Tugas Elda

1. Apa yang dimaksud elektronika daya ?


    Elektronika daya adalah ilmu yang mempelajari teknologi elektronika untuk pengendalian konversi daya listrik. Elektronika daya ini menggabungkan ilmu teknik tenaga (power), ilmu kendali (control) dan ilmu elektronika. 

2.Sebutkan macam-macam thyristor ?

    -Distributed Buffer - Gate Turn-off Thyristor (DB-GTO)

    -Gate turn-off thyristor (GTO)

    -Integrated gate commutated thyristor (IGCT)

    -MOS composite static induction thyristor/CSMT

    -MOS Controlled Thyristor (MCT)

    -Reverse conducting thyristor

    -Silicon controlled rectifier (SCR)

    -Static induction thyristor (SITh)

    -Triode AC switch (TRIAC)

3.Persyaratan apa yang menyebabkan thyristor mengalirkan arus ?

   Jika divisualisasikan sebagai transistor Q1 dan Q2, maka struktur thyristor ini dapat diperlihatkan seperti pada gambar-1 yang berikut ini.

Gambar-1 : visualisasi dengan  transistor

   Terlihat di sini kolektor transistor Q1 tersambung pada base transistor Q2 dan sebaliknya kolektor transistor Q2 tersambung pada base transistor Q1.  Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa I_c =  I_b, yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base. 

    Jika misalnya ada arus sebesar I_b yang mengalir pada base transistor Q2, maka akan ada arus I_c yang mengalir pada kolektor Q2. Arus kolektor ini merupakan arus base I_b pada transistor Q1, sehingga akan muncul penguatan pada pada arus kolektor transistor Q1. Arus kolektor transistor Q1 tdak lain adalah arus base bagi transistor Q2. Demikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor ini di bagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalah lapisan P dan N dibagian luar. 

   

   Jika keadaan ini tercapai, maka struktur yang demikian todak lain adalah struktur dioda PN (anoda-katoda) yang sudah dikenal. Pada saat yang demikian, disebut bahwa thyristor dalam keadaan ON dan dapat mengalirkan arus dari anoda menuju katoda seperti layaknya sebuah dioda.

4.Bagaimana thyristor dapat turn-off ?

  Jika pada thyristor kita beri beban lampu dc dan diberi suplai tegangan dari nol sampai tegangan tertentu. Yang terjadi pada lampu ketika tegangan dinaikkan dari nol maka lampu akan tetap padam karena lapisan N-P yang ada ditengah akan mendapatkan reverse-bias (teori dioda). Pada saat ini disebut thyristor dalam keadaan OFF karena tidak ada arus yang bisa mengalir atau sangat kecil sekali. Arus tidak dapat mengalir sampai pada suatu tegangan reverse-bias tertentu yang menyebabkan sambungan NP ini jenuh dan hilang. Tegangan ini disebut tegangan breakdown dan pada saat itu arus mulai dapat mengalir melewati thyristor sebagaimana dioda umumnya. Pada thyristor tegangan ini disebut tegangan breakover V_bo.

5.Apa yang dimaksud komutasi sendiri ?

   

  Thyristor dapat mejadi OFF jika terdapat rangkaian eksternal (external crcuit) yang menyebabkan anoda menjadi bias negatif (negatively biased) dan dikenal dengan metode natural atau komutasi sendiri (line commutated). 

6.Apa yang dimaksud komutasi paksa ?

  Pada beberapa penggunaan pensaklaran (switching) thyristor kedua untuk pengosongan kapasitor di katoda pada thyristor pertama. Metode ini dikenal dengan komutasi paksa (forced commutated).

7.Apa perbedaan antara thyristor dan triac ?

-Thyristor mempunyai 3 kaki yaitu Anoda (A), Katoda(K) dan Gate (G). Dalam kondisi normal Antara Anoda dan Katoda tidak menghantar seperti dioda biasa. Anoda dan Katoda akan terhubung setelah pada Gate diberi trigger minimal sebesar 0.6Volt lebih positif dari Katoda. Thyristor akan tetap menghantar walaupun trigger pada Gate telah dilepas. Thyristor akan kembali ke kondisi tidak menghantar setelah masukan tegangan pada Anoda dilepas.

-TRIAC kepanjangan dari TRIode Alternating Current. TRIAC dapat digambarkan seperti Thyristor (SCR) yang disusun bolak-balik. TRIAC dapat melewatkan arus bolak-balik. Dalam pemakaiannya TRIAC digunakan sebagai saklar AC tegangan tinggi (diatas 100Volt). TRIAC bisa juga disebut SCR bi-directional. Untuk memberi trigger pada TRIAC dibutuhkan DIAC sebagai pengatur level tegangan yang masuk.

8. Apakah converter itu ?

   

   Converter adalah suatu alat untuk mengkonversikan daya listrik dari satu bentuk ke bentuk daya listrik lainnya.
Converter terbagi menjadi 4 jenis:
1. Konverter AC – DC (Rectifier)
2. Konverter AC – AC (Cycloconverter)
3. Converter DC – DC (DC Chopper)
4. Konverter DC – AC (Inverter)

9.Bagaimana prinsip kerja konversi AC ke DC ?

  Tegangan listrik AC dapat menjadi DC dengan komponen penyearah biasa (dioda) atau komponen penyearah terkendali (thyristor, SCR). Tegangan input dapat satu fasa atau tiga fasa. Nilai tegangan output rata-rata bisa tetap atau bisa diatur dengan pengaturan sudut penyalaan thryistor (power device yang lainnya).

10.Bagaimana prinsip kerja konversi AC ke AC ?

  Konverter AC-AC bisa juga didesain dengan menggabungkan 2 buah atau lebih jenis konverter yang sering disebut dengan konverter matrik. Konverter matrik ini sering digunakan sebagai pengganti cycloconverter karena memiliki topologi yang  lebih sederhana, biasanya berup sistem rectifier-inverter yang berbasis pada saklar GTO/IGBT. Sayangnya karena terbatasnya komponen saklar ini, masih sedikit perusahaan yang mampu memproduksinya dan memasarkannya. Keunggulan teknologi konverter matrik AC-AC ini adalah mampu mengatasi masalah harmonisa dan faktor daya. Frekuensinya keluaran yang lebih tinggi dari sumber juga bisa dengan mudah dihasilkan.

11.Bagaimana prinsip kerja konversi DC ke DC ?

 
   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.

12.Bagaimana prinsip kerja konversi DC ke AC ?

    Alat pengubah dari tegangan DC ke AC disebut inverter. Output dari inverter merupakan tegangan AC sinusoidal (sine wave), gelombang kotak (square wave) dan sinus modifikasi. Sumber tegangan DC didapat aki batere, tenaga surya atau tegangan DC yang lain. Inverter untuk mengubah tegangan DC dan AC memerlukan transformator step-up.

 

Gambar-2 : visualisasi kerja inverter

    

   Prinsip kerja inverter dapat dijelaskan dengan menggunakan 4 saklar seperti ditunjukkan pada gambar di atas. Bila saklar S1 dan S2 dalam kondisi ON, maka akan mengalir aliran arus DC ke beban R dari arah kiri ke kanan. Jika yang hidup saklar S3 dan S4, maka akan mengalirkan arus DC ke beban R dari arah kanan ke kiri. Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi pulsa (Pulse Width Modulation (PWM)) dalam proses konversi tegangan DC menjadi tegangan AC.