390 likes | 592 Views
Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Analisis Rangkaian Listrik Sesi-8. Disajikan oleh Sudaryatno Sudirham melalui www.darpublic.com. Rangkaian Pemroses Energi. (Arus Searah). 10 . R s. 50 mA. + v = 750 V . Alat Ukur.
E N D
SelamatDatangDalamKuliah Terbuka AnalisisRangkaianListrikSesi-8
RangkaianPemrosesEnergi (Arus Searah)
10 Rs 50 mA + v = 750 V AlatUkur Alatpengukurtidakbisadibuatbesarkarenaharusringan agar dapatbereaksidengancepat. Alatukur yang keciliniharusditingkatkankemampuannya, denganmempertahankanmassanyatetapkecil. Pengukur Tegangan Searah Bagianpengukurhanyamampumenahantegangan Alatiniharusmampumengukurtegangan 750 V. Untukitudipasang resistor seriRs agar tegangan total yang diukur 750 V tetapibagianpengkurtetaphanyadibebanitegangan 500 mV Kita harusmenghitungberapaRs yang harusdipasang.
10 100 A 50 mA Ish Rsh Pengukur Arus Searah Bagianpengukurhanyamampudialiriarus Alatiniharusmampumengukurarus 100 A. Untukitudipasang resistor paralelRsh agar sebagianbesararus total yang diukurmengalir di Rshsedangkanbagianpengkurtetaphanyadialiriarus 50 mA Kita harusmenghitungberapaRsh yang harusdipasang.
Pengukuran Resistansi Hubunganantarategangandanarus resistor adalah DenganhubunganinimakaresistansiRdapatdihitungdenganmengukurtegangandanarus resistor. Ada duakemungkinanrangkaianpengukuran yang dapatkitabangunsepertiterlihatpada diagram rangkaianberikut.
A A R R V V + + Rangkaian A Rangkaian B RV : resistansi voltmeter RA : resistansiampermeter
Saluran Daya Energidisalurkankebebanmelaluisaluran. Padaumumnyasaluranmengandungresistansi. Olehkarenaitusebagiandarienergi yang dikirimolehsumberakanberubahmenjadipanas di saluran. Daya yang diserapsaluranadalah IsadalaharussalurandanRsadalahresistansisaluran IsdanRsini pula yang menyebabkanterjadinyateganganjatuh di saluran Berikutinisatucontohpenyalurandayadarisatusumberkeduabeban
Contoh: 40+20=60A 20A Sumber + V2 + V1 0,8 + 550V 0,4 40A 20A 0,03 0,06 Daya yang diserapsaluranadalah Tegangan di bebanadalah
0,43 0,86 550V 40A 20A Diagram Satu Garis Dalamketenagalistrikan, rangkaianlistrikbiasadinyatakandengan diagram yang lebihsederhanayaitu diagram satugaris. Rangkaiandalamcontohsebelumnyadinyatakandengan diagram satugarissebagaiberikut: 0,8 0,4 Gardu Distribusi + V2 + 550V + V1 40A 20A 0,03 0,06 diagram satugaris
B C A D 0,015 0,01 0,025 vA=255V vD=250V 100A 180A CONTOH: Hitungarussaluran
X 250V 0,04 0,05 C 0,1 A 60A 50A B 20A Contoh: Daya yang diserap saluran Hitungdaya yang diserapsaluran
X 250V 0,04 0,05 0,1 C 0,15 A 50A 60A 0,1 B 20A Contoh:
I2 30A 80A C B 0,02 I1 I3 0,01 0,02 A 70A D 60A 0,01 0,01 I6 I4 0,03 E F 120A I5 60A Contoh: Hitungarus di saluran
RangkaianPemrosesSinyal Rangkaian Dengan Dioda Rangkaian Dengan OP AMP
+ vD iD i i + v i + va + vD iD v 0 v 0 v va 0 Rangkaian Dengan Dioda Dioda Ideal nyata ideal
Vm v i i Ias 0 + vD + + 2 v t RL 0 Penyearah Setengah Gelombang Jika v = 220sint sedangkan R = 5k, maka Ias = 220/5000 = 0,014 A
C i D1 D2 A D1 i1 + + RL v + i + v1 v2 + B v D3 D4 D R i2 D2 Vm v i i Ias 0 t 2 0 Penyearah Gelombang Penuh Rangkaian Dengan Transformator ber-titik-tengah Rangkaian Jembatan
+ vR + vD + v RL C vC T Filter Kapasitor iD iR Waktu dioda konduksi, kapasitor terisi sampai vC = vmaks. iC Waktuteganganmenurun, diodatidakkonduksi. Terjadi loop tertutup RC seri. Vm 0 Vm vR=vC t C yang diperlukan
+ V + vD i + v1 _ + vR Pemotong Gelombang konduksi takkonduksi 0 0 v v1 V t 0 vR = v1 –V, denganbagiannegatifditiadakanolehdioda
10 [V] v2=v1 5 A 0 wt + v2 + vs + R 0 2 V v2 v2 -5 vD + iD v1 -10 v2 8 v1 2 8 CONTOH: konduksi takkonduksi
+ 4,7 V iA 1k iB= ? + vA P + D1 D2 0,7 V + 0,7 V vA= 1 V CONTOH: konduksi tak konduksi takmungkin takkonduksi konduksi mungkin konduksi konduksi tak mungkin takkonduksi takkonduksi
+VCC vo 8 1 7 2 6 3 5 4 catu daya positif masukan non-inversi Top + iP + keluaran io masukan inversi vP + + vN vP VCC vN + + vo catu daya negatif iN +VCC : catu daya positif VCC : catu daya negatif RangkaianDengan Op Amp Penguat Operasional (OP AMP) Diagram disederhanakan iP = arus masukan non-inversi; iN = arus masukan inversi; io = arus keluaran; vP = tegangan masukan non-inversi; vN = tegangan masukan inversi; vo = tegangan keluaran;
vo +VCC vP vN VCC Karakteristik AlihOpAmp • disebut gain loop terbuka (open loop gain) Nilai sangat besar, biasanya lebih dari 105. Selama nilai netto (vPvN) cukup kecil, vo akan proporsional terhadap masukan. Akan tetapi jika (vPvN) > VCC OP AMP akan jenuh; tegangan keluaran tidak akan melebihi tegangan catu VCC
+ io iP Ro vP + + vo (vPvN ) Ri vN + iN + Model Ideal OP AMP atau Karena sangat besar, dapat dianggap = , sedangkan VCCtidak lebih dari 24 Volt, maka (VCC/ ) = 0 sehingga vP= vN . Ridapatdianggap sehingga arus masuk di kedua terminal masukan dapat dianggap nol, iP= iN= 0. Jadi untuk OP AMP ideal :
+ Penguat Non-Inversi iP vP vo + vN vs R1 iN R2 umpan balik
2k iB vo + + vB 5V 2k RB =1k 1k + CONTOH: vB = ? iB = ? pB = ? Resistansi masukan :
iin A B + + vo R4 R3 R2 vs R5 R1 A B + + vo + R3 RT R2 VT + R1 CONTOH: Resistansi masukan
umpan balik i1 i2 A vo R1 R2 iN vN vs + vP + RangkaianPenguat Inversi
iP io vP vo + vN vs R iN + RangkaianPenyangga(buffer)
iin R1 R2 A + vo + vs R3 + CONTOH:
R4 R1 R2 iin A B + vo vs R5 R3 R2 RT + A + vo + VT + R3 + CONTOH:
i1 R1 i2 iF A vo RF R2 iN vN v1 v2 + vP + + Penjumlah
R R v1 vo + v2 R R A v1 + vo v2 R R R CONTOH:
i1 i2 R1 R2 + vo iN v1 R3 + + iP v2 + R4 Pengurang (Penguat Diferensial) Jika v2 dimatikan: Jika v1 dimatikan: Jika kita buat R1 = R2 = R3 = R4maka vo = v2v1
iR iC A + vo + vs C R iN vN + vP iC iR A + vo + vs C R iN vN + vP Integrator Diferensiator
v1 v1 vo vo + R1 R2 _ + R1 R2 Penguat Inversi Penguat Non-Inversi R1 vo v1 K1 v1 RF vo v2 + + + R2 v2 K2 Penjumlah v1 v1 K1 vo R1 R2 R3 vo + v2 + + v2 R4 K2 Pengurang vo v1 K vo v1 K Diagram Blok
v3 v1 v2 vo + + + v1 v3 v2 vo K1 K2 K3 K1 Hubungan Bertingkat
Kuliah Terbuka AnalisisRangkaianListrik di KawasanWaktu Sesi 8 SudaryatnoSudirham