Penyearah Terkendali Fasa - Prinsip Kerja Dan Aplikasinya
Tidak seperti penyearah dioda, PCR atau Penyearah Terkendali Fasa memiliki kelebihan dalam mengatur tegangan output. Penyearah dioda disebut sebagai penyearah yang tidak Terkendali. Ketika dioda ini diaktifkan dengan Thyristor, maka itu menjadi penyearah kontrol fasa. Tegangan output daya dapat diatur dengan mengubah sudut tembak Thyristor. Aplikasi utama penyearah ini terlibat dalam kontrol kecepatan motor DC.
Kontrol fasa Thyristor diaktifkan dengan menerapkan pulsa pendek ke terminal gerbang dan dinonaktifkan karena komunikasi jalur atau alami. Dalam hal beban induktif yang berat, ini dinonaktifkan dengan menembakkan Thyristor lain dari penyearah selama setengah siklus negatif dari tegangan input daya.
Penyearah terkendali 1 fasa dikelompokkan ke dalam berbagai jenis
Penyearah Terkendali Setengah Gelombang: Jenis penyearah ini menggunakan perangkat Thyristor tunggal untuk memberikan kontrol output daya hanya dalam satu setengah siklus supply input AC, dan menawarkan output DC yang rendah.
Penyearah Terkendali Gelombang Penuh: Jenis penyearah ini menghasilkan output DC yang lebih tinggi
Rangkaian konverter Thyristor satu fasa setengah gelombang digunakan untuk mengubah konversi daya AC ke DC. Supply AC input daya diperoleh dari transformator untuk menawarkan tegangan supply AC yang diperlukan ke konverter Thyristor berdasarkan pada tegangan DC output daya yang diperlukan. Dalam rangkaian di atas, tegangan supply AC primer dan sekunder dilambangkan dengan VP dan VS.
Selama +ve setengah siklus supply input daya ketika ujung atas lilitan sekunder transformator berada pada potensial +ve sehubungan dengan ujung bawah, Thyristor berada dalam keadaan bias maju.
Thyristor diaktifkan pada sudut tunda ωt = α, dengan menerapkan pulsa pemicu gerbang yang sesuai ke terminal gerbang thyristor. Ketika thyristor diaktifkan pada sudut penundaan ωt = α, thyristor berperilaku dan mengasumsikan thyristor yang sempurna.
Thyristor bertindak sebagai sakelar tertutup dan tegangan supply input daya bekerja melintasi beban ketika melakukan dari ωt = α ke π radian. Untuk beban yang murni resistif, arus beban io yang mengalir ketika thyristor T1 menyala, diberikan oleh ekspresi.
Saat ini, sebagian besar konverter daya AC ke DC adalah thyristor. Perangkat thyristor dikontrol fasa untuk mendapatkan tegangan DC output daya variabel di terminal beban output. Konverter thyristor yang dikontrol fasa menggunakan pergantian jalur AC untuk mematikan thyristor yang telah dihidupkan.
Ini lebih murah dan juga sangat sederhana dan banyak digunakan dalam aplikasi industri untuk drive DC industri. Konverter ini dikategorikan sebagai dua konverter kuadran jika tegangan output daya dapat dibuat +ve atau -ve untuk polaritas arus beban output daya yang diberikan.
Ada juga konverter AC-DC kuadran tunggal di mana tegangan output daya hanya +ve dan tidak dapat dibuat –ve untuk polaritas arus output daya yang diberikan.
Tentu saja, konverter kuadran tunggal juga dapat dirancang untuk memberikan tegangan DC output daya saja. Pengoperasian dua konverter kuadran dapat dicapai dengan menggunakan rangkaian jembatan konverter sepenuhnya terkendali dan untuk proses kuadran tunggal kami menggunakan konverter jembatan setengah terkendali.
Dengan demikian, ini semua tentang penyearah kontrol fasa, prinsip kerja dan aplikasinya. Kami harap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini.
Apa itu Penyearah Terkendali Fasa?
Istilah PCR atau Phase Controlled Phase adalah satu jenis rangkaian penyearah di mana Dioda diaktifkan oleh Thyristor atau SCR (Silicon Controlled Rectifiers). Sedangkan dioda tidak memberikan kontrol atas tegangan output daya, Thyristor dapat digunakan untuk membedakan tegangan output dengan menyesuaikan sudut atau penundaan penembakan.Kontrol fasa Thyristor diaktifkan dengan menerapkan pulsa pendek ke terminal gerbang dan dinonaktifkan karena komunikasi jalur atau alami. Dalam hal beban induktif yang berat, ini dinonaktifkan dengan menembakkan Thyristor lain dari penyearah selama setengah siklus negatif dari tegangan input daya.
Jenis Penyearah Terkendali Fasa
Penyearah terkendali fasa dikelompokkan menjadi dua jenis berdasarkan jenis catu daya input daya. Dan masing-masing jenis termasuk konverter semi, penuh dan ganda.Penyearah Terkendali 1 Fasa
Jenis penyearah 1 fasa yang bekerja dari catu daya AC.Penyearah terkendali 1 fasa dikelompokkan ke dalam berbagai jenis
Penyearah Terkendali Setengah Gelombang: Jenis penyearah ini menggunakan perangkat Thyristor tunggal untuk memberikan kontrol output daya hanya dalam satu setengah siklus supply input AC, dan menawarkan output DC yang rendah.
Penyearah Terkendali Gelombang Penuh: Jenis penyearah ini menghasilkan output DC yang lebih tinggi
- Penyearah yang dikendalikan gelombang penuh dengan transformator yang disadap tengah membutuhkan dua Thyristor.
- Penyearah terkendali gelombang penuh tidak memerlukan transformator yang disadap tengah
Penyearah Terkendali 3 Fasa
Jenis penyearah 3 fasa yang bekerja dari catu daya AC.- Konverter semi adalah konverter satu kuadran yang memiliki satu polaritas tegangan dan arus output daya.
- Konverter penuh adalah sebuah konverter dua kuadran yang memiliki polaritas tegangan output daya dapat berupa +ve atau –ve tetapi, arus hanya dapat memiliki satu polaritas yaitu +ve atau -ve.
- Konverter ganda berfungsi dalam empat kuadran - baik tegangan output daya dan arus output daya dapat memiliki kedua polaritas.
Pengoperasian Penyearah Terkendali Fasa
Prinsip kerja dasar dari rangkaian penyearah terkendali fasa dijelaskan menggunakan rangkaian penyearah terkendali setengah fasa satu fasa dengan resisten beban RL yang ditunjukkan pada rangkaian berikut.Rangkaian konverter Thyristor satu fasa setengah gelombang digunakan untuk mengubah konversi daya AC ke DC. Supply AC input daya diperoleh dari transformator untuk menawarkan tegangan supply AC yang diperlukan ke konverter Thyristor berdasarkan pada tegangan DC output daya yang diperlukan. Dalam rangkaian di atas, tegangan supply AC primer dan sekunder dilambangkan dengan VP dan VS.
Selama +ve setengah siklus supply input daya ketika ujung atas lilitan sekunder transformator berada pada potensial +ve sehubungan dengan ujung bawah, Thyristor berada dalam keadaan bias maju.
Thyristor diaktifkan pada sudut tunda ωt = α, dengan menerapkan pulsa pemicu gerbang yang sesuai ke terminal gerbang thyristor. Ketika thyristor diaktifkan pada sudut penundaan ωt = α, thyristor berperilaku dan mengasumsikan thyristor yang sempurna.
Thyristor bertindak sebagai sakelar tertutup dan tegangan supply input daya bekerja melintasi beban ketika melakukan dari ωt = α ke π radian. Untuk beban yang murni resistif, arus beban io yang mengalir ketika thyristor T1 menyala, diberikan oleh ekspresi.
Io = vo / RL, untuk α≤ ωt ≤ π
Aplikasi Penyearah Terkendali Fasa
Aplikasi penyearah Terkendali fasa meliputi pabrik kertas, pabrik tekstil menggunakan drive motor DC dan kontrol motor DC di pabrik baja.- Sistem traksi pengumpanan AC menggunakan motor traksi DC.
- Proses elektro-metalurgi dan elektrokimia.
- Kontrol reaktor.
- Catu daya magnet.
- Drive instrumen tangan portabel.
- Drive industri kecepatan fleksibel.
- Mengisi daya baterai.
- Transmisi DC tegangan tinggi.
- UPS (Sistem catu daya tak terputus).
Saat ini, sebagian besar konverter daya AC ke DC adalah thyristor. Perangkat thyristor dikontrol fasa untuk mendapatkan tegangan DC output daya variabel di terminal beban output. Konverter thyristor yang dikontrol fasa menggunakan pergantian jalur AC untuk mematikan thyristor yang telah dihidupkan.
Ini lebih murah dan juga sangat sederhana dan banyak digunakan dalam aplikasi industri untuk drive DC industri. Konverter ini dikategorikan sebagai dua konverter kuadran jika tegangan output daya dapat dibuat +ve atau -ve untuk polaritas arus beban output daya yang diberikan.
Ada juga konverter AC-DC kuadran tunggal di mana tegangan output daya hanya +ve dan tidak dapat dibuat –ve untuk polaritas arus output daya yang diberikan.
Tentu saja, konverter kuadran tunggal juga dapat dirancang untuk memberikan tegangan DC output daya saja. Pengoperasian dua konverter kuadran dapat dicapai dengan menggunakan rangkaian jembatan konverter sepenuhnya terkendali dan untuk proses kuadran tunggal kami menggunakan konverter jembatan setengah terkendali.
Dengan demikian, ini semua tentang penyearah kontrol fasa, prinsip kerja dan aplikasinya. Kami harap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini.