ESEMKA INDONESIA BISA!!!!!!
PENSTABIL TEGANGAN
Latihan I: Perencanaan Penstabil Dengan Dioda Zener
Sebuah penstabil tegangan dengan menggunakan diode
zener dengan data data sebagai berikut:
Data Spesifikasi
|
|
Tegangan diode zener VZ
|
= 4,7Volt
|
Arus beban maksimum ILmak
|
= 45mA
|
Tegangan masukan VO» 2 sampai 4x Vz
|
= 2,6 x Vz = ± 1Volt
|
Resistor dinamis diode rz
|
= 80W pada IZ = 5mA dan 4W pada IZ = 10mA
|
Arus diode maksimum Izmak
|
£ 85mA
|
Daya maksimum diode PDmak
|
= 0,5Watt
|
Penyelesaian:
Tegangan masukan Vo
Vo = 2,6V.VZ = 2,6Vx4,7V = 12Volt.
Vomak = Vo + 1V = 12V + 1V = 13Volt.
Vomin = Uo + 1V = 12V – 1V = 11Volt
Arus
Zener minimum Izmin
Izmin = 0,1 x Izmak = 0.1 x 85mA = 8,5mA.
Resistor depan minimum Rvmin.
Dari harga Rvmin dan Rvmak dipilih Rv
nominal menurut deret E12.
Rv nominal = 100W
Disipasi daya pada resistor depan PRV.
Sesuai perhitungan, maka resistor depan RV
dipilih berdasarkan kemampuan daya maksimum PRV dipilih 100W/1W
Batas beban minimum yang diperbolehkan RLmin:
Berdasarkan perhitungan diatas, bahwa harga
resistor depan Rv terletak antara 97.6 W sampai 117,8 W dan bila harga Rv dipilih diluar harga
tersebut, maka arus diode zener minimum IZmin dan arus zener
maksimum IZmak, dengan demikian akan menyebabkan pengendalian
titik kerja tidak benar ketika beban mengalami perubanan.
Misalkan beban keluaran RL mengalami
perubahan sebagai berikut:
Pada rz = 4W Þ RL
berubah Þ104,4W sampai 220W
Maka arus Þ IL
berubah Þ 45mA sampai 21,4mA
Dengan demikian perubahan tegangan zener DUZ dapat diketahui:
DVZ = DIZ . rz = DIL
. rz = (45mA-21,4mA).4W = 94,4mVolt
Þ (DVZ adalah tegangan kesalahan akibat perubahan
beban)
Faktor ketabilan
absolut (Sa);
Dengan perubahan tegangan masukan VO
dijaga tidak melebihi ± 1Volt, maka perubahan tegangan zener DVZ dapat ditentukan juga:
Þ(Teg.
kesalahan akibat perubahan teg. masukan).
Latihan II: Perencanaan Penstabil Dengan Dioda Zener
Sebuah penstabil tegangan seperti yang ditunjukan
pada gambar 3.5. menggunakan 3 buah diode zener yang berbeda typenya dengan
data seperti berikut:
Perubahan tegangan masukan Vomin = 27Volt sampai Vomak = 33Volt.
Tegangan keluaran Vz =
10Volt
Perubahan arus beban ILmin
= 0mA (beban terbuka) sampai ILmak
= 80mA
Diode
yang digunakan:
Þ BZY
92/10 Þ
Izmin = 5mA dan Izmak = 50mA.(Zener A)
Þ BZY
95/10 Þ
Izmin = 8mA dan Izmak = 80mA. (Zener B)
Þ BZY
70/10 Þ
Izmin = 15mA dan Izmak = 150mA. (Zener C)
Tentukan besaran besaran seperti tabel A berikut:
Gambar Rangkaian
Tabel A: Analisa Rangkaian
Tentukan
|
Rumus
|
Diode Zener A
|
Diode Zener B
|
Diode Zener C
|
Rv>(Rvmin)
|
|
460W
|
287.5W
|
153.3W
|
Rv<(Rvmak)
|
|
200W
|
193.2W
|
178.9W
|
Fungsi rangkaian
|
Rvmin<Rvmak
|
Tidak,
karena Rvmin>Rvmak
|
Tidak,
karena Rvmin>Rvmak
|
Memenuhi
|
Dimensi (Rv)
|
Dipilih
menurut E-12
|
Tidak memenuhi
|
Tidak memenuhi
|
150W
|
Disipasi Daya pada (PRV)
|
|
Tidak perlu dihitung
|
Tidak perlu dihitung
|
3.53Watt
|
Kesimpulan:
Dari tiga buah diode zener yang mempunyai type berbeda beda untuk
tegangan yang sama, ketika setelah ketiganya dianalisa dan direncanakan untuk
kebutuhan beban yang sama, ternyata dari tiga buah diode hanya satu yang
memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai penstabil tegangan, yaitu diode zener
(type
BZY 70/10 Þ Izmin =
15mA dan Izmak = 150mA).
Kesalahan
yang terjadi pada diode zener A dan B adalah terletak pada
rentang arus zener minimum (Izmin) dan (Izmak) yang tidak
mencukupi/sesuai untuk kebutuhan perubahan beban (IL) dan
perubahan tegangan masukan (Vo)
refrensi: VEDC MALANG