Laporan DC Chopper

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

1.1 LATLATAR AR BELAKANGBELAKANG DC

DC chochoppepper r padpada a umumumnumnya ya banbanyak yak digdigunaunakan kan padpada a aplaplikaikasi-asi-apliplikaskasii ind

industustri ri dikdikarenarenakaakan n DC DC chochoppepper r dapdapat at menmengubgubah ah tegtegangangan an DC DC yayang ng tettetapap menjadi tegangan DC yang variabel. DC chopper biasanya disebut juga dengan menjadi tegangan DC yang variabel. DC chopper biasanya disebut juga dengan DC-DC konverter karena mengubah secara langsung dari tegangan DC ke DC. DC-DC konverter karena mengubah secara langsung dari tegangan DC ke DC.

Penggunaan DC chopper sangat luas. Mulai

Penggunaan DC chopper sangat luas. Mulai dari penggunaan pengontrolandari penggunaan pengontrolan putaran

putaran motor, motor, kereta kereta troli, troli, truk truk pengangkat pengangkat barang barang dll. dll. Alat Alat yang yang digunakandigunakan umum

umumnya nya harus mempunyharus mempunyai ai pengopengontrolntrolan an akseleakselerasi rasi yang bagus yang bagus dan respondan respon yang cepat.

yang cepat. 1.2

1.2 MAKSMAKSUD DAN TUD DAN TUJUANUJUAN

Adapun maksud dan tujuan dari praktikum ini adalah : Adapun maksud dan tujuan dari praktikum ini adalah : .

. MemMemahaahami ranmi rangkagkaian daian dasar DC csar DC chophopper !bper !buckuck".". #.

#. MampMampu menghu menghitung kitung kapasitaapasitas masings masing-masin-masing kompg komponen Donen DC chopC chopperper.. $.

$. MengaMenganalisa nalisa Daya Daya outpuoutput, %& t, %& dan & dan & keluakeluaran DC ran DC chopchopperper..

1.3

1.3 PEMBAPEMBATTASAN MASALASAN MASALAHAH

'ntuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal, maka perlu membatasi 'ntuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal, maka perlu membatasi masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya adalah

masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalahnya adalah ::

. Data-data yang diperlukan diperoleh dari data praktikum dan simulasi DC . Data-data yang diperlukan diperoleh dari data praktikum dan simulasi DC chopper.

chopper.

 

(2)

BAB II

TEORI DASAR

2.1 2.1 TEORI PERCOBAAN TEORI PERCOBAAN

Pengubah daya DC-DC !DC-DC Converter" tipe peralihan atau dikenal Pengubah daya DC-DC !DC-DC Converter" tipe peralihan atau dikenal juga

juga dengan dengan sebutansebutan DC DC Chopper Chopper diman(aatkan terutama untuk penyediaan diman(aatkan terutama untuk penyediaan tegang

tegangan an keluakeluaran ran DC DC yanyang g bervabervariasi riasi besaranbesarannya sesuai nya sesuai dengadengan n permpermintaanintaan pada

pada beban. beban. Daya Daya masukan masukan dari dari proses proses DC-DC DC-DC tersebut tersebut adalah adalah berasal berasal daridari sumber daya DC yang biasanya memiliki tegangan masukan yang tetap. Pada sumber daya DC yang biasanya memiliki tegangan masukan yang tetap. Pada das

dasarnyarnya, a, penpenghaghasilasilan n tegtegangangan an kelkeluaruaran an DC DC yayang ng ingingin in dicdicapaapai i adaadalahlah dengan cara pengaturan lamanya )aktu penghubungan antara sisi keluaran dengan cara pengaturan lamanya )aktu penghubungan antara sisi keluaran dan

dan sisi sisi masmasukaukan n padpada a ranrangkagkaian ian yayang ng samsama. a. *om*omponponen en yayang ng digdigunaunakankan untuk menjalankan (ungsi penghubung tersebut tidak lain adalah s)itch !solid untuk menjalankan (ungsi penghubung tersebut tidak lain adalah s)itch !solid state

state electroelectronic nic s)itchs)itch" " sepertseperti i misalnymisalnya a +hy+hyristorristor, , MM/+/+, , &01+&01+, , 0+.0+. ecara umum ada

ecara umum ada dua (ungsi pengoperadua (ungsi pengoperasian dari sian dari DC Chopper yaitu DC Chopper yaitu penaipenaikankan tegangan dimana tegangan keluaran yang dihasilkan lebih tinggi dari tegangan tegangan dimana tegangan keluaran yang dihasilkan lebih tinggi dari tegangan masukan, dan penurunan tegangan dimana tegangan keluaran lebih rendah masukan, dan penurunan tegangan dimana tegangan keluaran lebih rendah dari tegangan masukan.

dari tegangan masukan.

Gambar 1.Diagram DC Chopper Gambar 1.Diagram DC Chopper

# #

(3)

Gambar 2.Rangkaian DC converter sederhana

Gambar 3.Tegangan keluaran DC konverter

Cara yang digunakan dalam pengaturan output tegangan

dengan memberikan frekuensi tetap t

on

_-t

of

_{switching(dengan}

frekuensi tetap waktu periode T =(t on + t o) dan mengatur

durasi on pada switch untuk pengaturan tegangan keluaran

(4)

Cara ini dinamakan !ulse "idth #odulation (!"#) switch dengan

duty ratio D$ dide%nisikan sebagai ratio dari durasi waktu

periode

Dc to Dc Convertion

_{!ada frekuensi konstan !"#$}

pengaturan

switch

_{sinyal terdiri dari pengaturan}

on of

_dihasilkan

dengan membandingkan pengaturan le&el sinyal tegangan

'

control

_{dengan bentuk gelombang gergai yang ditunukkan}

pada gambar rekuensi ini akan tetap konstan di bawah

pengaturan !"# dan berkisar beberapa kilohert* hingga ratusan

kilohert*

Gambar 4. Blok diagram !"

(5)

Gambar #. Comparator $ignal !"

2.2 DC Chopper Buc !S"ep Do#$ Co$%er"er&

1uck converter merupakan salah satu bentuk converter dimana tegangan output dihasilkan dengan menurunkan tegangan input. *euntungan pada kon(igurasi 1uck antara lain adalah e(isiensi yang tinggi, rangkaiannya sederhana, tidak memerlukan trans(ormer, tingkatan stress pada komponen s)itch yang rendah, riak !ripple" pada tegangan keluaran juga rendah sehingga penyaring atau (ilter yang dibutuhkan pun relati( kecil. *ekurangan yang ditemukan misalnya adalah tidak adanya isolasi antara masukan dan keluaran, hanya satu keluaran yang dihasilkan, dan tingkat ripple yang tinggi pada arus masukan. Metoda 1uck sering digunakan pada aplikasi yang membutuhkan sistem yang berukuran kecil.

Gambar %. Rangkaian DC chopper buck

esuai dengan rangkaiannya, buck converter dibagi menjadi # bagian ketika beroperasi.

 . Pada saat transistor  tertutup pada t34 arus masukkan mele)ati (ilter induktor 5, (ilter kapasitor C dan beban 6.

Pada tegangan induktor, 0ambar 7 menunjukan rangkaian ketika $&itch  Ditutup Pada tegangan rangkaian induktor

(6)

Gambar '. Rangkaian DC chopper buck ketika $ ditutup

Gambar (. Gra)ik tegangan dan arus pada induktor

. Menyebabkan kenaikan sacara linier pada arus induktor. Pada saat transistor  terbuka pada t3t dioda D mengkonduksikan energi yang tersimpan pada 5 kemudian diteruskan ke C dan D, arus induktor akan terus menurun hingga

 menutup kembali pada cycle selanjutnya .6angkaian nya ditunjukkan :

(7)

Gambar *. Rangkaian ketika s&itch $ terbuka

Tegangan dan rus !ada ,nduktor #enyebabkan arus mengalir

melewati dioda Ditunukkan pada gambar 

Gambar 1+. Gra)ik tegangan dan arus pada induktor

(8)

Gambar 11. Gra)ik arus pada induktor

2.3 DC Chopper Boo'"

*on(igurasi DC chopper 1+ digunakan sebagai penaik tegangan. ika tegangan keluaran yang dinginkan lebih besar dari tegangan masukan, maka rangkaian 1oost dapat dipakai. +opologi 1oost terlihat pada 0ambar 4. Pada operasi CCM !Continuous Conduction Mode" , tegangan keluaran dan tegangan masukan diekspresikan seperti:

Gambar 12. engubah boost

1oost juga memiliki e(isiensi tinggi, rangkaian sederhana, tanpa trans(ormer dan tingkat ripple yang rendah pada arus masukan. ;amun juga 1oost tidak memiliki isolasi antara masukan dan keluaran, hanya satu keluaran yang

(9)

dihasilkan, dan tingkatan ripple yang tinggi pada tegangan keluaran. Aplikasi 1oost mencakup misalnya untuk perbaikan (aktor daya !Po)er actor", dan untuk penaikan tegangan pada baterai.

2.(

Te)*$)*$ R+pp,e Ke,u*r*$

Gambar 13. Rangkaian dan gra)ik arus keluaran

Dari rangkaian dan gra(ik arus keluaran didapatkan rumus :

ehingga didapatkan rumus ripple :

(10)

2.- Oper*'+ D+'co$"+$ou' Curre$"

Gambar 14. Rangkaian ack ,onverter

6angkaian Pack konverter dengan tegangan induktor rata-rata adalah nol,

dengan persamaan :

(11)

Gambar 1#. Tegangan ada Discountinous "ode

+egangan Pada Discontinous Mode 6ata-rata arus keluaran induktor sama dengan arus resistor !karena rata-rata arus kapasitor adalah nol". Persamaan adalah :

(12)

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 ALATALAT PRAKTIKUM . umber DC. #. Dioda. $. M/+. 2. Ampere meter. 7. %olt meter. 8. *apasitor. 9. &nduktor <. 5aptop. 3.2 PROSEDUR PERCOBAAN

1uatlah 6angkaian seperti di ba)ah ini : a. DC chopper 1'C*

Gambar 1%. Rangkaian ercobaan B-C,

(13)

b. DC Chopper 1+

Gambar 1'. Rangkaian ercobaan B$T

3.3 DATA DAN HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. /asil engamatan

NO

Du"/ C/c,e

DC Chopper BUCK DC chopper BOOST

0o IL Po 0o IL Po . /01 2$343 25 0$46237 6 /$.747 / 5$.20.  5$.20.  .7$//43 3 / 501 2$356 ./ 0$42.73 3 /$03. 4 $.300 4 /$/70/ 2 .$2345 / 4 201 2$3 43 0$40/62 . .$72. 2 2$6304 7 5$70.6 4 /6$7250 . 5 701 2$62 55 0$4.36 7 .$70  5$7/25 4 5$7/25 4 //$4/36 2 01 5$.4/ 7/ 0$6326 / /$720 2 6$654 3 /$/.0/  .5$7755 6 301 2$336 55 0$4.4./ . .$776 / $/.76 7 6$2//2 24$2337 $

(14)

H*'+, S+u,*'+ DC chopper BUCK  Du"/ C/c,e 24

(15)

Gambar 1(. Dut0 c0cle 2+ B-C,

 Du"/ C/c,e (4

(16)

Gambar 1*. Dut0 c0cle 4+ B-C,

 Du"/ C/c,e -4

(17)

Gambar 2+. Dut0 c0cle #+ B-C,

 Du"/ C/c,e 54

(18)