Menurut Muhammad H. Rashid dalam buku Power Electronics Circuits Devices and Applications menjelaskan bahwa
Power electronic involves the study of electronic circuit intended to control flow of electrical energy. These circuits handle power flow at levels much higher than the individual device ratings.
yang artinya adalah elektroika daya melibatkan ilmu yang mempelajari tentang rangkaian elektronika untuk mengontrol arus daya listrik. Rangkaian ini menangani arus daya di tingkat yang jauh lebih tinggi dari perangkat individu.
elektronika daya meliputi dalam hal konversi energi listrik, aplikasi, dan perangkat elektronika.
Power Electronic Converter adalah suatu alat untuk mengkonversikan daya listrik dari satu bentuk ke bentuk daya listrik lainnya.
Converter terbagi menjadi 5 jenis:
Konverter AC – DC (Rectifier)
Konverter AC – AC (Cycloconverter)
Converter DC – DC (DC Chopper)
Konverter DC – AC (Inverter)
Penyearah: rangkaian penyearah diode mengubah tegangan ac ke tegangan dc tetap. Tegangan masukan ke penyearah dapat bersifat satu fasa ataupun tiga fasa
3. Bagaimana prinsip kerja dari konversi AC ke DC (Berikan cotoh rangkaiannya)?
Prinsip kerja dari konversi AC ke DC (rectifier) adalah dengan cara pensaklaran dengan menggunakan dioda ataupun thrystor yang akan memotong atau membalikkan fasa dari tegangan AC tersebut.
Contohnya dengan menggunakan Dioda:
- Penyearah Setengah Gelombang
- Penyearah Gelombang Penuh
Cycloconverter merupakan alat pengubah energi listrik dari sitem arus bola balik dengan tegangan dan frekuensi konstan menjadi arus bolak balik dengan tegangan dan frekuensi variable.
Prinsip kerja cycloconverter (ac ke ac) adalah dengan menurunkan frekuensi sumber rangkaian dibagi menjadi 2 buah rangkaian konverter tyristor-P dan rangkaian konverter tyristor-N yang bekerja secara bergantian dengan menggunakan cycloconverter. Konverter tyristor-P bekerja untuk membentuk arus keluaran pada saat periode positip-nya, sedangkan konverter tyristor-N bekerja setelahnya untuk membentuk arus keluaran pada periode negatif arus keluaran.
5. Bagaimana prinsip kerja dari konversi DC ke DC (Berikan cotoh rangkaiannya)?
DC Chopper merupakan alat pengubah energi listrik dari sistem arus DC konstan menjadi system arus DC variabel .
Prinsip kerja step – down choppers adalah pada gambar 1a. Jika saklar SW ditutup pada saat t1, maka tegangan Vs akan melalui beban. Jika saklar dimatikan atau di buka pada saat t2, tegangan yang melewati beban adalah nol. Betuk gelombang output dan arus beban ditunjukan pada gambar 1b. penggunaansaklar pada chopper dapat implementasikan dengan menggunakan,Power BJT,Power MOSFET,GTO atau SCR
Prinsip kerja inverter yang sedehana adalah :
- Tegangan yang masuk dari jala jala 50 Hz dialirkan ke board Rectifier/ penyearah DC, dan ditampung ke bank capacitor. Jadi dari AC di jadikan DC.
- Tegangan DC kemudian diumpankan ke board inverter untuk dijadikan AC kembali dengan frekuensi sesuai kebutuhan. Jadi dari DC ke AC yang komponen utamanya adalah Semiconduktor aktif seperti IGBT. Dengan menggunakan frekuensi carrier (bisa sampai 20 kHz), tegangan DC dicacah dan dimodulasi sehingga keluar tegangan dan frekuensi yang diinginkan.
Ada tiga tahapan dalam perancangan elektronika daya, yaitu:
A. Perencanaan, meliputi: pemilihan hardware dan design.Disini kita merancakan hardware yang akan kita pakai dalam merancang sebuah peralatan elektronika daya sesuai dengan design rangkaian yang telah kita tentukan sebelumnya.
B.Pembuatan, meliputi pembuatan mekanik, elektonik. Pada saat pembuatan kita sebelumnya telah memiliki design dan telah memiliki hardware yang akan kita butuhkan untuk merancang peralatan elektronika daya. Setelah itu kita membuat peralatan elektronika dayanya. Yaitu dengan merealisasikan rancangan/design yang sebelumnya telah kita buat, dengan menyolder/merangkai hardware yang telah kita miliki sebelumnya.
C. Uji Coba. Setelah semua telah selesai, hal yang paling terakhir dalam perancangan peralatan elektronika daya yaitu uji coba. Disini kita menguji rangkaian yang telah kita buat, dan analisa sesuai kegunaan alatnya, apabila berhasil berarti perancangan peralatan elektronika daya kita dapat dikatakan sukses, apabila masih ada kesalahan, kita lakukan evaluasi,dan lakukan perbaikan sampai didapat peralatan elektronika yang kita inginkan.
8. Apa yang dimaksud dengan efek peripheral dan peralatan elektronika daya?
Dalam suatu peralatan elektronika daya terdapat komponen dan bagian penting dalam penyusunnya, ada itu perangkat utama, maupun perangkat peripheral. Peripheral adalah perangkat input/output yang merupakan bagian dan pendukung sistem,dalam peralatan elektronika daya peripheral berarti perangkat yang mendukung sistem elektronika daya, contohnya seperti sakelar, sekering (fuse), lampu indikator, voltmeter dan amperemeter, jack dan plug, Printed Circuit Board (PCB), kabel dan steker, serta Chasis. Baik perangkat utama maupun perangkat pendukung sama sama berperan penting dalam rangkaian elektronika daya.
9. Mengapa catu daya switching lebih efisien dibandingkan catu daya linier, untuk ukuran berapa?
Efisiensi yang rendah pada catu daya linear dengan permisalan regulator LM78xx sebagai parameternya adalah kelebihan tegangan input regulator akan dirubah menjadi panas sehingga sebagian besar daya input akan hilang karena dirubah menjadi panas tersebut. Pada catu daya switching daya input dengan daya output besarnya sama sehingga efisiensi daya dari catu daya switching lebih efisien dari pada catu daya linier.
10. Apa yang dimaksud dengan duty cycle ?
Duty Cycle adalah perbandingan lama waktu suatu signal berada dalam kondisi high dengan lama waktu suatu signal tersebut dalam kondisi (high+low), duty cycle sangat berguna dalam merancang alat-alat yang menggunakan konsep PWM (Pulse Width Modulation).
