Konversi Daya
Ada empat tipe konversi daya, ada empat jenis pemanfatan energi yang berbeda-beda gambar-10.1. Pertama dari listrik PLN 220 V melalui penyearah yang mengubah listrik AC menjadi listrik DC yang dibebani motor DC. Kedua mobil dengan sumber akumulator 12 V dengan inverter yang mengubah listrik DC menjadi listrik AC dihasilkan tegangan AC 220 V dibebani PC. Ketiga dari sumber PLN 220 V dengan AC konverter diubah tegangannnya menjadi 180 V untuk menyalakan lampu. Keempat dari sumber Akumulator truk 24 V dengan DC konverter diubah tegangan 12 V untuk pesawat CB Transmitter.
Gambar 10.1 : Pemanfaatan Energi Listrik
Pada gambar-10.1 dijelaskan ada empat konverter daya yang terbagi dalam empat kuadran.
1. Kuadrant 1 disebut penyearah fungsinya menyearahkan listrik arus bolak-balik menjadi listrik arus searah. Energi mengalir dari sistem listrik AC satu arah ke sistem DC.
Contoh: Listrik AC 220 V/50 Hz diturunkan melewati trafo menjadi 12VAC dan kemudian disearahkan oleh Diode menjadi tegangan DC 12V
2. Kuadran 2 disebut DC chopper atau dikenal juga dengan istilah DC-DCkonverter. Listrik arus searah diubah dalam menjadi arus searah dengan besaran yang berbeda.
Contoh: Listrik DC 15V dengan komponen elektronika diubah menjadi listrik DC 5V.
3. Kuadran 3 disebut inverter yaitu mengubah listrik arus searah menjadi listrik arus bolak-balik pada tegangan dan frekuensi yang dapat diatur.
Contoh: Listrik DC 12 V dari akumulator dengan perangkat inverter diubah menjadi listrik tegangan AC 220V, frekuensi 50 Hz.
4. Kuadran 4 disebut AC-AC konverter yaitu mengubah energi listrik arus bolak balik dengan tegangan dan frekuensi tertentu menjadi arus bolak balik dengan tegangan dan frekuensi yang lain. Ada dua jenis konverter AC, yaitu pengatur tegangan AC (tegangan berubah, frekuensi konstan) dan cycloconverter (tegangan dan frekuensi dapat diatur).
Contoh: tegangan AC 220 V dan frekuensi 50 Hz menjadi tegangan AC 110 V dan frekuensi yang baru 100 Hz.
Rancangan konverter daya paling sedikit mengandung lima elemen gambar-10.2, yaitu
(1) sumber energi,
(2) komponen daya,
(3) piranti pengaman dan monitoring,
(4) sistem kontrol lop tertutup dan
(5) beban.
Gambar 10.2 Diagram Blok Konverter Daya
Komponen Elektronika Daya
Bahan konduktor memiliki sifat menghantar listrik yang tinggi, bahan konduktor dipakai sebagai konduktor listrik, seperti kawat tembaga, aluminium, besi, baja, dsb. Bahan semikonduktor memiliki sifat bisa menjadi penghantar atau bisa juga memiliki sifat menghambat arus listrik tergantung kondisi tegangan eksternal yang diberikan. Ketika diberikan tegangan bias maju, maka semikonduktor akan berfungsi sebagai konduktor. Tetapi ketika diberikan bias mundur, bahan semikonduktor memiliki sifat sebagai isolator. Beberapa komponen elektronika daya meliputi: Diode, Transistor ,Thyristor, Triac, IGBT dsb.
Diode yang dipakai elektronika daya memiliki syarat menahan tegangan anoda-katode (VAK) besar, dapat melewatkan arus anoda (IA) yang besar, kemampuan menahan perubahan arus sesaat di/dt serta kemampuan menahan perubahan tegangan sesaat dv/dt. Komponen Transistor daya harus memenuhi persyaratan memiliki tegangan kolektor-emiter (VCEO) yang besar, arus kolektor (IC) terpenuhi, penguatan DC (β) yang besar, mampu menahan perubahan tegangan sesaat dv/dt. Demikian juga dengan komponen Thyristor mampu menahan tegangan anoda-katoda (VAK),mengalirkan arus anoda yang besar (IA), menahan perubahan arus sesaat di/dt, dan mampu menahan perubahan tegangan sesaat dv/dt gambar 10.3 dan gambar 10.4.
Sumber : Buku Teknik Listrik Industri Jilid 3