum arus kirchhoff, kita dapat menuliskan arus inductor

    Gambar 4.5 Tegangan dan Arus dari Buck Converter

    Gambar 4.6 Bentuk Gelombang Arus Induktor

  • Bila kita asumsikan bahwa arus ripple beban io sangat kecil dan bisa diabaikan, CL ii = .

    Arus kapasitor rata rata yang mengalir selama t/2+t/2=T/2 adalah,

    Tegangan kapasitor dinyatakan dengan,

    Dan tegangan ripple puncak ke puncak kapasitor adalah

    Dengan mensubtitusikan nilai I dari persamaan menghasilkan,

    Atau

    Regulator buck hanya memerlukan sebuah mosfet, sangat sederhana, dan memiliki efisiensi

    yang tinggi dari 90%. di/dt atau arus beban dibatsasi oleh induktor L. Namun demikain, arus

    masukan tidak kontinyu dan filter masukan biasanya dibutuhkan. Regulator buck memiliki

    satu polaritas tegangan keluaran dan arus keluaran yang unidirectional dan memerlukan

    rangkaian pelindung untuk kemungkinan adanya hubung singkat pada bila arus yang

    mengalir pada dioda.

  • Gambar 4.7 Skematik rangkaian snubber

    Rangkaian Snubber ini digunakan untuk meredam (meminimalkan) adanya spike

    tegangan ata arus pada kondisi switching ON / OFF. Untuk perhitungan desain rangkaian

    snubber adalah sebagai berikut :

    Untuk Ion = Io

    Voff = V in

    D = duty cycle

    T =

    Untuk pemasangan resistor snubber maka digunakan nilai setengah (1/2) dari nilai

    perhitungan resistansi snubber

  • 4.4 RANGKAIAN PERCOBAAN

    4.5 DESAIN RANGKAIAN

    Vin-min = 15 Volt

    Vin-max = 18 Volt

    Vo = 10 Volt

    Io = 0.5 A

    Frekuensi Pensaklaran = 50.500 Hz

    Duty Cycle :

    min -Vin

    VoD %67,66%100

    15

    10D

    max -Vin

    VoD %55%100

    18

    10D

    Nilai arus rata rata induktor dimana R adalah resistansi beban :

    oL IR

    Voi

    20

    10Li 20

    5.0

    10

    oI

    VoR

    AiL 5.0

    Nilai Induktor :

  • Lfin

    fo

    oiniVV

    VVVV

    fL

    1***

    1

    max_

    max_

    dimana : iL ( ripple arus yang diharapkan)

    dan Vf = 0,7 Volt (tegangan barrier diode)

    pada modul ini, rangkaian didesain tanpa memperhitungkan riple

    HL 610.85

    Nilai Kapasitor output :

    o

    rms

    V

    TDIcC

    .

    Dimana :

    C adalah nilai kapasitor

    Irms adalah arus rms kapasitor

    Vo adalah ripple tegangan

    D adalah duty cycle

    T adalah periode

    ID peak = Io/D = 0.5/0.5 = 1 ampere

    ID rms = ID peak x D = 0.707 ampere

    Ic rms = ( ID rms2

    Io2)

    = (0.7072-0.5

    2)

    = 0.25 ampere

    oo VV *%013,0

    0013,0

    10*00013,0

    *00013,0

    oV

    0013.0

    10.40.5.025.0 6C

    FC 3846

    4.6 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul Buck Converter 1

    2. Power Supply DC 1

    3. Amperemeter digital 1

    4. Amperemeter analog 1

  • 5. Multitester digital 1

    6. Osiloskop 1

    4.7 LANGKAH KERJA

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti pada gambar rangkaian, atur tegangan input 18 volt

    frekwensi switching=50,5 kHz, danatur duty cycle sesuai table, kemudian ukur

    tegangan output, arus output danarus input.

    3. Amati bentuk pulsa PWM dan tegangan output dengan osiloskop.Gambar di kertas

    millimeter.

    4. Amati tegangan VDS (drain-source) dan VGS (gate-source)

    5. Bandingkan hasil pengukuran untuk beberapa data.

    6. Tentukan prosentasi perbedaan hasil pengukuran dengan teori.

    4.8 DATA PENGUKURAN

    Vin

    (Volt)

    Iin

    (A)

    Duty Cycle

    D(%)

    Vo (exp)

    (volt)

    Vo(cal)

    (Volt)

    Io

    (A)

    (%)

    18 20

    18 30

    18 40

    18 45

    18 50

    18 60

  • 5 BOOST CONVERTER

    5.1 TUJUAN

    1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar Boost Converter

    2. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum

    5.2 DASAR TEORI

    Boost converter adalah jenis dc-dc converter

    yang memiliki output tegangan yang lebih besar dari

    tegangan input.

    Jika saklar MOSFET ditutup maka arus di induktor akan naik (energi

    tersimpan di induktor naik). Saat saklar dibuka maka arus induktor akan mengalir

    menuju beban melewati dioda (energi tersimpan di induktor turun). Rasio antara

    tegangan keluaran terhadap tegangan masukan konverter sebanding dengan rasio

    antara periode penyaklaran dan waktu pembukaan saklar. Ciri khas utama konverter

    ini adalah bisa menghasilkan arus masukan yang kontinyu.

    Pada saat ini, topologi boost banyak dipakai dalam penyearah yang mempunyai

    faktor-daya satu seperti terlihat dibawah:

    Pada rangkaian ini, saklar dikendalikan sedemikian rupa sehingga gelombang arus

    induktor mempunyai bentuk seperti bentuk gelombang sinusoidal yang disearahkan.

    Dengan cara ini, arus masukan penyearah akan mempunyai bentuk mendekati

    sinusoidal dengan faktor-daya sama dengan satu. Pengendali konverter semacam ini

    sekarang tersedia banyak di pasaran dalam bentuk chip.

  • 5.3 DESAIN RANGKAIAN

    Vin-min = 5 Volt

    Vo = 10 Volt

    Io = 0.5 A

    Frekuensi Pensaklaran = 35.000 Hz

    Duty Cycle :

    min-Vin1

    VoD %50%100)

    10

    51( D

    Nilai arus rata rata induktor dimana R adalah resistansi beban :

    oL IR

    Voi

    20

    10Li 20

    5.0

    10

    oI

    VoR

    AiL 5.0

    Nilai Induktor :

    Lfo

    in

    infoiVV

    VVVV

    fL

    1***

    1 min_min_

    min_

    4.0in

    fo

    oLV

    VVIi

    2

    RD)-(1D 2

    minf

    L

    dimana : iL ( ripple arus yang diharapkan)

    Vf = 0,7 Volt (tegangan barrier diode)

    Lmin = nilai induktor minimal

    pada modul ini, rangkaian didesain tanpa memperhitungkan riple

    HL 610.65

    Nilai Kapasitor output :

    o

    L

    o

    L

    o

    oVf

    i

    V

    Ti

    V

    QC

    **88

    .

    Dimana :

    ooVV *%1,0

    01,0

    10*001,0

    *001,0

    oV

  • o

    Lo

    Vf

    iC

    **8

    01,0*50500*8

    054,0oC

    oC F220

    5.4 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul Boost Convereter 1

    2. Power Supply DC 1

    3. AM-meter digital 1

    4. Am-meter analog 1

    5. Multitester Digital 1

    6. Osiloskop 1

    5.5 LANGKAH KERJA

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan

    2. Buat rangkaian seperti gambar rangkaian, atur tegangan input 5 volt frekuensi

    switching=35Khz, dan atur duty cycle sesuai tabel, kemudian ukur tegangan

    output, arus output dan arus input.

    3. Amati bentuk pulsa PWM dan tegangan output osiloskop. Gambar di kertas

    millimeter.

    4. Amati tegangan VDS(drain-source) dan VGS (gate-source) pada oscilloscope.

    5. Bandingkan hasil pengukuran untuk beberapa data.

    6. Tentukan prosentase perbedaan hasil pengukuran dengan teori.

    I. DATA PENGUKURAN

    Vin

    (volt)

    Iin

    (A)

    Duty cycle

    D (%)

    Vo(exp)

    (volt)

    Vo(cal)

    (volt)

    Io

    (A)

    (%)

    5 20

    5 30

    5 40

    5 45

    5 50

    5 60

  • 6 BUCK-BOOST CONVERTER

    6.1 TUJUAN

    1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar Buck-Boost Converter

    2. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum

    6.2 DASAR TEORI

    Buck Boost Converter berfungsi mengkonversi tegangan input menjadi lebih kecil atau

    menjadi lebih besar disisi output. Converter ini merupakan kombinasi antara buck converter

    dan boost converter.

    D

    LCin Cout

    Q

    VinL

    O

    A

    D

    Gambar 6.1 Rangkaian buck boost converter

    Analisis Rangkaian

    LCin

    Q

    Vin

    D

    LCout

    L

    O

    A

    D

    Gambar 6.2 Rangkaian pengganti buck boost converter

    (a) transistor ON

    (b) transistor OFF

    Selama transistor ON, maka rangkaian pengganti dari buck boost converter adalah

    sebagaimana dalam gambar x.x. Dari gambar tesebut dapat dijelaskan bahwa tegangan drop

    di induktor sama dengan tegangan tegangan input.

    Lin VV

    Sehingga arus yang mengalir dalam induktor akan naik secara linier, yang besarnya

    tergantung dari lama menutupnya transistor (ton).

  • oninLtLi

    t

    i

    L tVL

    IdVL

    dd

    dLV

    11 ...(1)

    Lama ton adalah sama dengan duty cycle dikalikan periode gelombang (DT). Sehingga rumus

    diatas bisa dituliskan dalam bentuk persamaan yang lain.

    DTVL

    I inL )(1

    Selama transistor OFF, maka rangkaian pengganti dari buck boost converter adalah

    sebagaimana dalam gambar x.x. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan bahwa tegangan drop

    induktor sama dengan tegangan output.

    Lout VV ...(2)

    Sehingga arus yang mengalir dalam induktor akan turun secara linier, yang besarnya

    tergantung dari lama membukanya transistor (toff). Dimana toff = T - ton.

    )(11

    onoutLtLi

    t

    i

    L tTVL

    IdVL

    dd

    dLV ...(3)

    Lama (T-ton) adalah sama dengan 1 dikurangi duty cycle dikalikan periode gelombang (1-

    D)T. Sehingga rumus diatas bisa dituliskan dalam bentuk persamaan yang lain.

    TDVL

    I outL )1(1

  • Vclock

    ton T t

    VL

    Vin

    -Vout

    ILIL

    Iin

    ID

    Iout

    t

    t

    t

    Gambar 6.3 Hubungan pwm dan bentuk arus pada induktor

    Dari dua persamaan diatas, yaitu pers. 1 dan pers. 3 pada saat kondisi steady state, yaitu IL

    arus naik dan IL arus turun:

    )(1

    &1

    onoutLoninL tTVL

    ItVL

    I

    Dari persamaan tersebut jika arus naik dan arus turun dijumlahkan akan sama dengan nol,

    sehingga didapatkan persamaan dibawah ini.

    )1( D

    DV

    tT

    tVV in

    on

    on

    inout

    ...(4)

    Dari persamaan diatas, dengan mengubah variasi nilai ton = 0 T, maka nilai Vout akan

    bergeser mulai dibawah Vin kemudian naik sampai lebih besar Vin.

    Perhitungan nilai induktor L

  • Dengan menggunakan penurunan dan cara yang sama dengan dua converter yang diatas,

    maka nilai L minimum untuk menentukan buck boost converter bekerja di CCM adalah

    f

    DV

    ItV

    IL in

    L

    onin

    L

    11min ...(6)

    6.3 RANGKAIAN PERCOBAAN

    6.4 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul Buck-Boost Convereter 1

    2. Power Supply DC 1

    3. Multitester Digital 1

    4. Osiloskop 1

    5. Lampu Pijar 1

    6.5 LANGKAH KERJA

    1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

    2. Buat rangkaian seperti gambar rangkaian, atur tegangan input 10 volt

    frekuensi switching = 40Khz, dan atur duty cycle sesuai tabel, kemudian ukur

    tegangan output, arus output dan arus input.

    3. Amati bentuk pulsa PWM dan tegangan output osiloskop. Gambar di kertas

    millimeter.

    4. Amati tegangan VDS(drain-source) dan VGS (gate-source) pada oscilloscope.

    5. Bandingkan hasil pengukuran untuk beberapa data.

    6. Tentukan prosentase perbedaan hasil pengukuran dengan teori.

    7. DATA PENGUKURAN

  • Vin

    (volt)

    Iin

    (A)

    Duty cycle

    D (%)

    Vo(exp)

    (volt)

    Vo(cal)

    (volt)

    Io

    (A)

    (%)

    10 20

    10 30

    10 40

    10 50

    10 60

    10 70

    10 80

  • 7 KONTROL FASE

    7.1 TUJUAN

    1. Mengetahui prinsip kerja zero crossing detector.

    2. Mengetahui prinsip kerja komponen penyusun rangkaian kontrol fase

    3. Mengetahui prinsip kerja pengaturan nilai tegangan AC dengan metode penyulutan fase.

    7.2 DASAR TEORI

    TCA 785 adalah modul IC yang di dalamnya sudah terintegrasi Zero Crossing Detector

    (ZCD) dan penggeser pulsa dari 0 sampai 180. Sumber tegangan masukan IC TCA 12 volt

    dan bekerja pada frekuensi antara 10 Hz sampai 500 Hz.

    Gambar 7.1 Blok Internal TCA 785

    Gambar 7.1 menjelaskan prinsip kerja TCA 785 yaitu sinkronisasi dari tegangan sumber yang

    dihubungkan dengan kaki nomor 5 melalui resistor hambatan tinggi. ZCD akan menentukan

    letak titik nol dan disimpan dalam memori sinkron. Detektor ini kemudian akan

    mengendalikan generator gelombang tinggi gigi gergaji yang sesuai dengan frekuensi sumber

    tegangan. Kapasitor C10 dan resistor R9 akan menentukan kemiringan dan bentuk

    gelombang gergaji yang dihasilkan. Nilai kapasitansi kapasitor antara 500 pF sampai 1 F

    dan R9 dapat diperoleh dari resistor dengan resistansi antara 3 k sampai 100 k. Bila

    tegangan referensi pada kaki 11 pada posisi terendah, maka sudut penyulutan akan

    menunjukkan = 0 sehingga untuk mengatur sudut pemicuan dapat dilakukan dengan

  • menggeser V11 (kontrol tegangan). Sehingga sudut penyulutan dapat dirumuskan dengan

    persamaan sebagai berikut.

    V Kontrol adalah tegangan yang terukur pada PIN 11 (V11) dan Vpeak amplitudo gelombang

    segitiga adalah nilai amplitudo tegangan pada PIN 10 (V10).

    Gambar 7.2 Bentuk gelombang pada TCA 785

    7.3 RANGKAIAN PERCOBAAN

    7.4 ALAT DAN BAHAN

    1. Modul Praktikum Kontrol Fase (TCA785)

    2. Osiloskop

    3. 2 Probe Osiloskop

    4. 2 kabel power

    5. AVOMETER

  • 7.5 LANGKAH KERJA

    1. PERHATIAN, MODUL BEROPERASI PADA 220 AC, HARAP HATI-HATI

    PADA PIN 6, LOAD/BEBAN, MAUPUN PADA KONEKTOR DENGAN

    LOGAM TERBUKA PADA PIN TERSEBUT.

    2. CABUT KABEL POWER SETIAP KALI SUSUNAN KONEKTOR DI UBAH

    MESKIPUN TOMBOL POWER TELAH DIMATIKAN, KARENA DAPAT

    MENYEBABKAN TERSENGAT LISTRIK (GROUNDING TIDAK BAGUS).

    3. AGAR LEBIH AMAN, JANGAN BIARKAN BAGIAN TUBUH MENYENTUH

    LANTAI.

    4. Pasangkan kabel power osiloskop pada sumber AC.

    5. Pasangkan probe osiloskop pada channel 1 dan channel 2 osiloskop.

    6. Pasangkan beban lampu pijar pada modul dengan cara menancapkan banana plug

    pada jack LOAD/BEBAN.

    Gambar 7.3 Pemasangan beban lampu

    7. Pasangkan probe channel 1 pada jack nomor 2, sedangkan probe referensi pada jack

    ground menggunakan kabel banana yang ada.

  • Gambar 7.4 Pemasangan probe osiloskop

    8. Pasangkan kabel power pada modul dan hubungkan dengan sumber AC.

    9. Nyalakan osiloskop dan tekan tombol power pada modul (tombol merah) hingga

    lampu indikator pada modul menyala.

    10. Tekan tombol autoset pada osiloskop. Dan amati bentuk gelombang yang muncul.

    Gambar 7.5 Bentuk gelombang segitiga pada PIN 10

    11. Hitung nilai tegangan puncak pada gelombang segitiga tersebut. (Pada gambar di atas

    tegangan puncak bernilai 3.5 Volt )

    12. Matikan power modul dengan meng-off-kan saklar dan mencabut kabel power

    13. Pasangkan probe channel 1 pada jack nomor 1, sedangkan probe referensi pada jack

    ground menggunakan kabel banana yang ada.

    14. Hidupkan power modul dengan meng-on-kan saklar dan memasangkan kabel power

    kembali

    15. Amati dan gambarkan gelombang pada jack banana nomor 1 dengan refrensi GND

    (probe referensi pada jack GND) pada saat tegangan kontrol bernilai di bawah ini.

  • a. V Kontrol-GND =

    b. V Kontrol-GND =

    Keterangan : Nilai Vpeak amplitudo gelombang segitiga dapat dilihat pada langkah ke

    8.

    16. Ulangi langkah 9 hingga 12 dengan memasangkan probe channel 1 pada jack

    banana nomor 2, 3, 4, 5 sedangkan probe referensi pada jack ground

    menggunakan kabel banana yang ada.

    17. Ukur nilai beberapa parameter di bawah ini

    Keterangan :

    V Kontrol Diukur dengan DC Voltmeter pada jack V Kontrol dan

    GND

    Sudut Penyulutan Teori

    Sudut Penyulutan

    Praktik

    Nilai Tegangan RMS

    Lampu

    Diukur dengan AC Voltmeter pada jack LOAD/BEBAN

    Nyala Lampu Keterangan terang, sedang, redup, berkedip

  • Tabel 7.1 Pengukuran percobaan

    No V Kontrol-

    GND

    (DC Volt)

    Sudut

    Penyulutan

    Teori

    Sudut

    Penyulutan

    Praktik

    Nilai Tegangan

    RMS lampu

    (AC Volt)

    Nyala

    Lampu

    1 0

    2 0.5

    3 1

    4 1.5

    5 2

    6 2.5

    7 3

    8 3.5

    9 4