Terjemahan Elda Bab 1

Click here to load reader

  • date post

    01-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    18
  • download

    0

Embed Size (px)

description

dvfxb

Transcript of Terjemahan Elda Bab 1

TUGAS ELEKTRONIKA DAYACHAPTER 1

OLEH :1. NIKO JUNIZA APRIADI 10109510032. OGI SEPTIAN 11109520333. REGGI ARYUNADI13109510284. ARIYATI13109510795. NURUL FAJRI DAFIKRI1310952027

BAB 1ELEKTRONIKA DAYA DAN PENGGERAK : PENUNJANG TEKNOLOGI1-1 PENGANTAR ELEKTRONIKA DAYA DAN PENGGERAK

Elektronika daya adalah sebuah penunjang teknologi, menyediakan kebutuhan antarmuka antara sumber dan beban listrik, seperti yang di gambarkan dalam Fig. 1-1[1]. Sumber dan beban listrik kadang dapat berbeda dalam frequensi, amplitudo tegangan dan jumlah fasa. Elektronika daya dapat mentransfer daya dari sumber ke beban dengan menkoversikannya dari satu ke lain, yang mana memungkinkan sumber dan beban berganti peran. Pengontrolan diperlihatkan dalam Fig. 1-1 memungkinkan mengatur proses transfer daya dalam konversi tegangan dan arus harus di capai dengan efisiensi energi yang tinggi dan daya tinggi. Kecepatan mengatur listrik mewakili pentingnya elektronika daya.

1-2 APLIKASI DAN PERAN ELEKTRONIKA DAYA DAN PENGGERAK

Elektronika daya dan drives mencakup beragam aplikasi. Beberapa aplikasi dan perannya akan di jelaskan berikut ini.

1-2-1 PENGGERAK TEKNOLOGI INFORMASI

Sebagian besar konsumen peralatan elektronik seperti personal komputer (PCs) dan sistem hiburan membutuhkan tegangan listrik dc yang sangat rendah. Karena itu, membutuhkan suplay daya listrik dc input tegangan ke dalam sebuah regulated (pengatur) ke tegangan dc rendah, seperti pada Fig 1-2a. Fig. 1-2b memperlihatkan distribusi arsitektur yang di pakai pada komputer yang mana tegangan ac dari sumber di konversikan ke tegangan dc, sebagai contoh pada 24 V. Semi-regulated tegangan di distribusikan tanpa komputer dimana on-board power supply dalam logika di cetak pada papan rangkaian konversi 24 V dc tegangan input menjadi lebih rendah sebagai contoh 5 volt dc, yang di atur sangat erat. Skala integrasi yang sangat besar dan rangkaian logika yang lebih tinggi, memerlukan kecepatan operasi tegangan lebih rendah dari 5 V, 3,3 V, 1 V dan pada akhirnya, 0,5 V yang di butuhkan.

Banyak peralatan seperti ponsel di operasikan dalam tegangan rendah dengan 1 atau dua baterai cell sebagai masukkan. Bagaimanapun, rangkaian listrik tanpa membutuhkan tegangan tinggi membutuhkan sebuah rangkaian untuk meningkatkan masukkan dc menjadi tegangan yang lebih tinggi seperti pada blok diagram Fig. 1-3.

1-2-2 ROBOTIK DAN PRODUKSI YANG FLEKSIBEL.

Robotik dan produksinya yang fleksibel sekarang penting pada kompetisi industri ekonomi global. Kecepatan penggerak untuk kecepatan yang tepat dan kontrol posisi membutuhkan aplikasi yang dapat mengaturnya. Fig. 1-4 memperlihatkan blok diagram yang dapat mengatur kecepatan penggerak yang mana menggunakan sumber masukkan ac 1 fasa atau 3 fasa pada frequensi 50 atau 60 Hz. Peran antarmuka elektronika daya, sebagai unit pemprosesan daya, yang di butuhkan oleh motor. Pada kasus sebuah dc motor, tegangan dc di suplay dengan pengaturan magnitudo pada kecepatan motor. Pada motor ac, antarmuka elektronika daya menyediakan tegangan sinusoidal ac dengan pengaturan amplitudo dan frequensi untuk mengatur kecepatan motor.pada kasus yang pasti, antarmuka elektronika daya mungkin di butuhkan untuk 2 daya langsung, antara utiliti dan beban motor.

Pemanasan induksi dan pengelasan listrik, digambarkan pada Fig. 1-6 dengan blok diagramnya yang penting dalam aplikasi industri elektronika daya untuk produksi yang fleksibel.

1-3 ENERGI DAN LINGKUNGANPertumbuhan bukti bahwa pembakaran bahan bakar fosil menyebabkan pemanasan global yang membawa konsekuensi pengrusakan alam. Elektronika daya dan penggerak dapat peran krusial untuk meminimalisasikan pemakaian bahan bakar fosil, akan kita diskusikan di bawah ini.1-3-1 KONSERVASI ENERGIPeapatah lama mengatakan : uang yang di simpan adalah uang yang di dapatkan. Konservasi energi tidak hanya menghemat keuangan, itu membantu lingkungan. Grafik pie pada Fig.1-7 memperlihatkan persentase pemakaian listrik di Amerika Serikat pada bermacam pemakaian. Energi yang berpotensi untuk konservasi didiskusikan di bawah.

1-3-1-1 Sistem Gerak Motor ListrikFig 1-7 Memperlihatkan bahwa motor listrik, termasuk pengaplikasiannya dalam pemanasan, jendela, dan air conditioning (HV AC), menggunakan satu setengah sampai dua pertiga dari semua listrik yang di bangkitkan. Dulunya, sistem gerak motor bergerak dengan kecepatan hampir konstan dan keluarannya, sebagai contoh jumlah aliran pada pompa, di kontrol dengan membuang beberapa energi input yang melewati pengikat katup. Pembuangan ini di pilih oleh adjustable-speed drive (pengkontrol kecepatan gerak), seperti yang di perlihatkan pada gambar 1-8 dengan efisiensi pengontrolan kecepatan motor, menyebabkan kecepatan pompa, dengan elektronika daya [2].

Satu dari tiga warga baru memakai pompa panas listrik, yang mana adjustable-speed drive dapat mengurangi konsumsi energi sekitar 30 persen [3] dengan memilih on-off putaran kompresor dan putaran pompa panas pada kecepatan yang cocok dengan panas yang di hasilkan. Sama dengan pendingin ruangan.Sebuah departemen energi melaporkan [4] perkiraan bahwa pemakaian semua sistem motor gerak lebih efisien pada United State bisa menghemat pemakaian listrik pada New York!1-3-1-2 PencahayaanSeperti yang terlihat pada pie chart pada gambar 1-7, kira-kita seperlima dari pemakaian listrik adalah pencahayaan. Lampu Fluorescent lebih hemat dari lampu incandescent meningkat dari 3 sampai 4 faktor. Efisiensi dari lampu fluorescent didapat dari pemakaian frekuensi tinggi dari elektronika daya mengsuplay 30 KHz sampai 40 KHz ke bola lampu, diperlihatkan pada blok diagram Fig 1-9, meningkatkan efisiensi sampai 15 persen. Kebalikan dari bola lampu incendescent, lampu frekuensi tinggi fluorescent (CFLs) memperbaiki efisiensi dari 4 faktor, lebih lama (sekitar lebih dari ribuan jam) dan relatif lebih murah.

1-3-1-3 TransportasiMotor gerak menawarkan penghematan energi pada transportasi. Saat usaha memperkenalkan commercially-viable Electric Vehicles (Evs) dilanjutkan dengan proses pada baterai [5] dan teknologi bahan bakar cell [6] dilaporkan, kendaraan hibrid listrik (HEVs) akan membuat dampak yang besar [7]. Berdasarkan Agen pemeliharaan lingkungan, memperkirakan mobil hybrrid dapat berjalan 48 miles per gallon. Jika dibandingkan dengan mobil pada tahun 2001. Mobil menyebabkan 20 % dari emisi CO2 yang merupakan efek rumah kaca yang memberikan dampak pada lingkungan.

Pada mobil konvensional, elektronika daya berdasarkan beban susah untuk mensuplay dari 12/14-V sistem baterai di tingkatkan menjadi level 36/42 pada perintah untuk menjaga tembaga dapat membawa arus dengan jumlah yang di atur. Ditambahkan pada sistem transportasi lain, seperti kereta listrik, pesawat fly-by-wire , semua kapal listrik dan mobil drive-by-wire dan transportasi aplikasi elektronika daya.1-3-2 Energi TerbarukanEnergi bersih dan terbarukan yang bersahabat dengan lingkungan bisa di dapat dari matahari dan angin. Pada sistem photovoltaic, sollar cell memproduksi dc, dengan karakteristik i-v di perlihatkan pada Fig. 1-1a memakai elektronika daya antarmuka untuk membara daya ke sistem, seperti di perlihatkan pada gambar 1-11b.

Angin adalah cara tercepat membangkitkan energi dengan potensi yang sangat besar [12]. Fig 1-12 memperlihatkan kebutuhan elektronika day pada sistem listrik angin ke variabel frekuensi antarmuka ac ke line-frekuensi tegangan ac kebutuhan.

1-3-3 Kebutuhan Aplikasi Elektronika DayaPemakaian elektronika daya dan gerak listrik pada sistem energi akan tumbuh dengan cepat. Pada pertambahan distribusi, elektronika daya di butuhkan antarmuka sumber energi non-konvensional seperti angin, photovoltaic, dan bahan bakar cell untuk kebutuhan. Pemakaian elektronika daya diikuti pengontrolan transmisi daya, sebuah sikap yang mendukung lingkungan. Juga, keamanan dan ke efisiensian operasi elektronika daya meningkatkan kebutuhan elektronika daya.Uninterruptible Power Supply (UPS) di gunakan pada daya genting tidak harus digunakan pada kekurangan daya. Antarmuka elektronika daya pada UPS, digambarkan pada Fig 1-13 pada tegangan line frekuensi pada akhir kedua, walaupun banyak fasa yang berbeda, dan penyimpanan energi pada baterai, yang mana suplay daya ke beban saat kekurangan daya.

1-3-4 Rencana Tempat dan Aplikasi PertahananElektronika daya dibutuhkan untuk tempat eksplorasi dan perjalanan antar planet. Pertahanan selalu menjadi hal yang penting tetapi menjadi sangat genting sejak sept 11. Elektronika daya memainkan peran yang besar pada tanks, kapal, dan pesawat yang mana menggantikan gerak hidrolik dengan gerak listrik menawarkan harga yang lebih murah.1-4 KEBUTUHAN EFFISIENSI TINGGI DAN KEPADATAN DAYASistem elektronika daya harus menjadi sistem yang efisien dan dapat dipercaya, mempunyai kepadatan daya tinggi juga mengurangi ukuran dan bert, dan juga megurangi harga keseluruhan. Efisiensi daya tinggi penting dengan berbagai alasan : menurunkan ongkos operasi dengan cara mengurangi energi yang terbuang, berkontribusi mengurangi pemanasan global dan mengurangi kebutuhan untuk pendinginan. Disamping itu menaikan banyak daya.Kita dapat dengan mudah memperlihatkan hubungan antara elektronika daya dengan efisiensi, , dan jumlah daya. Efisiensi energi digambarkan pada Eq. 1-1 daya keluar P0 dan daya yang hilang ploss tanpa sistem seperti

Eq. 1-1 dapat di tulis ulang daya keluar pada persamaan efisiensi sebanyak

Pada peralatan elektronika daya, sistem pendinginan di disain untuk mengirim hamburan daya, seperti panas, tanpa mengikuti temperatur internal untuk melebihi batas. Oleh karena itu, sistem di handel untuk mengatur energi yang hilang, pada gambar 1-11 berdasarkan persamaan 1-2 memperlihatkan penaikan efisiensi dari 84% ke 94 % kemampuan output daya (sama dengan rating daya). Disini maksudnya menaikan masa jenis daya dengan faktor yang s