Nama : Siti Marwah Syarif
Kelas : 4J
TEORI
1. Ada empat konverter daya yaitu!
Jawab : Konvrensi DC-DC, Penyearah DC, Inverter DC-AC, Cycloconverter AC-AC.
2. Jelaskan salah satu contoh penggunaan untuk konvrensi DC-DC !
Jawab : Listrik DC 15V dengan komponen elektronika diubah menjadi listrik DC 5V. 3. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaanpenyearah AC-DC!
Jawab : Listrik AC 220 V/50 Hz diturunkan melewati trafo menjadi 12V AC dan kemudian disearahkan oleh diode menjadi tegangan DC 12V.
4. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaan inverter DC-AC!
Jawab : Listrik DC 12 V dari akumulator dengan perangkat inverter diubah menjadi listrik tegangan AC 220V, frekuensi 50 Hz.
5. Jelaskan salah satu coontoh untuk penggunaan Cycloconverter AC-AC!
Jawab : Tegangan AC 220 V dan frekuensi 50 Hz menjadi tegangan AC 110 V dan frekuensi yang baru 100 Hz.
6. Gambarkan rangkaian converter DC-DC pada tipe linier! Jawab :
7. Apakah PLC itu?
Jawab : PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.
8. Gambarkan struktur SCR? Jawab :
9. Sebutkan yang mempengaruhi peratan!
Jawab : Pemilihan kapasitor, filter keluaran, keluaran rata-rata, arus masuk dari pulsa-pulsa.
10. Dari struktur SCR apa fungsi dari kaki (pin) Gate?
Jawab : 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.
11. Jelaskan karakteristik dari V-I SCR pada grafik dibawah!
Jawab : Pada gambar tertera tegangan breakover Vbo, yang jika tegangan forward SCR
mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus Ig yang dapat menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada gambar ditunjukkan beberapa
arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR, arus trigger
gate ini sering ditulis dengan notasi IGT (gate trigger current). Pada gambar ada
ditunjukkan juga arus Ih yaitu arus holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi
agar SCR tetap ON maka arus forward dari anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini.
12. Gambarkan symbol SCR jenis LASCR! Jawab :
Vin D1 D2 R1 G A1 RL A2 13. Bagaimanakah cara keja DIAC?
Jawab : DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai dioda.
Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini. Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdown-nya.
14. Apa yang dimaksud dengan TRIAC?
Jawab : TRIAC mempunyai kontruksi sama dengan DIAC, hanya saja pada TRIAC terdapat terminal pengontrol (terminal gate). Sedangkan untuk terminal lainnya dinamakan main terminal 1 dan main terminal 2 (disingkat mt1 dan mt2). Seperti halnya pada DIAC, maka TRIAC pun dapat mengaliri arus bolak-balik, tidak seperti SCR yang hanya mengalirkan arus searah (dari terminal anoda ke terminal katoda).
15. Gambarlah rangkaian Triac Phase! Jawab :
17. Gambarkan circuit PWM pada saat Normal, Low Vo, High Vo!
Jawab :
18. Gambarkan karakteristik V-I DIAC! Jawab :
19. Gambarkan Lay Out system Listrik pada industry! Jawab :
Switching Converter Controller Power Input Power Output Reference Control Input
20. Untuk mendapatkan efisiensi yang kecil dengan cara?
Jawab : Memperkecil rugi-rugi dan ukuran yang kecil dan kompak. 21. Rugi daya dalam saklar adalah?
Jawab :
Saklar on v(t) = 0 Saklar off i(t) = 0 Daya P9t)= V(t).i(t) = 0 Saklar ideal rugi daya = 0
22. SCR jenis GCS biasanya digunakan sebagai?
Jawab : SCR jenis GCS biasanya digunakan sebagai rangkaian-rangkaian pencacah, digital, dan rankaian lain dengan picu negative untuk penghentian oprasi.
24. Gambarkan rangkaian penyearah AC-DC pada outputnya setengah gelombang! Jawab :
25. Cara kerja thyristor adalah? Jawab :
Thyristors hampir sama dengan diode
Thuristors tidak akan menghantar jika tidak ada arus bias maju pada Gate Thyristors akan berhenti menghantar jika tegangan nol atau arus berhenti
HITUNGAN
26. Hitunglah , sebuah SCR diketahui memiliki I
GT = 10 mA dan VGT = 0.7 volt. Maka dapat
dihitung tegangan V
in yang diperlukan agar SCR ini ON ?
LOAD SCR IGT Vb Vbc VGT 450Ω Jawab : Vin= IGT(R) + VGT= (10-3x450) + 0.7 = 4.9 volt 27. Berapakah tegangan V
in yang diperlukan agar SCR ini ON ?
LOAD SCR Vb Vbc 150Ω VGT = 0,5 V IGT = 0,02 A Jawab : Vin= IGT(R) + VGT= (0.02x150) + 0.5 = 3.5 volt
28. Hitunglah, sebuah SCR diketahui memiliki I
GT = 15000 μA , VGT = 0.9 volt dan Vin = 3.9
volt berapakah hambatan yang diperlukan? Jawab : Vin = IGT (R) + VGT
R = Vin −VGT
IGT = 3,9−0,9
15−3 = 200Ω
29. Hitunglah, sebuah SCR diketahui memiliki I
GT = 26x10 -3
A, R = 375 Ω dan V
in = 10000
mv berapakah V
Jawab : VGT = Vin – (IGT (R))
VGT = 10 – (26x10-3 x 375) = 0,25 volt 30. Jika diketahui I
GT dari TRIAC pada rangkaian 10 mA dan VGT = 0.7 volt. Lalu diketahui
juga yang digunakan adalah sebuah DIAC dengan V
bo = 20 V, maka dapat dihitung
TRIAC akan ON pada tegangan?
LAMPU R C VAC IGT VGT Vbo 10 kΩ Jawab : V = I GT(R)+Vbo+VGT = (10x10 -3 x 10x103) + 20 + 0.7 = 120,7 Volt
31. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 150 Volt, dengan I
GT = 2x10 -4
, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 7.5x103 Ω. berapakah Vbo nya?
Jawab : V = I
GT(R)+Vbo+VGT
Vbo = V – (IGT R) - VGT
Vbo= 175 - (2x10-2 x 7.5x103) – 0.9 = 24.1 volt
32. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 180 Volt, dengan Vbo = 30.7 volt, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 3.5x103Ω. berapakah IGT nya?
Jawab : V = I GT(R)+Vbo+VGT IGT = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜− 𝑉𝐺𝑇 𝑅 IGT = 180− 30.7− 0.9 3.5 𝑥 103 = 0,0424 A = 42,4 mA
33. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 120 Volt, dengan Vbo = 16.5 volt, VGT = 0.8 volt, dan IGT = 21 mA nya?
Jawab : V = I GT(R)+Vbo+VGT R = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜− 𝑉𝐺𝑇 𝐼𝐺𝑇 R = 120 – 16.5− 0.8 21 𝑥10−3 = 5135 Ω = 5.135 kΩ
34.Penyearah gelombang penuh diberikan tegangan 12V AC, dan arus 1A, tegangan ripple up = 3,4V, frekuensi ripple fp = 100Hz, dan tegangan cut-in diode Uf = 0,7 V. Hitunglah, faktor daya transformator?
Jawab : PT = 1,23 · Pd = 1,23 · 12V · 1A
= 14,8 W
35. Dari soal no. 34 berapakah besar tegangan AC? Jawab :U1 =
𝑈𝑑
2+ 2 .Uf
= 12 𝑣
2 + 2 .0,7 v =9,88 V
36.Dari soal no. 34 berapakah besar kapasitas kapasitor? Jawab : CG =
0,75 𝑥 𝐼𝑑
𝑓𝑝 𝑥 𝑈𝑝 =
0,75 𝑥 1 𝐴
100 𝐻𝑧 𝑥 3,4 𝑉 = 2.200 μF
37.Penyearah Thyristor dengan beban resistif. Tegangan input 100V AC. Hitung tegangan DC saat sudut penyalaan α = 0° dan α= 60°.
Jawab : 0o = 𝑈𝑑 ∝
𝑈𝑑𝑜 = 1 Udo α = 0
o
60o = 𝑈𝑑 ∝
𝑈𝑑𝑜 = 0.75 Udo α = 60 o
75 volt
38.Transistor BC 107 difungsikan gerbang NAND = Not And, tegangan sinyal 1 U1 = 3,4 V, tegangan LED UF = 1,65 V, Ub = 5V, arus mengalir pada LED IF = 20 mA, tegangan
UBE = 0,65 V, dan Bmin = 120, tegangan saturasi UCEsat = 0,2 V dan factor penguatan tegangan U = 3. Tentukan besarnya tahanan RC?
Jawab :
39. Tentukan besaran tahanan RV dari soal no. 38? Jawab :
40.Transistor BC 107 difungsikan gerbang NAND, tegangan sinyal 1 U1 = 2,5 V, tegangan LED UF = 2,25 V,Ub = 7 V arus mengalir pada LED IF = 15 mA, tegangan UBE = 0,78
V, dan Bmin = 120, tegangan saturasi UCEsat = 0,25 V dan faktor penguatan tegangan U= 3. Tentukan besarnya tahanan RV?.
Jawab : RV = (𝑈𝑏−𝑈𝐵𝐸) .𝐵𝑚𝑖𝑛
𝑈 . 𝐼𝐹 =
2,5 𝑉−0,78 𝑉 .120
3 .15𝑚𝐴 = 4,58 kΩ
Jawab : RC = 𝑈𝑏−𝑈𝐹 − 𝑈𝐶𝐸𝑠𝑎𝑡
𝐼𝐹 =
7−2,25 − 0,25
15𝑚𝐴 = 300 Ω
42. Jika harga puncak sinyal setengah gelombang 12 V, berapa harga rata-rata tegangan tersebut? Jawab : Diketahui Vm = 12 V Ditanya Vdc ? Vdc = 𝑉𝑚 𝜋 = 12 3,14 = 3,82 V
43. Suatu diode zener 5V3 dipasang seri dengan R. Apabila Pz=1W. Tentukan nilai VD untuk, V = 4V dan V= 6V
Jawab : a) V= 4 Volt V<Vz, VD=VR 4V<5V3
Diode dalam keadaan terbuka. Maka nilai VD sama dengan nilai VR yaitu 4 Volt b) V= 6 Volt
V>Vz, VD=Vz
6>5V3 maka nilai VD sama dengan Vz yaitu 5V3
44. Dari soal no. 43, Berapakah nilai tegangan pada R untuk kondisi a) dan b)? Jawab : VR pada tegangan = 4 Volt
P =V . I 1W = 4V . I I =P / V = 1W / 4V = 0.25A V = I . R 4 = 0.25A . R R = 4 / 0.25 = 16 ohm Iz = VR – Vz / R VR=(Iz . R)+Vz = (0.25A . 16Ω)+5V3 = 4 + 5V3 = 9 V3
45. Dari soal no. 43, Berapakah nilai R, agar diode tetap aman? Jawab : VR pada tegangan = 6 Volt
1W= 6V . I I =P / V = 1W / 6V = 0.16A V = I . R 6 = 0.16A . R R = 6 / 0.16 = 37.5 ohm Iz = VR – Vz / R VR =(Iz . R)+Vz = (0.16A . 37.5_)+5V3 = 6 + 5V3 = 11V3
Nilai R agar diode dalam kondisi aman Pz = Vz.Iz
1W = 5V3.Iz
Iz = 1W / 5V3 = 0.18 A R dipilih agar aman Iz<Izm
0.18<Izm Iz = VR-Vz / R 0.18 = 11V3 – 5V3 / R R = 11V3 – 5V3 / 0.18 11V3 = 33.3Ω 33.3 Ω < 37.5 Ω
merupakan tegangan VR pada tegangan V=6V karena V > Vz = 6 > 5V3 dan dianggap telah melebihi tegangan zenernya (batas aman) maka digunakan tegangan 11V3 untuk memilih nilai R agar aman !!
46. Dari rangkaian di atas, jika tegangan pada saat TRIAC akan ON adalah 220 Volt, dengan Vbo = 24 volt, VGT = 0.9 volt, dan tahanan 5,5x103Ω. berapakah IGT nya?
Jawab : V = I GT(R)+Vbo+VGT IGT = 𝑉− 𝑉𝑏𝑜− 𝑉𝐺𝑇 𝑅 IGT = 220 – 24 − 0.9 5,5 𝑥 103 = 0,035 A = 35 mA
47.Penyearah gelombang penuh diberikan tegangan 22V AC, dan arus 2A, tegangan ripple up = 5 V, frekuensi ripple fp = 50Hz, dan tegangan cut-in diode Uf = 0,9 V. Hitunglah, faktor daya transformator?
Jawab : PT = 1,23 · Pd = 1,23 · 22V · 2A
= 54,12 W
48.Dari no. 47 hitunglah besaran tegangan AC? Jawab :U1 =
𝑈𝑑
= 22 𝑣
2 + 2 .0,9 v =17,35 V
49.Dari no. 48 berapakah besar kapasitas kapasitor? Jawab : CG =
0,75 𝑥 𝐼𝑑
𝑓𝑝 𝑥 𝑈𝑝 =
0,75 𝑥 2 𝐴
50 𝐻𝑧 𝑥 5 𝑉 = 6000 μF
50. Jika harga puncak sinyal setengah gelombang 24 V, berapa harga rata-rata tegangan tersebut? Jawab : Diketahui Vm = 24 V Ditanya Vdc ? Vdc = 𝑉𝑚 𝜋 = 24 3,14 = 7,64 V
