Jawaban Ujian Akhir

Jawaban Ujian Akhir
Elektronika Daya
1. Boost converter
Vout
1

Vin 1  D
Pada tegangan input 16 Volt maka D  1 / 3
Pada tegangan input 8 Volt maka D  2 / 3
Nilai arus peak-to-peak =
Vin DT s
L
Pada tegangan input 16 volt maka i pp 
Pada tegangan input 8 volt maka i pp 
16
L  3  20000
8 2
L  3  20000
Jadi nilai arus peak-to-peak pada tegangan 8 dan 16 volt sama besar.
Nilai rata-rata arus induktor pada tegangan 8 volt adalah I L 
24 4

 1/ 2A
8 24
Nilai rata-rata arus induktor pada tegangan 16 volt adalah I L 
24 4

 1/ 4A
16 24
Karena nilai rata-rata arus induktor pada tegangan 16 volt lebih kecil maka yang
dipakai kriteria adalah nilai rata-rata pada tegangan ini.
Supaya kontinyu maka harus dipenuhi hubungan berikut:
i pp / 2  I L
Jadi,
8
 1/ 4
L60000
atau L 
32
 0,53 mH
60000
2. Daya keluarannya adalah 50 Watt. Oleh sebab itu, kombinasi penyearah dioda dan
flyback converter cukup memadai.

Load

Pada flyback berlaku persamaan berikut:
Vout N 2 TON

Vin
N 1 TOFF
yang mana N2/N1 adalah rasio jumlah lilitan trafo.
Tegangan sumber terendah adalah 90 Volt. Tegangan dc input terendah menjadi 90 2 .
Waktu tutup atau ON saklar dibatasi maksimum 0,5 supaya bisa dijamin bahwa trafo
telah mengalami demagnetisasi dengan sempurna selama saklar dibuka. Oleh sebab itu,
rasio trafo minimum adalah:
N 2 10000

N 1 90 2
Nilai peak-to-peak tegangan dioda penyearah adalah 240 2 . Jadi dioda harus mampu
menahan arus lebih dari nilai tersebut. Bisa dipilih dioda dengan rating tegangan 500
volt. Arus dioda dipilih saat tegangan paling rendah, nilai rata-rata arus dioda adalah:
50
. Jadi, dioda 0.5 Amp sudah mencukupi.
90 2
Untuk meratakan tegangan cukup dipasang kapasitor elektrolit minimum 220 uF
dengan rating tegangan 500 volt.
Rating primer trafo: tegangan minimum 240 2 dengan arus 0.5 Amp.
Rating sekunder trafo : tegangan 10 kV dengan arus 5 mA.
Rating dioda sekunder harus lebih dari 10 kV. Biasanya dipakai paling tidak 15 kV.
Rating arusnya cukup 5 mA. Untuk itu bisa dipakai 15 dioda 1000 volt yang diseri.
Kapasitor perata bisa dipakai kapasitor 10 uF dengan rating tegangan minimum 10 kV.
Untuk itu dipakai 15 kapasitor 1000 Volt, 10 uF yang dipasang seri.
3. Inverter tiga-fasa
i) Karena hanya ada tiga kawat maka arus urutan nol tidak bisa mengalir. Harmonisa
kelipatan tiga mempunyai sifat seperti arus urutan nol sehingga harmonisa ini tidak
mungkin mengalir.
ii) Jika inverter dioperasikan sebagai inverter PWM maka nilai sesaat komponen
fundamental tegangan fasa adalah:
v ph  k
Ed
sin t 
2
yang mana Ed adalah tegangan sumber dc-nya. Nilai rms tegangan fasa yang didapat
adalah:
V ph  k
Ed
2 2
4. i) Kecepatan nominalnya adalah 1470 rpm atau
Jadi momen nominalnya adalah
1470
 2
60
rad/s
10000
60000
Nm

1470  2 2940 
60
Momen sebanding dengan slip. Jadi, momen pada kecepatan 1475 rpm adalah:
60000 25

2940  30
Daya keluaran motor adalah
60000 25 2950 
 
2940  30
60
Watt
ii) Pompa sentrifugal mempunyai karakteristik momen sebanding kwadrat kecepatan
sehingga dayanya sebanding dengan kecepatan pangkat tiga. Oleh sebab itu untuk
menurunkan daya menjadi setengahnya maka frekuensi inverter harus turun menjadi:
f  50 1 / 21 / 3
jadi tegangannya harus menjadi 380 1 / 21 / 3