Perencanaan dan Pembuatan Simulasi Alat Pembangkit Tegangan Impuls
Maksimum 150 kV Sebagai Alat Bantu Pengujian Bahan Isolator
Sukaryono1), Eva Kurnia2)
1) Mahasiswa Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Panca Marga 2) Dosen Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Panca Marga
Jl. Yos Sudarso 107 Pabean Dringu Probolinggo 67271
Terima Naskah : 22 Mei 2014
Terima Revisi : 01 Oktober 2014
ABSTRAK
Penelitian ini merencanakan dan membuat sebuah peralatan simulasi bahan isolator, peralatan simulasi pengujian yang sederhana, murah dan praktis guna memberikan gambaran yang lebih jelas secara fisik adanya perbedaan kekuatan “ electric “ bahan isolator tersebut.
Dalam pengujian tegangan impuls maximum 150 kV ini diperlukan dua buah sinyal input yaitu sinyal trigger dan power supply DC yang dhubungkan kesisi tegangan rendah trafo Flyback. Sedangkan pada sisi tegangan tinggi menghasilkan output tegangan tinggi menghasilkan output tegangan DC impuls. Tegangan DC impuls inilah yang digunakan untuk pengujian bahan isolator.
Alat simulasi pengujian asilator ini menggunakan input tegangan rendah dari jala – jala tegangan PLN yaitu 220 V AC, dan secara sistem rangkaian akan diubah menjadi signal output Vdc menggunakan
rangkaian power supply. Selain itu konsumsi daya yang diperlukan tidak lebih dari 100 VA sesuai dengan spesifikasi kemampuan alat. Dengan tegangan tinggi yang dihasilkan peralatan ini kita dapat menguji kemampuan daya tembus tegangan pada bahan isolator
Kata kunci: Simulasi, Pembangkit Tegangan Impuls, Isolator
ABSTRACT
This research plan and making a piece of equipment simulation an insulating material , equipment simulation tests simple , cheap and practical to paints a clearer physically differences in power of “electric” an insulating material.
In testing voltage impulses maximum 150 KV are required the two input signals the signal trigger and DC power supply that dhubungkan kesisi low voltage flyback a transformer .While with high voltage produces output high voltage produces output voltage dc impulses .Dc impulses voltage this is used for testing an insulating material
Simulation testing asilator it uses input voltage lower than line to line power voltage pln is 220 V AC, and in series system of will be renamed signal output vdc use a series of power supply.In addition consumption the power required no more than 100 VA according to the specifications the ability instrument. With high voltage produced the equipment is we can test capability of translucent the tension in an insulating material
Key words: simulation , impulses power source, insulator
PENDAHULUAN
Seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi saat ini, maka teknik dan peralatan – peralatan yang diciptakan oleh manusia semakin canggih, praktis dan semakin modern, khususnya dalam perkembangan teknologi digital yang
sebagian besar memudahkan manusia untuk pemenuhan kebutuhan dan alat bantu pengujian teori – teori dari ilmu pengetahuan. Sebagai contoh, photoscan didalam bidang kedokteran, semakin menjadi serba instant dan praktis. Contoh lain adalah thermometer digital ataupun neraca digital yang banyak digunakan sebagai alat bantu
kerja maupun pembuktian dan pengujian teori – teori yang ada. Lain halnya dengan bidang “
electric power “ / daya kelistrikan yang kurang
begitu cepat perkembangannya dalam peralatan – peralatan bantu pengujian, yang menjadikan kurang bisa diperagakan atau disimulasikan di dunia pendidikan sejak dasar.
Sebagai contoh nyata: pelajaran tingkat dasar sudah terdidik dan meyakini secara faham benar adanya perbedaan temperature lebur suatu benda padat yang semula diyakini sangat tahan terhadap perubahan bentuk dan masa sudah dapat memperkirakan skala besarnya. Contoh lain yang agak bertolak belakang dengan teori yang harusnya mereka pahami adalah masalah kemampuan isolator – isolator daya listrik. Hal tersebut diharapkan simulasi pengujian isolator – isolator daya listrik berbiaya mahal dan mensatukan peralatan besar yang tentunya sangat mahal.
Dalam penyelesaian tugas akhir ini kami merencanakan dan membuat sebuah peralatan simulasi bahan isolator, peralatan simulasi pengujian yang sederhana, murah dan praktis guna memberikan gambaran yang lebih jelas secara fisik adanya perbedaan kekuatan “ electric “ bahan isolator tersebut.
Dalam pengujian tegangan impuls maximum 150 kV ini diperlukan dua buah sinyal input yaitu sinyal trigger dan power supply DC yang dhubungkan kesisi tegangan rendah trafo Flyback. Sedangkan pada sisi tegangan tinggi menghasilkan output tegangan tinggi menghasilkan output tegangan DC impuls. Tegangan DC impuls inilah yang digunakan untuk pengujian bahan isolator.
Alat simulasi pengujian asilator ini menggunakan input tegangan rendah dari jala – jala tegangan PLN yaitu 220 V AC, dan secara sistem rangkaian akan diubah menjadi signal output Vdc menggunakan rangkaian power supply.
Selain itu konsumsi daya yang diperlukan tidak lebih dari 100 VA sesuai dengan spesifikasi kemampuan alat.
Alat ini mempunyai keuntungan, disamping terdiri dari rangkaian yang sederhana, mudah dan murah, alat ini akan sangat berguna dalam pengujian isolator.
Rumusan masalah dalam skripsi ini agar mendapat hasil pengujian dan mengetahui sumber dari kekurangan.
Untuk itu kami buat rumusan masalah sebagai berikut :
1. Apakah penggunaan trafo tegangan tinggi dapat berpengaruh terhadap tegangan impuls yang dihasilkan.
2. Apakah hasil ketelitian dari pengujian bahan isolator dapat 100 %.
3. Apakah sinyal trigger berpengaruh terhadap tegangan impuls yang dihasilkan.
4. Apakah tegangan impuls dapat menguji bahan isolator.
Tegangan Tinggi Impuls
Tegangan impuls diperlukan dalam pengujian tegangan tinggi untuk mensimulasikan terpaan listrik akibat tegangan lebih untuk meneliti mekanisme tembus. Umumnya tegangan impuls dibangkitkan dengan merangkai kapasitor tegangan tinggi pada suatu rangkaian diode dan kapasitor, untuk itu sering digunakan rangkaian pengali tegangan.
Nilai puncak dari tegangan impuls dapat ditentukan dengan bantuan sela ukur atau ,tegangan impuls yang terpenting adalah osiloskop sinar katoda yang memungkinkan penentuan nilai – nilai sesaat melalui pembagi tegangan. Kadang – kadang digunakan pengubah analog digital untuk menggantikan osiloskop.
Parameter – parameter Tegangan Impuls
Dalam teknologi tegangan tinggi, suatu pulsa tegangan polaritas tunggal dikatakan sebagai impuls. Dalam gambar 1 ditunjukan 3 contoh penting yang disertai parameter – paramater :
Keterangan : U = Tegangan tembus
Td = Waktu paruh
S = Kecuraman
Gambar 1. Contoh Tegangan Impuls a. Tegangan impuls persegi
b. Tegangan impuls bentuk gergaji c. Tegangan impuls eksponensial ganda
Ketergantungan terhadap waktu maupun tempo tegangan impuls tergantung pada cara pembangkitannya. Untuk percobaan dasar sering digunakan tegangan impuls persegi melonjak hingga nilai yang hampir konstan, maupun tegangan impuls berbentuk gergaji yang yang
dicirikan selinier mungkin hingga terjadi tembus dan digambarkan dengan kecuraman S.
Keterangan : Tr = Waktu Puncak
Th = Waktu paruh
U = Tegangan tembus
Gambar 2 Parameter Tegangan Uji Impuls Standart Tegangan Impuls Petir.
Astbil Multivibrator dengan IC 555
Astabil Multivibrator dengan IC 555 adalah rangkaian penghasil sinyal berupa gelombang square. Rangkaian Astabil Multivibrator menggunakan IC 555 dan beberapa komponen tambahan berupa resistor dan kapasitor. Resistor Ra dan Rb serta kapasitor C digunakan untuk menentukan lebar gelombang square yang dihasilkan.
Gambar 3 Rangkaian Astabil Multivibrator dengan IC 555
Duty Cycle Astabil
Dengan rangkaian astabil sebelumnya , sulit dibuat osilator dengan duty cycle 50 % karena waktu konstan pengisian kapasitor tidak sama dengan pembuangannya. Dengan modifikasi sedikit , yaitu dengan menambahkan diode duty cycle dapat divariasikan lebih mudah . Gambar 7 . menunjukkan rangkaian ini . dengan pengaruh t1 dan t2 , pengisian kapasitor hanya melalui Ra , T1 = 0,671 Ra . C
Discharge tetap melalui Rb saja , T2 = 0, 671 Rb . C
Frekuensi : f = 1,4 / (Ra + Rb ) . C Duty cycle : D = Rb / Ra + Rb
Dengan konfigurasi ini duty cycle dapat bervariasi dari 5 % sampai 95 % dengan mudah.
Gambar 4 Rangkaian Duty Cycle
Rangkaian Pembagi Tegangan
Adalah rangkaian yang dapat digunakan untuk menurunkan tegangan untuk menyesuaikan dengan tegangan yang dibutuhkan rangkaian berikutnya. Prinsip dasar dari rangkaian ini adalah rangkaian Thevenin ,sehingga tegangan sumber kita turunkan dengan rumus sebagai berikut.
RB
Vout = Vin RA + RB
Dimana V out tersebut adalah tegangan drop pada
Gambar 5 Rangkaian Pembagi Tegangan
I RA = VA
I RB = VB
Vin = VA + VB
= I (Ra + Rb )
Rangkaian Switching Transisitor
Adalah rangkaian transistor yang berfungsi memutuskan atau menghubungkan arus beban yang besar. Transistor switching ini dikerjakan pada daerah cut off dan saturasi.
Pada tegangan input ketika tegangan input V in sama dengan nol maka transistor cut off sehingga tegangan Kolektor – Emitor ( Vce ) sama dengan ( Vcc ) apabila tengan input ( V in ) besar ( saturasi ) maka transistor ( On ) atau saturasi sehingga arus kolektor ( Ic ) akan maksimum (
IC
sat ).
Daerah kerja dari transistor sebagai switching dapat dilihat sebagai berikut :
Gambar 6 Rangkaian Swicthing Transistor
Rangkaian Penyearah
Rangkaian penyearah yang digunakan adalah rangkaian penyearah gelombang penuh, karena dengan penyearah gelombang penuh effisiensinya lebih tinggi dibandingkan penyearah setengah gelombang. Dalam perancangan dan pembuatan pembangkit tegangan tinggi ini diperlukan dua buah sinyal input, yaitu trigger dan
power supply DC yang dihubungkan ke sisi
tegangan rendah trafo tegangan tinggi. Sedangkan pada sisi tegangan tinggi menghasilkan out put tegangan dc pulsa periodik. Tegangan keluaran inilah yang digunakan sebagai tegangan tinggi pengujian isolator.
Driver Horisontal
Rangkaian driver ini, disampingkan untuk matching impedansi antara output astabil multivibrator ( IC 555 ) dengan input rangkaian switching, juga untuk menguatkan arus agar dapat menggerakkan transformator tegangan tinggi ( flay back ).
Rangkaian driver ini menggunakan sebuah transistor dimana arus dapat dilewati arus yang cukup untuk menggerakkan rangkaian switching
Transistor ini harus dapat beroperasi dengan baik pada frekuensi 10 kHz untuk
dengan arus input yang kecil sesuai dengan arus output astabil multivibrator ( IC 555 ).
itu sesuai dengan data book maka dipilih transistor type D 313 untuk driver horizontal ini.
Gambar 7 Driver Rangkaian Trigger. pada kondisi aktif. Hal ini menimbulkan penurunan tegang
kan menghitung besarnya arus kolektor IC, maka persamaan menjadi
I R =
us basis bisa dihitung, dimana ßdc dapat ditentuka dari lembar data transisitor :
Trafo F nsi Tinggi ( HDT )
HDT ( Horisontal Drive Transformer ) ini an output dari driver
ngkaian ini adalah tranformator type TO-025-T
gan Tinggi
Untuk transformator tegangan tinggi ini bangkit tegang
Pada kondisi ini transistor bekerja an sebesar ICRC pada tahanan kolektor RC,
sehingga tegangan kolektor – emitor VCE menjadi :
VCE = VCC – ICRC Karena kita a C C VCC – VCE Sehingga ar n IC IB = βdc rekue
digunakan untuk meredam tegang
sehingga diperoleh arus yang cukup untuk mengerjakan rangkaian cwitching. Selain itu juga untuk mengubah amplitudo pulsa dan juga mengkopel tahap yang berurutan dari penguat pulsa.
Trafo frekuensi tinggi ini yang digunakan pada ra
A, dimana transformator ini merupakan transformator yang dipakai pada rangkaian horizontal monitor tv / crt sehingga dapat bekerja pada frekuensi tinggi.
Transformator Tegan
kami menggunakan transformator pem
an tinggi pada televisi ( flayback ) yang akan dipakai adalah jenis type 1-439-303-31 ( SONNY ). Pada type ini sudah terdapat rangkaian pengganda tegangan ( Voltage Doubler )
METODE PENELITIAN
Dal rencanaan
impuls
bangkit tegangan impuls. an impuls
n isolator yang akan diuji.
nakan but adalah yaitu :
wsing internet.
dan Spesifikasi
ower Supply yang digunakan menginput rafo
lsa uskan arus dengan muatan besar.
ngan impuls maksimum 150 kV didalamnya, sehingga trafo ( Flayback ) ini dapat menghasilkan tegangan dalam orde kilo volt.
am menyelesaikan laporan pe
dan pembuatan simulasi alat pembangkit tegangan 150 kV menggunakan metode antara lain : - Studi literatur.
- Menentukan komponen dan spesifikasi alat. - Perencanaan alat pem
- Pengujian alat pembangkit tegangan impuls. Studi yang diambil untuk melakukan perencanaan dan pembuatan pembangkit tegang
yaitu :
- Prinsip kerja Astabil Multivibrator dengan IC NE555.
- Prinsip kerja keseluruan dari rangkaian. - Ketentua
Adapun sumber – sumber yang digu dalam penyusunan laporan skripsi terse - Buku panduan Tegangan Tinggi Impuls.
- Bro
Penentuan Komponen
P
rangkaian oscilator, rangkaian switching, t flyback.
- Rangkaian oscilator penghasil tegangan pu triger.
- Rangkaian switching menghubungkan dan
memut
- Trafo tegangan tinggi penghasil tegangan dc yang tinggi.
Berikut ini adalah gambar diagram blok alat pembangkit tega
Gambar 8 Blok diagram sistem pembangkitan tegangan tinggi impuls 150 kV
Berikut ini gambar kerja rangkaian pembangkit pulsa trigger dengan IC Ne 555 dan signal output yang dihasilkan.
Gambar 9 Prinsip kerja rangkaian secara blok diagram
Berikut ini gambar kerja rangkaian Rangkaian oscilator
Gambar 10 Astabil Multivibrator dengan IC-555 Berikut ini gambar kerja rangkaian rangkaian driver horizontal
Gambar 11 Rangkaian Driver Horisontal
Perencanaan dan Pembuatan Alat
Pada alat pengujian tegangan impuls maksimal 150 kV ini memerlukan suatu rangkaian penghasil pulsa trigger dengan frekuensi 10 kHz sesuai dengan frekuensi punggung tegangan impuls. Hal ini dimaksudkan agar karakteristik tegangan impuls yang dihasilkan sesuai dengan tegangan impuls petir yang biasa dipakai untuk keperluan rangkaian power supply.
Kedua rangkaian diatas dimodulasikan dengan rangkaian switching sehingga diperoleh suatu sinyal trigger dengan frekuensi dan amplitude yang sesuai untuk meggerakkan trafo flayback ( tegangan tinggi ), agar menghasilkan
output tegangan DC impuls 150 KV ini yaitu dengan cara mengatur harga tegangan dari power supply.
Diagram blok system pembangkitan tegangan tinggi impuls 150 kV dapat dilihat pada Gambar 12 dibawah ini :
Gambar 12 Blok diagram sistem pembangkitan tegangan tinggi impuls 150 kV
Diagram blok system pembangkitan tegangan tinggi impuls 150 kV ini, mempunyai bagian – bagian yaitu :
‐ Power Supply DC 12 V dan Power Supply DC 50 V menggunakan trafo daya tegangan rendah 220 VAC ke 12 V dc dan 220 V AC ke 50 V dc.
‐ Astabil Multivibrator menggunakan IC 555 dengan frekuensi 10 kHz.
‐ Regulator Driver Horisontal, driver horizontal yang berpengaturan arus.
‐ Rangkaian Switching sebagai pulsa keluaran inputan trafo tegangan tinggi.
‐ Trafo frekuensi tegangan tinggi digunakan trafo flyback.
Sedang rangkaian power supply DC ini merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh, dimana rangkaian ini mempunyai bagian – bagian, yaitu :
‐ Trafo daya 1 dan 5 Ampere.
‐ Rangkaian penyearah.
‐ Capasitor Filter.
Rangkaian Alat Simulasi Pengujian Isolator
Rangkaian alat simulasi pengujian isolator menggunakan rangkaian – rankaian elektronik yang terdiri dari: rangkaian power supply, rangkaian pembangkit pulsa (osilator), rangkaian konrol pencatuan trafo tegangan tinggi.
1. Rangkaian pembangkit pulsa (osilator),
berupa rangkaian pembangkit pulsa dengan frekuensi sampai dengan 10 kHz. Rangkaian
ini dirancang dengan menggunakan rangkaian IC 555 yang sudah umum digunakan sebagai rangkaian pembangkit pulsa (osilator)
2. Rangkaian penyearah, berupa rangkaian catu
daya searah dengan tegangan keluaran yang ditapping, power supply 12V dan power supply 50V. Rangkaian penyearah yang digunakan adalah rangkaian penyearah gelombang penuh, karena dengan penyearah gelombang penuh effisiensinya lebih tinggi dibandingkan penyearah setengah gelombang. 3. Rangkaian kemudi (driver) transistor, berupa
rangkaian kemudi sebagai input rangkaian switching impedansi antara output rangkaian pembangkit pulsa dengan input rangkaian switching transistor.
4. Rangkaian switching, berupa rangkaian
switching transistor untuk pembangkitkan daya osilasi yang tinggi sebagai inputan bagi flyback.
5. Flyback, berfungsi untuk menaikkan tegangan
inputan.
Diagram Blok Rangkaian Alat Simulasi Pengujian Isolator.
Blok diagram rangkaian alat simulasi pengujian isolator diperlihatkan pada 13.
Gambar 13 Blok diagram rangkaian simulasi pengujian isolator
Sedangkan untuk prinsip kerja rangkaian diperlihatkan pada Gambar 14.
Gambar 14 Prinsip kerja rangkaian secara blok diagram
Prinsip kerja rangkaian pada Gambar 4.3. adalah dari rangkaian pembangkit pulsa (Astabil Multivibrator dengan IC 555) membangkitkan gelombang pulsa dengan frekuensi yang telah ditentukan 10 kHz dan amplitudo tegangan 12 Volt. Pulsa tersebut dikemudikan oleh driver transistor. Hasil pengemudian dari driver tersebut dipertemukan dengan catu daya searah (tapping) hasil penyearah yang difilter untuk kemudian diswicthing oleh transisitor ke inputan trafo flyback untuk penaikan tegangan. Keluaran dari trafo flyback tersebut merupakan catu tegangan tinggi pulsa.
Langkah – langkah Pada Perancangan dan Pembuatan Pada Masing – masing Rangkaian Rangkaian Osilator
- Melakukan perhitungan frekuensi osilator yang mengacu pada perhitungan komponen yang akan digunakan pada rangkaian.
- Merangkai komponen rangkaian osilator.
Rangkaian Switching Transistor
- Melakukan perhitungan – perhitungan yang mengacu pada pemakaian komponen yang akan digunakan pada rangkaian switching transistor.
- Merangkai komponen rangkaian switching transistor..
Trafo Flyback
- Meliputi pemeilihan jenis trafo flyback yang akan digunakan untuk menaikkan tegangan input, sehingga didapat output tegangan tinggi pulsa yang diinginkan.
- Memakai trafo flyback dengan output rangkaian switching.
Pengujian Alat
Untuk pengujian pembangkit tegangan tinggi pulsa periodik diperlukan peralatan :
1. Voltmeter, 1 buah 2. Multimeter digital, 1 buah 3. Kabel secukupnya.
Astabil Multivibrator dengan IC 555
Adalah rangkaian yang menghasilkan gelombang persegi, karena rangkaian multivibrator ini mudah dibuatnya, murah dan gelombang outputnya relative baik. Gelombang persegi pada rangkain ini mempunyai frekuensi keluaran 10 kHz. Pada gambar dibawah adalah rencana rangkaian astabil multivibrator dengan IC 555 yang akan dibuat, dimana untuk memilih frekuensi tersebut ditentukan oleh nilai RA, RB, dan RC.
Gambar 15 Astabil Multivibrator dengan IC 555 Untuk memudahkan Astabil Multivibrator pada frekuensi yang tepat maka resistor RA
tersebut diganti dengan variable resistor dengan nilai 10 Ω, yang akan disetting sehingga memperoleh nilai resistor RA tepat pada nilai 8.800
Ω dengan bantuan ohm meter.
Driver Horisontal
Rangkaian driver ini, disampingkan untuk matching impedansi antara output astabil multivibrator ( IC 555 ) dengan input rangkaian switching, juga untuk menguatkan arus agar dapat menggerakkan transformator tegangan tinggi ( flay back ).
Rangkaian driver ini menggunakan sebuah transistor dimana arus dapat dilewati arus yang cukup untuk menggerakkan rangkaian switching dengan arus input yang kecil sesuai dengan arus output astabil multivibrator ( IC 555 ).
Gambar 16 Driver Rangkaian Trigger
Rangkaian Swicthing
Pada rangkaian ini berfungsi untuk membangkitkan daya osilasi yang tinggi, karena tegangan Kolektor – Emitor ( Vce ) saat transisitor switching off adalah besar sekali, untuk itu dipilih transisitor type 2SD1885. Data dari book type ini mempunyai nilai Vce maksimum sebesar 600 V, sehingga dengan nilai Vce tersebut akan mampu bekerja pada saat transistor switching off yang mana pada keadaan ini harga tegangan Vce besar sekali.
Gambar 17 Rangkaian Switching Transistor
Transformator Tegangan Tinggi
Untuk transformator tegangan tinggi ini kami menggunakan transformator pembangkit tegangan tinggi pada televisi ( flayback ) yang akan dipakai adalah jenis type 1-439-303-31 ( SONNY ). Pada type ini sudah terdapat rangkaian pengganda tegangan ( Voltage Doubler ) didalamnya, sehingga trafo ( Flayback ) ini dapat menghasilkan tegangan dalam orde kilo volt.
Untuk type ini dengan menggunakan kaki no. 9 dan no. 10 sebagai input dari flayback sedang untuk ground adalah no. 8. Bisa juga digunakan
kaki no. 7 dan no. 11 sebagai inputnya dan kaki no. 8 sebagai ground.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Switching Transistor (Transisitor sebagai saklar)
Dalam pembangkit tegangan tinggi pulsa dengan frekuensi variabel, diperlukan peralatan ”switching”. Peralatan switching untuk aplikasi eloktronika biasanya menggunakan transisitor. Cara kerjanya mirip dengan saklar mekanik yaitu buka dan tutup. Saat mekanik membuka maka tidak ada arus mengalir, tetapi saat tertutup maka arus akan mengalir menuju beban. Rangkaian switching diperlihatkan pada Gambar 5.5.
Gambar 19 Grafik titik kerja transistor switching dari hasil perhitungan
Dari Gambar 19 terlihat arus jenuh kolektor IC(sat) yang dipertemukan dengan tegangan catu
VCC memotong kurva arus jenuh basis. Titik
temunya merupakan titik jenuh yaitu pada 4,84 V Disipasi daya transistor ini dapat dicari dengan rumus
PD = VCE . IC + VBE
= 0,334.10 + 1,5 = 4,84 V
Sehingga temperatur kotak transistor ini dapat dihitung, dimana setelah disipasi daya PD
diketahui, temperatur ambien pada 750C, tahanan
termal kotak dengan penyalur panas θCS diketahui
dari data yaitu 0,50C, maka besar temperatur
kotak,
TC = 75 + 8,35(0,5 + 1,5) = 91,70C Batas daya maksimum transistor dapat diketahui dari lengkung reduksi pada Grafik 5.6. Dari grafik tersebut terlihat bahwa batas daya transistor pada temperatur ambien adalah 32,5 W. Gambar 18 Transistor sebagai saklar dari hasil
perhitungan
Pada untuk televisi biasanya memakai transistor jenis 2SD1885. Bila transistor jenis ini akan dipakai sebagai switching rangkaian ini maka harus disesuaikan dengan perhitungan rancangan dan lembar data yang ada.
0,334 A
βdc 5 (dari data maksimum = 1 A)
Tegangan inputan Vin minimum
menghasilkan kejenuhan, tegangan basis emitor VBE dari lembar data = 1,5 jadi
Vin = IB(sat).RB+VBE
= 0,334.10 + 1,5 = 4,84 Volt
Maka jenis transistor 2 SD 1885 bisa digunakan pada rangkaian switching transistor ini karena kesesuaian rancangan rangkaian dengan
Dari hasil pengujian tegangan impuls didapat tabel sebagai berikut : Tabel 1 Pengujian Bahan Isolator dengan Tegangan Impuls
NO ISOLATOR JENIS TEGANGAN IMPULS
TINGGI ISOLATOR ( cm ) KETEBALAN ISOLATOR ( mm ) JARAK PENGUJIAN ( cm ) HASIL PENGUJIAN
80 Flashover & Breakdown
1. Keramik Lokal 100 2 3,4 1,5 Flashover & Breakdown
120 Flashover & Breakdown
80 Flashover
2. Plastik Lokal 100 2 9 1,5 Flashover & Breakdown
120 Flashover & Breakdown
80 Flashover & Breakdown
3. Keramik Lokal 100 2 5 1,5 Flashover & Breakdown
120 Flashover & Breakdown
80 tidak ada (Flashover & Breakdown) 4. Keramik (
Tender PLN ) 100 2 10,5 1,5 tidak ada (Flashover & Breakdown) 120 tidak ada (Flashover & Breakdown)
49
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa: 1.Pada isolator keramik lokal dengan tegangan
impuls 80kV, 100kV, 120kV dengan tinggi isolator 2 cm, ketebalan 3,4mm dan jarak pengujian 1,5cm didapat hasil pengujian flashover (terjadinya bunga api) karena tinggi isolator yang 2cm dan breakdown (tegangan tembus) berarti isolator tersebut dengan tegangan 80kV sudah breakdown.
2.Pada isolator plastik lokal dengan tegangan impuls 80kV, 100kV, 120kV dengan tinggi isolator 2 cm, ketebalan 9mm dan jarak pengujian 1,5cm didapat hasil pengujian flashover (terjadinya bunga api) karena tinggi isolator yang 2cm pada tegangan 80kV dan breakdown (tegangan tembus) pada tegangan 100kV dan 120kV sehingga disimpulkan diatas 100kV isolator tersebut sudah tembus. 3. Pada isolator keramik lokal dengan tegangan
impuls 80kV, 100kV, 120kV dengan tinggi isolator 2 cm, ketebalan 5mm dan jarak pengujian 1,5cm didapat hasil pengujian flashover (terjadinya bunga api) karena tinggi isolator yang 2cm dan breakdown (tegangan tembus) berarti isolator tersebut dengan tegangan 80kV sudah breakdown.
4. Pada isolator keramik standart PLN dengan tegangan impuls 80kV, 100kV, 120kV dengan tinggi isolator 2 cm, ketebalan 10,5mm dan jarak pengujian 1,5cm didapat hasil pengujian flashover (terjadinya bunga api) karena tinggi isolator yang 2cm dan tidak breakdown (tegangan tembus) karena ketebalan dan jenis keramik tersebut.
SIMPULAN
1. Pembangkit tegangan tinggi ini dapat dilakukan dengan trafo tegangan tinggi (flayback) yang di eksitasi dengan sinyal trigger dan supply DC. 2. Ketelitian pada pengukuran ini tidak bisa
100%, hal ini disebabkan karena pengukuran yang selalu dipakai bersama rangkaian lain sehingga ketelitian manjadi kurang.
3. Dengan tegangan tinggi yang dihasilkan peralatan ini kita dapat menguji kemampuan daya tembus tegangan pada bahan isolator. 4. Dengan tegangan impuls yang dihasilkan kita
dapat menguji bahan isolator.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Arismunandar, Artono, 1983, Teknik
Tegangan Tinggi, ITB, Bandung
[2]. Arismunandar, Artono, 1975, Teknik
Tegangan Tinggi, Pradnya Paramita, Jakarta [3]. Andrew, Albert Thomas, 1970, The Design
and Analysis of a Transistor Oscilator in Oscillator in Icrostrip, George Washington University
[4]. Coughlin, Robert, Driscoll, Frederick, 1985, Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linear, Edisi kedua, Erlangga, Jakarta [5]. Data sheet book 1, Edisi kedua, Elex Media
Komputindo, 1990
[6]. Darwanto, Djoko Paul, Ir., 1983, Faktor Effisiensi Geometri Menurut Schwaiger, Laboratorium Pengukuran Listrik dan Tegangan Tinggi ITB, Bandung
[7]. Edminister, Joseph A., Nahvi, Mahmood, 2006, Rangkaian Listrik, Edisi Empat, Erlangga, Jakarta
[8]. Japan Transistor Manufacturing Manual Book, Second Edition, Jakarta,
[9]. Jr, Hayt, William H., E.Kemmerly, Jack, Durbin, Steven M., 2005, Rangkaian Listrik, Edisi enam Jilid 1, Erlangga, Jakarta
[10]. Kind, Dieter, 1993, Pengantar Teknik Eksperimental Tegangan Tinggi, ITB, Bandung
[11]. Malvino, Albert Paul, 1986, Prinsip – prinsip Elektronika, Edisi ketiga Jilid 1, Erlangga, Jakarta,
[12]. Malvino, Albert Paul, 1987, Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor, Edisi kedua, Eralangga, Jakarta
[13]. Rio, Reka, Yoshikatsu Sawamura, 1999, Teknik Reparasi TV Berwarna, PT. Pradnya Paramitha, Jakarta,
[14]. Tobing, Bonggas L, 2003, Peralatan Tegangan Tinggi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
[15]. Yohannes, H.C., 1980, Dasar – dasar Elektronika, Edisi kedua, PT. Ghalia Indonesia, Jakarta,1986
[16]. Zhanggischan, Ir., EE, M.Sc., Zuhal, Dr., Prof., 2004, Prinsip Dasar Elektro Teknik, PT. Gramedia Pustaka Utama
