Soal-Soal Full Wave Rectifier 1 dan 3 phase

(1)

Oleh :

Huwayna

Hafizhotunniswah

1 D4 ELIN

_–

A

(1310131025)

(2)

ull

(3)

ull

(4)

1

Diketahui: Diketahui:

Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut

Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut ::



Vs(1) 311,12 sin 314t volt



Trafo step down Np:Ns = 10:3



Diode silikon rb= 0,5

ΩΩ



Beban R1= 250

ΩΩ

dan R2=100

ΩΩ

(R1 dan R2 diparalel) lalu di hubungkan

seri dengan R3= 80

ΩΩ

Ditanya : Ditanya :

a. Gambar rangkaiannya lengkap

b. T

b. Tentukan

entukan tahanan beban

tahanan beban total

total

c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III)

d. Tentukan arus sekunder dan arus primer

e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output

(5)

Jawab : Jawab : a. a.

Penyelesaian Soal 1

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

2

Diketahui:

Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :

 Vs(1) 155,56 sin 314t volt

 Trafo step down Np:Ns = 11:5 dan rugi trafo 5 % dari daya ac sekunder

 Diode silikon VF= 0,82 volt rb= 2 Ω

 Beban R1= 210 Ω dan R2=120 Ω (R1, R2 diparalel) lalu di hubungkan seri dengan R3= 45 Ω dan R4 = 90 Ω (R3 dan R4 diparalel)

Ditanya :

a. Gambar rangkaiannya lengkap b. Tentukan tahanan beban total

c. Tentukan tegangan dc, arus dc dan daya dc (PD I, PD II dan PD III) d. Tentukan arus sekunder dan arus primer

(11)

Jawab : a.

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

3

Diketahui:

Suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :

 Daya beban beban sebesar 155 watt

 Trafo step down Np:Ns = 9:4 dan rugi trafo terdiri dari rugi inti besi sebesar 4 watt dan rugi tembaga 6 % dari besarnya beban dc

 Diode silikon VF= 0,74 volt rb= 2,2 Ω

 Beban R1= 180 Ω dan R2=145 Ω (R1, R2 diparalel) lalu di hubungkan seri dengan R3= 60 Ω dan R4 = 80 Ω (R3 dan R4 diparalel) lalu di seri 20 Ω

Ditanya :

c. Tentukan tegangan dc dan arus dc

d. Tentukan arus sekunder dan arus primer (PD I, PD II dan PD III) e. Tentukan efesiensi, frekuensi ripple output, periode output

(17)

Jawab : a.

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

4

Diketahui:

suatu rangkaian FWR-bridge model mempunyai data parameter sebagai berikut :

 Vs(1) 155,56 sin 120t volt

 Trafo step down Np:Ns = 12:5 dan rugi trafo 6 % dari daya ac sekunder

 Diode silikon VF= 0,72 volt rb= 2 Ω

 Beban R1= 50 Ω dan R2=110 Ω (R1 dan R2 diseri) lalu di hubungkan seri dengan R3= 20 Ω dan R4 = 40 Ω (R3 dan R4 diparalel)

Ditanya :

a. Gambar rangkaiannya lengkap

b. Tentukan tahanan beban total

(23)

Jawab : a.

(24)

c. dan d. TeganganSkunder Vs(max) =   . 155,56 = 64,81  DenganPendekatan 1 Vdc = 0,636 . Vsmax = 0,636 . 64,81 = 41,22 volt Idc =   = 41,22 173,33 = 0,238 Ampere Pdc = Vdc. Idc = 41,22 . 0,238 = 9,8 Watt Is(eff.)=  ., = 0.238 2. 0,636 = 0. 264  Ip(eff.) =   .  = 0,264 . 5 12 . 1 94% = 0.117  Pac = Vs(eff.) . Is(eff.) = ,  . 0,264 = 12,118 Watt  =   . 100 % = , ,. 100 % = 80,89 %

(25)

Dengan Pendekatan 2 Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf) = 0,636 . (64,81 – 2.(0,72) ) = 40,3volt Idc =   = 40,3 173,33 = 0,232 Ampere Pdc = Vdc . Idc = 41,22 . 0,238 = 9,37 Watt Is(eff.) =  ., = 0.232 2. 0,636 = 0. 258  Ip(eff.) =   .  = 0,258 . 5 12 . 1 94% = 0.114  Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)

= ,  . 0,258 = 11,84 Watt  =   . 100 % = , , . 100 % = 79,10 %

(26)

Dengan Pendekatan3 Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf) .  : = 0,636 . (64,81 – 2.(0,72) ) . , ,:. = 39,84 volt Idc =   = 39,84 173,33 = 0,229 Ampere Pdc = Vdc . Idc = 39,84 . 0,229 = 9,16 Watt Is(eff.) =  ., = 0.229 2. 0,636 = 0. 255  Ip(eff.) =   .  = 0,255 . 5 12 . 1 94% = 0.113  Pac = Vs(eff.) . Is(eff.)

= ,  . 0,255 = 11,71 Watt  =   . 100 % = , , . 100 % = 78,19 %

(27)

(28)

5

Diketahui:

Suatu rangkaian penyearah gelombang penuh center tap mempunyai data parameter- parameter sebagai berikut :

 Beban = 120 watt dengan arus 4 Ampere

 Diode silikon dengan rb = 0,15 ohm

 Rugi trafo 2% dari beban

 Tegangan input primer dari jala-jala PLN

Ditanya :

a. Gambar rangkaian lengkap

b. Tegangan beban dan tahananan beban

c. Efesiensi (dalam perhitungan gunakan pendekatan 3) d. Angka transformasi dan arus input

(29)

Penyelesaian Soal 5

Jawab : a. b. V =   =   = 30  R =   =   = 7,5 Ω

(30)

c.Vdc = 0,636 . (Vsmax – 2Vf) .  : 30 = 0,636 . (Vsmax – 2.(0,72) ) . , ,:., Vsmax = 50,49 volt Is(eff.) =  ., = 4 2. 0,636 = 4,447 

Pac = Vs(eff.) . Is(eff.) = ,  . 4,447 = 158,76 Watt  =   . 100 % =  , . 100 % = 75,58 %

(31)

d. a =   = , , = 0,16 Ip(eff.) =   . 0,16 .  % = 4,447 . 0,16 . 1 98% = 0.72 

(32)

(33)

Semi onverter

Tiga asa

(34)

Soal 1 (Semikonverter 3 Phasa)

Diketahui:

Suatu rangkaian ac to dc semikonverter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut : Sumber tiga fasa hubungan bintang :

V_RN (t) =311,12 sin 314t volt

V_SN (t) =311,12 sin (314t + 240) volt V_TN (t) =311,12 sin (314t + 120)volt

Trafo step down hubungan bintang-bintang : N_P:N_S = 7: 3

Diode D1=D2=D3= diode silikon rb =1,5 ohm Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel

Ditanya :

(35)

W x Idc x Vdc Pdc A Rb RL Vdc Idc V x x Rb RL RL x Vf Vs Vdc PD W x Idc x Vdc Pdc A RL Vdc Idc V Vf Vs Vdc PD W x Idc x Vdc Pdc A RL Vdc Idc V Vs x Vdc PD x total R RL V x Vs 11 , 378 625 , 3 3 , 104 625 , 3 5 , 1 27 , 27 3 , 104 3 , 104 5 , 1 27 , 27 27 , 27 ) 7 , 0 33 , 133 ( 83 , 0 ) max ( 83 , 0 3 * 36 , 444 03 , 4 08 , 110 03 , 4 27 , 27 08 , 110 08 , 110 ) 7 , 0 33 , 133 ( 83 , 0 ) max ( 83 , 0 2 * 09 , 449 05 , 4 66 , 110 05 , 4 27 , 27 66 , 110 66 , 110 max 83 , 0 1 * 27 , 27 110 60 50 33 , 133 12 , 311 7 3 max                                                 

Penyelesaian Soal 1

(36)

ms f out Tout Hz f in x fout trafo Ef fisiensi x x Ps Pdc rectifier Ef fisiensi W x rms Is x rms Vs Ps V x RL x Vs rms Is 6 , 6 150 1 1 150 3 % 100 % 138 % 100 26 , 325 09 , 494 % 100 26 , 325 45 , 3 2 33 , 133 45 , 3 27 , 27 2 33 , 133 2 max               

(37)

Soal 2 (Semikonverter 3 Phasa)

Diketahui:

Suatu rangkaian ac to dc semikonverter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut : Sumber tiga fasa hubungan bintang :

Trafo step down hubungan bintang-bintang : N_P:N_S = 7: 3, Rugi trafo 5% dari Daya Skunder.

Diode D1=D2=D3= diode silikon rb =1,5 ohm Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel

Ditanya :

(38)

W x Idc x Vdc Pdc A Rb RL Vdc Idc V x x Rb RL RL x Vf Vs Vdc PD W x Idc x Vdc Pdc A RL Vdc Idc V Vf Vs Vdc PD W x Idc x Vdc Pdc A RL Vdc Idc V Vs x Vdc PD x total R RL V x Vs 11 , 378 625 , 3 3 , 104 625 , 3 5 , 1 27 , 27 3 , 104 3 , 104 5 , 1 27 , 27 27 , 27 ) 7 , 0 33 , 133 ( 83 , 0 ) max ( 83 , 0 3 * 36 , 444 03 , 4 08 , 110 03 , 4 27 , 27 08 , 110 08 , 110 ) 7 , 0 33 , 133 ( 83 , 0 ) max ( 83 , 0 2 * 09 , 449 05 , 4 66 , 110 05 , 4 27 , 27 66 , 110 66 , 110 max 83 , 0 1 * 27 , 27 110 60 50 33 , 133 12 , 311 7 3 max                                                 

Penyelesaian Soal 2

(39)

ms f out Tout Hz f in x fout x x Pp Ps trafo Ef fisiensi x x Ps Pdc rectifier Ef fisiensi W x Ps x Ps Pp W x rms Is x rms Vs skunder Pac A x Is x Np Ns Ip A x RL x Vs rms Is 6 , 6 150 1 1 150 3 % 23 , 95 % 100 52 , 341 26 , 325 % 100 % 138 % 100 26 , 325 09 , 494 % 100 52 , 341 ) 26 , 325 % 5 ( 26 , 325 ) % 5 ( 26 , 325 45 , 3 2 33 , 133 478 , 1 45 , 3 7 3 45 , 3 27 , 27 2 33 , 133 2 max                         

(40)

(41)

Soal 1 (Semikonverter 3 Phasa)

Diketahui:

Suatu rangkaian ac to dc full converter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut : Sumber tiga fasa hubungan bintang :

Trafo step down hubungan bintang-bintang : N_P:N_S = 8: 3

Diode D1=D2=D3= D4=D5=D6 diode silikon rb =2,5 ohm

Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel lalu di seri 10 ohm

Ditanya :

(42)

(43)

(R1/ / R 2) 10 50 60 10 37,27 50 60 3 155,56 58,33 8 * 1: 0,955 max 0,955 58,335 55,7 55,7 1, 49 37,27 . 55, 7 1, 49 83, 25 * P D 2 : 0,955( 3 ) 0,955(58,335 RL X Ns Vs maks xVpmaks x V Np PD Vdc Vs x V Vdc Idc RL Pdc Vdc Idc x W Vdc Vsmaks Vf                        3 0.7) 0,955 56,235 53,7 53,7 1, 44 37,27 . 53, 7 1, 44 77, 37 * 3 : 0,955(Vsmaks 3 ) x 3 37,27 0,955(58,335 3 0,7) 3 25 37,27 0,955 56,232 0,832 44,7 44,7 37,27 2,5 x x V Vdc Idc A RL Pdc Vdc Idc x W PD RL Vdc Vf rb RL x x x x V Vdc Idc Rl rb                      1,123 44,7 1,123 50,198 A Pdc Vdc x Idc x W     1, 49 1,103 0, 955 2 0, 955 2 3 1,103 0,413 8 100% 83, 25 100% . 83, 25 100% 58,335 1,103 2 83,25 100% 45,49 183% 2 2 3,14 0.02 314 1 1 6 6 6 30 0,02 Idc Is A Ns Ip x Is x A Np Pdc Penyearah x Pac Skunder x Vs Is x x x x Tin Tout s Fout Fin x Tin                       0 Hz

(44)

(45)

Soal 2 (Semikonverter 3 Phasa)

Diketahui:

Suatu rangkaian ac to dc full converter tiga fasa mempunyai data sabagai berikut : Sumber tiga fasa hubungan bintang :

Trafo step down hubungan bintang-bintang : N_P:N_S = 8: 3, Rugi Trafo 7% dari Daya Skunder.

Diode D1=D2=D3= D4=D5=D6 diode silikon rb =2,5 ohm

Beban R1=50 ohm dan R2= 60 ohm diparalel lalu di seri 10 ohm

Ditanya :

(46)

(47)

(R1/ / R 2) 10 50 60 10 37, 2 7 50 60 3 155,56 58,33 8 * 1: 0,955 max 0,955 58,335 55,7 55,7 1,49 37,27 . 55, 7 1, 49 83, 25 * P D 2 : 0, 955( 3 ) 0,955(58,335 RL X Ns Vs maks xVpmaks x V Np PD Vdc Vs x V Vdc Idc RL Pdc Vdc Idc x W Vdc Vsmaks Vf                        3 0.7) 0,955 56,235 53,7 53,7 1,44 37,27 . 53, 7 1, 44 77, 37 * 3 : 0,955(Vsmaks 3 ) x 3 37,27 0,955(58,335 3 0,7) 3 25 37, 2 7 0,955 56,232 0,832 44,7 44,7 37, 2 7 2, 5 x x V Vdc Idc A RL Pdc Vdc Idc x W PD RL Vdc Vf rb RL x x x x V Vdc Idc Rl rb                      1,123 44,7 1,123 50,198 A Pdc Vdc x Idc x W     1, 49 1,103 0, 955 2 0, 955 2 58,33 1,103 45, 49 2 7% 7 45, 49 45, 49 48, 67 100 100% 83, 25 100% . 83, 25 100% 58,335 1,103 2 83, 25 100% 45,49 183% 100% 4 Idc Is A Ps Is xVs x W Pp Ps Ps x W Pdc Penyearah x Pac Skunder x Vs Is x x x Ps Trafo x Pp                     5,49 100 93,4% 48,67 2 2 3,14 0.02 314 1 1 6 6 6 300 0,02 x x Tin Tout s Fout Fin x Hz Tin           