Tugas III Kuliah Daring
Mata Kuliah : Teknik Penggerak
Materi : DC Chopper
Sumber : Buku “Power Electronic” Rashid, Bab 7
Nama : Muhammad Daffa Rizsalma
NIM : 218341016
Kelas : 2AEA
1.
2.
3.
4.
Apa maksud DC Chopper atau DC – DC Converter?
Jelaskan prinsip operasi (cara kerja) dari Chopper Step-Up dan Step-Down!
Apa perbedaan Pulse Width Modulation dan Frequency Modulation pada DC Chopper?
Apa pengaruh beban Induktif pada arus ripple di beban?
5. The DC chopper in Fig. 7-1a has a resistive load, R = 20 and input voltage, Vs = 220
V. When the chopper remains on, its voltage drop, Vch = 1.5 V and chopping frequency,
f= 10 kHz. If the duty cycle is 80%, determine the (a) average output voltage, Va; (b)
rms output voltage, Vo ; (c) chopper efficiency; (d) effective input resistance, Ri; and
(e) rms value of the fundamental component of harmonics on the output voltage.
6. A chopper is feeding an RL load as shown in Fig. 7-2 with Vs = 220 V, R = 10, L =
15.5 mH, f = 5 kHz, and E = 20 V. Calculate the (a) minimum instantaneous load
current, I1; (b) peak instantaneous current, I2; (c) maximum peak-to-peak ripple current
in the load; (d) average load current, Ia; (e) rms load current, Io; (f) effective input
resintance, Ri; and (g) rms value of chopper current, IR.
7. The chopper in Fig. 7-2 has load resistance, R =0.2 , input voltage, Vs = 220 V, and
batteray voltage, E = 10 V. The average load current, Ia = 200 A, and the chopping
frequency, f = 200 Hz (T = 5 ms). Use the average output voltage to calculate the value
of load inductance, L. which would limit the maximum load ripple current to 5% of Ia.
8. The boost regulator in Fig, 7-8a has an input volatage, Vs = 6 V. The average ouput
voltage, Va = 15 V and average load current, Ia = 0.5 A. The switching frequency is 20
kHz. If L = 250 H and C = 440 F, determine the (a) duty cycle, k; (b) ripple current
of inductor, I; (c) peak current of inductor, I2; and (d) ripple voltage of filter capacitor,
Vc.
1.
2.
JAWABAN
Chopper merupakan suatu rangkaian yang digunakan untuk mengubah sumber
masukan tegangan DC tetap menjadi sumber keluaran tegangan DC yang dapat diatur.
Chopper Step Down
Jika sakelar SW di-ON-kan sampai dengan t1, maka tegangan masukan Vs akan
pindah ke beban, selanjutnya jika sakelar SW di-OFF-kan sampai dengan t2, tegangan
pada beban menjadi nol. Hal ini menunjukan bahwa nilai tegangan ditentukan oleh
proses ON dan OFF sakelar SW.
Chopper Step Up
Jika Chopper di-ON-kan, inductor (L) akan terhubung dengan sumber dan inductor
akan menyimpan energy selama t1. Selanjutnya, jika Chopper di-OFF-kan, inductor
akan mengalirkan arus melalui diode (D1) ke beban sehingga arus pada inductor habis.
3.
Operasi frekuensi konstan. Frekuensi chopping (f) (atau periode chopping T)
dipertahankan konstan kemudian waktu konduksinya yang diatur. Lebar pulsanya
diatur, jenis control ini dinamakan dengan control Pulse Width Modulation (PWM).
Operasi frekuensi variable. Frekuensi chopping (f) yang diatur, kemudian baik
waktu konduksi (t1) maupun waktu padam (t2), dipertahankan konstan. Jenis ini
dinamakan control frequency modulation. Frekuensi harus dapat diatur dengan daerah
yang lebar untuk memperoleh daerah pengaturan tegangan keluaran yang lebar.
4.
5.
Arus ripple di beban yaitu fungsinya berkebalikan dari beban induktif dan
chopping frekuensi. Oleh karena itu arus puncak beban tergantung pada beban
induktif. Kinerja dari chopper juga dipengaruhi oleh beban induktif. Sebuah
smoothing choke normalnya digunakan pada rangkaian seri dengan beban untuk
membatasi arus ripple di beban.
6.
7 & 8.