Rangkaian Pengendali Tegangan Listrik AC

Pengendalian Tegangan Listrik Arus Bolak-Balik (AC)

Untuk kesempatan yang kedelapan kalinya pada sesi kontrol elektronik ini, kita coba membahas tentang teknik pengontrolan fasa yang akan memberikan kemudahan dalam sistem pengendalian tegangan listrik arus bolak-balik (AC). Pengendalian tegangan saluran AC digunakan untuk mengubah-ubah harga rms tegangan AC yang dicatukan ke beban dengan menggunakan Thyristor sebagai sakelar.

Penggunaan peralatan ini antara lain untuk kontrol kecepatan motor induksi, kontrol penerangan dan kontrol alat-alat pemanas. Rangkaian pengendalian tegangan listrik AC tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan dua-Thyristor yang dirangkai antiparalel lihat Gambar (a) atau menggunakan Triac lihat Gambar (b).

 

a). Thrystor Anti Paralel               b). TRIAC 

Gambar Bentuk dasar pengendali tegangan AC  

 

Untuk Kontrol Motor Induksi :

          Penggunaan dua Thyristor antiparalel memberikan pendalian tegangan AC secara simetris pada kedua setengah gelombang pertama dan setengah gelombang berikutnya. Penggunaan Triac merupakan cara yang paling simpel, efisien, dan handal. Triac merupakan komponen dua-arah sehingga untuk mengendalikan tegangan AC pada kedua setengah gelombang cukup dengan satu pulsa trigger. Barangkali inilah yang membuat rangkaian pengendalian jenis ini sangat populer di masyarakat. Kelemahannya terletak pada kapasitasnya yang masih terbatas dibandingkan bila menggunakan Thyristor.

          Perhatikan Gambar di atas, jika tegangan sinusoidal dimasukkan pada rangkaian seperti pada gambar, maka pada setengah gelombang pertama Thyristor Q1 mendapat bias maju, dan Q2 dalam keadaan sebaliknya. Kemudian pada setengah gelombang berikutnya, Q2 mendapat bias maju, sedangkan Q1 bias mundur. Agar rangkaian dapat bekerja, ketika pada setengah gelombang pertama Q1 harus diberi sinyal penyalaan pada gatenya dengan sudut penyalaan, misalnya α. Seketika itu Q1 akan konduksi. Q1 akan tetap konduksi sampai terjadi perubahan arah (komutasi), yaitu tegangan menuju nol dan negatif. Setelah itu, pada setengah periode berikutnya, Q2 diberi trigger dengan sudut yang sama, proses yang terjadi sama persis dengan yang pertama. Dengan demikian bentuk gelombang keluaran seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Untuk Kontrol Lampu Dimmer :

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, bahwa dua Thyristor antiparalel dapat digantikan dengan sebuah Triac. Bedanya di sini hanya pada gate-nya, yang hanya ada satu gate saja. Namun kebutuhan sinyal trigger sama, yaitu sekali pada waktu setengah perioda pertama dan sekali pada waktu setengah perioda berikutnya. Sehingga hasil pengendalian tidak berbeda dari yang menggunakan Thyristor antiparalel. Rangkaian pengendalian lampu dimmer dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar Rangkaian Pengendali Lampu Dimmer dengan TRIAC

           Pengendalian yang bisa dilakukan dengan menggunakan metoda ini hanya terbatas pada beban satu fasa saja. Untuk beban yang lebih besar (beban 3 fasa) metode pengendalian akan dikembangkan kemudian dengan menggunakan sistem tiga fasa, baik yang setengah gelombang maupun gelombang penuh (rangkaian jembatan).