PENSTABIL TEGANGAN

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.V_Z = 2,6Vx4,7V = 12Volt.

Vomak = Vo + 1V = 12V + 1V = 13Volt.

Vomin = Uo + 1V = 12V – 1V = 11Volt

Arus Zener minimum I_zmin

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 P_RV.

Sesuai perhitungan, maka resistor depan R_V dipilih berdasarkan kemampuan daya maksimum P_RV dipilih 100W/1W

Batas beban minimum yang diperbolehkan R_Lmin:

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 I_Zmin dan arus zener maksimum I_Zmak, dengan demikian akan menyebabkan pengendalian titik kerja tidak benar ketika beban mengalami perubanan.

Misalkan beban keluaran R_L mengalami perubahan sebagai berikut:

Pada rz = 4W                                      Þ R_L berubah Þ104,4W sampai 220W

Maka arus                                            Þ I_L berubah Þ 45mA sampai 21,4mA

Dengan demikian perubahan tegangan zener DU_Z dapat diketahui:

DV_Z = DI_Z . rz = DI_L . rz = (45mA-21,4mA).4W = 94,4mVolt

Þ (DV_Z adalah tegangan kesalahan akibat perubahan beban)

Faktor ketabilan absolut (Sa);

Dengan perubahan tegangan masukan V_O dijaga tidak melebihi ± 1Volt, maka perubahan tegangan zener DV_Z 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 I_Lmin                   = 0mA (beban terbuka) sampai I_Lmak = 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 (I_L) dan perubahan tegangan masukan (Vo)

refrensi: VEDC MALANG