ELEKTRONIKA DAYA - TUGAS 5

1.What are the parameters for controlling power is a transmission line?

Line impedance, magnitude and phase angle of bus voltage

2. What is the basic principle of shunt compensator?

3. What is the TCR?

Thyristor-Controlled Reactor adalah jenis dari compensator yand dibuat dari sebuah supplai induktansi melalui ac -ac converter menggunakan dua buah thyristor anti paralel.

4. What is the TSC?

Thyristor switched capacitor) adalah rangkaian yang digunakan untuk mengkompensasi daya reaktif pada sistem elektronika daya. TSC terdiri atas kapasitor daya yang disambung seri dengan bidirectional thyristor, dan biasa digunakan membatasi induktor (reaktor). TSC merupakan komponen yang penting bagi Static VAR Compensator (SVC).

5. What is the SVC?

SVC adalah mengatur besarnya VAR dan tegangan dengan mengatur besar daya reaktif intduktif dari reaktor serta menyediakan daya reaktif dengan reaksi yang cepat

6. What is the statcom?

Static Synchronous Compensator, injeksi arus melalui tranformator yang berfungsi sebagai penyedia Volt Ampere Reactive (VAR) untuk menjaga kestabilan voltase pada jaringan transimi yang panjang dan berbeban tinggi

7.  What is the basic principle of series compensation?

Pada series compensation, the FACTS (Flexible AC transmission system) dihubungkan seri dengan sistem daya. Hal ini bekerja sebagai pengontrol tegangan sumber. Induktansi seri selalu digunakan pada semua jalur transmisi AC. Pada jalur yang panjang, ketika arus besar mengalir, hal ini menyebabkan drop tegangan yang besar. Untuk mengkompensasi tegangan drop ini, kapasitor seri dihubungkan untuk mengurangi efek dari induktansi.

8. What is the TSSC?

Thyristor Switched Series Capacitor merupakan rangkaian seri kapasitor yang dihubung singkat oleh sebuah reaktor thyristor-switched.

9. What is the TCSC?

Thyristor Controlled Series Capasitor yang berfungsi sebagai pengendali impedansi dari jaringan transimis

10. What is the FCSC?:

Forced Commutation Controlled Series Capacitor merupakan rangkaian yang dibentuk oleh kapasitor seri dengan kontroler. Cara kerja FCSC sama dengan TSC, kecuali pada switch  diganti dengan alat pendorong secara komutatif.

11. What is a series stacom?

SSSC (static Synchronous series compensator) yang berarti rangkaian seri alat Flexible AC transmission system /FACTS menggunakan elektronika daya untuk mengontrol aliran daya dan meningkatkan osilasi daya menguasai jalur daya. The SSSC menginfus sebuah tegangan Vs dihubung seri dengan jalur transmisi yang tekoneksi.

12. What is the basic principle of phase angle compensation?

Prinsip dasar kompensasi sudut phasa adalah untuk meningkatkan strategi LVRT (Low voltage ride through) yang ada.

13. What is the phase shifter?

Penghubung dua sistem dengan phasa yang berlebihan atau perbedaan phasa yang tidak terkontrol. namun hal ini megizinkan pengaturan besar beda phasa.

14. What is quadrature booster (QB)?

Quadrature booster dapat menyediakan tegangan dengan instalasi yang sesuai dengan koneksi pada trafo. Trafo menyediakan pergeseran phasa yang penting atau tegangan quadrature sekitar sistem untuk mengendalikan arus yang sesuai.

15. What is the UPFC?

Unified Power Flow Controller, dapat mengendalikan impedansi transimis, tegangan dan sudut fasa. UPFC merupakan kombinasi statcom dan SSSC.

16. What are the rule for transient free switching of thyristor?

17. What are switch capasitor

18. What is the SSVC

Solid State Var Compensator bekerja pada tegangan inverter PWM. Inverter dihubungkan oleh tegangan AC melalui reaktor. Sebuah kapasitor DC terhubung ke sisi DC dari VAR compensator. Kapasitor berfungsi mempertahankan rippe tegangan DC pada input serta menyimpan daya reaktif, lalu SSVC terhubung ke beban melalui LPF orde dua yang mengurangi arus harmonik komponen sebagai jaringan utilities.

ELEKTRONIKA DAYA - TUGAS 4

1.What is heat sink?

Heatsink adalah logam dengan design khusus yang terbuat dari alumuniun atau tembaga (bisa merupakan kombinasi kedua material tersebut) yang berfungsi untuk memperluas transfer panas dari sebuah peralatan eletrik pada umumnya digunakan pada komputer atau rangkaian listrik yang menghasilkan panas berlebih.

2. What is electrical analog of heat transfer from power semiconductor device?

Panas yang berasal dari komponen semikonduktor akan di transfer ke casing dan ke media dingin dari heat sink.

3. What are the precaution to be taken in mounting a device on heat sink

• jangan gunakan rangkaian penguji untuk menentukan apakah perangkat semikonduktor rusak atau tidak.
• Tidak menekuk pin perangkat semikonduktor

4. What is the heat pipe & cooling fan?

Heat Pipe adalah sebuah teknologi penghantaran panas dengan menggunakan pipa berukuran tertentu yang berisi cairan khusu sebagai pendingin (kondensor).Colling fan adalah suatu jenis kipas untuk  menghantarkan panas sebagai pendingin.

5. What are the advantages & disadvantages of heat pipe?

Keuntungan

• efisiensinya besar dalam mentrasfer panas dalam ruangan
• pertukaran panas dengan tidak ada bagian yang bergerak
• kelembapan peralatan pendingn dapat ditingkatkan
• pendingin dan pemanasan pada peralatan dapat berkurang

Kerugian

• Membutuhkan biaya mahal
• Mengharuskan dua aliran udara menjadi berdekatan satu sama lain
• Mengharuskan aliran udara yang bersih dan membutuhkan filter

6. What are the advantages & disadvantages of water cooling?

Keuntungan

• Pengoperasian yang lebih cepat pada processor
• Membuang panas lebih baik daripada heatsink biasa

Kerugian

• Membutuhkan biaya mahal
• Dalam perancangannya rumit

7. What are the advantages & disadvantages of oil cooling?

Keuntungan

• Transfer panas yang sangat baik
• Lebih efisien dibanding water cooling

Kerugian

• Dilakukan pergantian secara rutin
• Biaya lebih mahal

8. Why is it nesecarry to determine the instantaneous junction temperature of device?

Karena temperatur junction merupakan temperatur total yang mengalirkan panas. Temperatur junction harus lebih rendah dari nilai suhu yag telah ditetapkan.

9. What is snubber?

Teori rangkaian snubber adalah beban induktif akan menghasilkan lonjakan tegangan yang berasal dari proses induksi beban induktor.

10.What is the non polarized snubber?

rangkaian non polaritas dari snubber yang berguna untuk melindungi dioda dan thyristor

11. What is the polarized snubber?

Polaritas balik snubber cocok saat sebuat transistor atau thyristor dihubungkan dengan dioda yang anti paralel seperti resistor membatasi forward dv/dt dan R1 membatasi arus discharge oleh capasitor saat kondisi ON.

Polaritas maju snubber yang membatasi reverse dv/dt dimana R1 membatasi arus discharge pada capasitor.

12. What is the typical value of damping factor RC snubber?

Damping factor biasanya dihasilkan pada besar niai dari initial reverse voltage dan overshoot yang besar dari tegangan transient.

13. What is the consideration for the design of optimum RC-Snubber components?

Tentukan nilai rasio damping, faktor arus, initial reverse voltage dan tegangan puncak

14. What is the cause of load & supply side transient voltage?

Load-side transient voltage: saat capasitor disambungkan melalui transformer bag. sekunder, pada saat yang bersamaan tegangan capasitor hampir mendekati nilai tegangan di transformer. Energi juga akan mengalir ke induktor. Ketika beban dilepas, maka tegangan transient akan dihasilkan oleh energi yang tersimpan di induktor.

Supply-side transient voltage: transformer biasanya menyambung ke bagian input converter. Energi akan disimpan di proses magnet di induktor. Kondisi swicth off akan menghasilkan tegangan transient di input converter.

15. What are the characteristic of solenium diode?

16.What are the advantages & disadvantages of solenium voltage suppresers?

Keuntungan

• energi dispasi yang dihasilkan sangat kecil
• suhu massa sangat baik

Kerugian

• Tidak efektif dengan zero source impedance

17. What are the characteristic of varistor?

18. What are the advantages & disadvantages of varistor  in voltage suppresers?

Keuntungan

• Memiliki kapasitas yang besar untuk mengalihkan gelombang besar hasil dari dioda
• Memiliki tegangan penjepit yang tinggi sehingga kebocoran tidak akan menurunkan kinerja varistor

Kerugian

• Tidak adanya rangkaian pengaman daya
• Menghasilkan tegangan lebih sangat berbahaya

19. What is the melting fuse?

Waktu yang dibutuhkan untuk mencairkan elemen sekring

20. What is an arching fuse?

Waktu yang dibutuhkan untuk memadamkan bunga api yang timbul

21. What is the crowbar?

Crowbar adalah rangkaian elektronika yang digunakan untuk melindungi saat kondisi lebih power supply dari kerusakan rangkaian yang dicatu.

22. What are the considerations in selecting used for a semiconductor devices

• Arus yang diinginkan harus diperhatikan
• Fuse harus mampu menahan arus setelah terjadi percikan api
• Tegangan puncak api harus lebih kecil dari tegangan puncak perangkat

23. What is the prospective fault current?

Kesalahan yang biasanya dihilangkan sebelum arus mencapai titik puncak, yang mungkin mendadak meningkat saat tidak digunakan.

24. What are the problem is fusing current?

• Fuse AC tidak dapat digunakan pada fuse DC
• Panas yang dihasilkan rangkaian DC dapat merusak atau memutuskan fuse

25. What is the clearing time of fuse?

Waktu total untuk kegagalan fuse

ELEKTRONIKA DAYA - TUGAS 3

1. What is BJT?

BJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis transistor. Cara kerja BJT daoat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C) dan basis (B).

2. What is the type of BJT

Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector junction).

3. What is the differences between npn and pnp transistor

a. NPN: Prinsip kerja dari transistor NPN adalah: arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya    dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor

b. PNP: Prinsip kerja dari transistor PNP adalah arus akan mengalir dari emitter menuju ke kolektor jika pada pin basis dihubungkan ke sumber tegangan (diberi logika 1). Arus yang mengalir ke basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari emitor ke kolektor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.

4. What is the heat pipe & cooling fan?

Heat Pipe adalah sebuah teknologi penghantaran panas dengan menggunakan pipa berukuran tertentu yang berisi cairan khusu sebagai pendingin (kondensor).

Colling fan adalah suatu jenis kipas untuk  menghantarkan panas sebagai pendingin.

5. What are the three regions of operation for  BJT?

•  Cut-off: Transistor menjadi kondisi off, I_C=0. Daerah dimana V_CE masih cukup kecil sehingga arus I_C=o atau I_B=0.

• Active: Transistor beroperasi sebagai penguat dan I_C=β x I_B. Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, yaitu ketika arus I_C konstan terhadap berapapun nilai V_CE. I_C sangat bergantung pada besar arus I_B. Daerah kerja ini biasa disebut daerah liniear.

• Saturation: Transistor menjadi kondisi on, I_C=I_SAT. Daerah saturasi mulai dari V_CE=0-0,7volt (transistor silikon). Ini diakibatkan oleh efek p-n junction kolektor-basis yang membutuhkan tegangan yang cukup agar mampu mengalirkan elektron sama seperti dioda.

6. What is the β of BJT

β= Iβ/Ic

Beta (β) didefinisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus basis. Yang artinya β adalah parameter yang menunjukan kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor.

7. What is the differences between β and β force?

beta (β) didefinisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus basis. β force  ini terjadi saat saturasi karena arus kolektor hampir tetap konstan. Sehingga beta forced merupakan perbandingan arus kolektor dengan arus basis.

8. What is transconductance of BJT?

transconductance, g_m, didefinisikan sebagai perubahan arus kolektor dibagi dengan perubahan tegangan basis-emitor.

9. What is ODF?

ODF(overdrive factor). Faktor overdrive adalah perbandingan dari arus basis dengan arus di ujung saturasi.

10.What is MOSFET?

MOSFET (Metal-oxide semiconductor FET) merupakan transistor yang memiliki kaki drain, source dan gate. Namun pada kaki gate terisolasi suatu bahan oksida yang terbuat dari bahan metal aluminium.

11. What is the types of MOSFET?

Depletion mode & enhancement mode

12. What is the switching model of and chanel MOSFET?

Pada umumnya transistor mosfet digunakan sebagai saklar. Pada mosfet enhancement-mode atau biasa disebut e-mosfet. Parameter yang penting pada transistor e-mosfet adalah resistansi drain source. Biasanya yang tercantum pada data sheet ialah resistansi saat transistor ON. Resistansi itu yang disebut dengan R_DS(ON). Untuk aplikasi power switching, semakin kecil R_DS(ON) maka semakin baik transistor tsb. Karena akan memperkecil rugi-rugi disipasi daya dalam bentuk panas dan parameter arus drain I_D(MAX) dan disipasi daya maksimum P_D(MAX). Pada transistor mosfet depletion mode dapat bekerja on mulai dari V_GS negatif sampai positif

 Mosfet dapat berfungsi sebagai saklar, dengan ketentuan saklar akan on ketika

V_GS≥V_TH dan V_DD≥V_TH.

V_TH merupakan V treshold dimana mosfet mulai bekerja.

13. What is the consideration for the design of optimum RC-Snubber components?

Tentukan nilai rasio damping, faktor arus, initial reverse voltage dan tegangan puncak

14. What is IGBT?

IGBT (insulated gate bipolar transistor)  adalah semikonduktor yang setara dengan gabungan sebuah BJT dan sebuah MOSFET. Berfungsi sebagai komponen saklar untuk aplikasi daya.

15. What is the purpose the shunt and series snubber in transistor?

1. Snubber pada transistor
   • Semakin besar ukuran kapasitor pada snubber, kerugian daya pada suatu transistor akan semakin kecil namun akan semakin besar daya serap oleh resistor pada snubber.
   • Mengurangi total kerugian switching dan kerugian pada transistor
   • Mengurangi nilai tegangan dan arus yang tinggi pada transistor
2. Shunt pada transistor

ELEKTRONIKA DAYA - TUGAS 2

1.      Sebutkan macam-macam dioda daya

Jawab:

General Purpose Diode

• -       High reverse recovery time, typically 25 us,
• -       Use for low speed application
• -       Low frequency up to 1 KHz
• -       Rating current from less than 1 A
• -       Voltage rating from 5 V to 50 KV

Fast Recovery Diode

• -       Low recovery time less then 5 us
• -       Use for chopper and inverter
• -       Rating current from less than 1 A
• -       Voltage rating from 5 V to 3 KV

Schottky Diode

• -       Low forward voltage drop
• -       Use for high current low voltage rectifier
• -       Rating current from  1 A – 300 A
• -       Voltage rating  to  100V

2.      Gambar dan jelaskan symbol, material dan karakteristik dioda?

Jawab:

Dioda merupakan komponen elektronika yang mempunyai dua elektroda (terminal), dapat berfungsi sebagai penyearah arus listrik. Ada dua jenis dioda yaitu dioda tabung dan dioda semikonduktor.

Dengan kata lain sambungan semikonduktor P-N hanya dapat mengalirkan arus ke satu arah. Dioda semikonduktor dibuat dari sambungan P-N ini. Terminal pada P disebut anoda, sedang terminal N disebut katoda. Gambar a menunjukkan sambungan P-N nya, sedang gambar b menunjukkan lambang atau simbolnya. Arah panah menunjukkan arah hole (arus listrik) jika diberi tegangan maju (prasikap maju). 

Saat ini diode yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

Karakteristik dioda dapat ditunjukkan oleh hubungan antara arus yang lewat dengan beda potensian ujung-ujungnya. Karakteristik dioda pada umumnya diberikan oleh pabrik, tetapi dapat juga diselidiki sendiri. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan.

3.       Apa yang dimaksud dengan arus bocor (leakage current) pada dioda?

Jawab:

Pada kondisi bias mundur(reverse bias), dioda akan mengalirkan arus dalam jumlah yang sangat kecil. Untuk alasan praktis, biasanya arus ini sering diabaikan. Arus yang mengalir pada saat dioda dibias mundur disebut sebagai arus bocor(leakage current)

4.      Apa yang dimaksud dengan reverse recovery time (waktu pemulihan balik) dari dioda?

Jawab:

waktu pemulihan pada dioda bisa terjadi pada dioda jenis schottky ketika beralih dari keadaan tidak menghantarkan ke keadaan menghantarkan dan sebaliknya. Dimana dalam dioda p-n waktu pemulihan balik dapat dalam orde ratusan nano-detik dan kurang dari 100 nano-detik untuk dioda cepat.

5.      Apa yang dimaksud dengan reverse recovery current (Arus pemulihan balik) dari dioda?

Jawab:

Arus maju akan diturunkan menjadi nol (karena perilaku natural rangkain dioda atau dengan menerapkan tegangan mundur), dioda meneruskan konduksi karena pembawa minoritas yang tersisa dalam sambungan pn dan material semikonduktornya. Pembawa minoritas memerlukan waktu yang cukup untuk menyusun ulang dengan pengisian lawannya dan untuk dinetralkan. Waktu ini disebutkan reverse recovery time (waktu pemulihan yang balik).

6.      Apa yang dimaksud dengan faktor kelunakan (softness factor)

Jawab:

perbandingan antara waktu diakibatkan karena proses pengisisan komponen penyimpan di daerah depleksi dari sambungan dan mereprensentasikan waktu antara zero crossing dengan arus mundur puncak dengan merupakan proses komponen penyimpan dalam bagian terbesar karena pengaruh material semikonduktor.

7.      Sebutkan  jenis-jenis pemulihan dioda (recovery types)

Jawab:

pemulihan balik sebuah diode persambungan-PN dan tipe pemulihan lunak (soft recovery)

8.      Apa yang menyebabkan "reverse recovery time" pada diode?

Jawab:

Pembawa minoritas memerlukan waktu yang cukup untuk menyusun ulang dengan pengisian lawannya untuk segera dinetralkan. Waktu ini  disebut waktu pemulihan balik (reverse recovery) dioda.

9.      What is necessary to use fast recovery diodes for high speed switching

Jawab:

Untuk waktu pemulihan maju (tfr) adalah selisih waktu dimulai dari waktu tegangan mencapai 10% dari maksimumnya sampai pada waktu tegangan tinggal 10% untuk memncapai tegangan akhirnya. Ternyata waktu switching maju tfr tidak merupakan masalah yang begitu penting didalam praktek.

10.  What is forward recovery time?

Jawab:

Jika sebuah diode dalam kondisi bias mundur, bahwa arus bocor mengalir karena pembawa minoritas. Kemudian aplikasi untuk tegangan bias maju akan memaksa diode membawa arus ke arah maju (dari sisi P ke sisi N). Namun begitu, hal ini memerlukan waktu tertentu, yaitu yang dikenal dengan waktu pemulihan maju

11.  What are the main difference between pn-junction diode and schottky diode?

Jawab:

Perbedaan yang paling penting antara p-n dan diode Schottky adalah dari membalikkannya waktu pemulihan, ketika beralih dari keadaan tidak menghantarkan ke keadaan menghantarkan dan sebaliknya. Dimana dalam diode p-n waktu pemulihan balik dapat dalam orde ratusan nano-detik dan kurang dari 100 nano-detik untuk diode cepat.

12.  What are the limitation of schottky diode?

Jawab:

Tegangan maksimum terbatas sampai 100V

memiliki tegangan kecil 0,15-0,45 volt. Schottky dioda dapat meningkatkan PFC converter meningkatkan kinerja.

13.  What is the typical reverse recovery time of general purpose diode?

Jawab:

menunjukan karakteristik pemulihan balik sebuah PN-junction dan tipe pemulihan lunak (soft recovery) yang umum

14.  What is the typical reverse recovery time of fast recovery diode ?

Jawab:

Merupakan interval waktu antara arus yang melewati titik pusat selama pergatian dari kondisi forward ke kondisi reverse blocking dan saat arus reverse mencapai 25% dari peak reverse. Besarnya reverse recovery time tergantung dari suhu sambungan, laju jatuhnya forward current, dan forward current sebelum pergatian

15.  What is the typical maximum junction temperature of  diodes?

Jawab:

Junction temperature adalah temperatur rata-rata  pada seluruh sambungan. Maximum junction temperature adalah parameter suhu maksimum yang dapat ditahan sebuah dioda tanpa kegagalan, merupakan parameter yang penting dan mempengaruhi parameter lainnya

16.  What is the purpose of the a current of limiting inductor

Jawab:

Untuk mencegah kerusakan dioda yang diakibatkan kenaikan forward current yang sangat besar, cenderung tak terhingga. Hal ini mengakibatkan puncak arus reverse current dioda menjadi sangat besar, maka di tambahkan induktor agar batas waktu aktif dioda tetap rendah.

17.  What are the problems of series-connected diodes and what are the possible solutions?

Jawab:

Dioda yang dihubung secara serbertujuan untuk meningkatkan kemampuan reverse blocking. Pada kondisi forward bias, dioda yang dihubung seri akan memiliki jumlah arus yang sama dan tegangan jatuh yang juga hampir sama. Namun, pada kondisi reverse blocking, setiap dioda harus memiliki arus bocor yang sama, akibatnya blocking voltage dioda menjadi berbeda.

Solusinya adalah dengan menyamakan tegangan bagi dengan menghubungkan setiap dioda dengan sebuah resistor

18.  What are the problems of parallel -connected diodes and what are the possible solutions?

Jawab:

Dioda yang dihubung secara pararel bertujuan untuk meningkatkan kemampuan current carrying sesuai dengan kebutuhan arus. Pembagian arus pada dioda akan tergantung pada masing-masing forward voltage drop.

Solusinya, yaitu dengan menambahkan induktansi yang sama atau dengan menambahakan resistor secara seri pada setiap dioda. Selain itu juga bisa dengan memilih dioda yang memiliki forward voltage drop yang sama atau dengan tipe dioda yang sama

19.  If two diodes are connected in series with equal-voltage sharing, why do the diode leakage current?

Jawab:

Jika dioda dihubung seri dengan tegangan bagi sama maka akan menjadikan arus bocor pada setiap dioda akan berbeda karena karena perbedaan tegangan pembatas yang besar.

Untuk mengatasi kebocoran arus, dipasang resistor secara pararel sehingga tegangan pada setiap dioda menjadi sama.

12-1 The reverse recovery time of a diode is t_rr = 5 µs and the rate of fall of the diode current is di/dt = 80 A/µs. If the softness factor (SF) = 0,5. Determine the :

a.       Storage charge, Q_RR

b.      Peak reverse current, I_RR

Answer :

t_rr = 5µs dan di/dt = 80A/µs

Q_RR   = 0.5(di/dt) t_rr²

         = 0.5 x 80 x (5.10^-6)

         = 1000 µC

       

    

   



               = 400 A

12-2 The peak input voltage of a single phase half-wave diode rectifier is  V_m = 169 V at 60Hz and load resistance is R_L =1.2 Ω. The reverse recovery time is t_rr = 4 µs. If the softness factor SF= 0, Determine the :

a.       Storage charge, Q_RR

b.      Peak reverse current, I_RR

Answer :

V_m = 169 V pada f_s = 60Hz dan R_L = 1.2 Ω;

t_rr = 4 µs; SF = 0;

Untuk I_FM = 140,83 A dan di/dt = 53,1 A/µs, dengan interpolasi pada kurva typical recover charge maka diperoleh nilai Q_RR = 35 µC

12-3 Four IR 300 A, 800 V diodes of type R23AF are used for the single-phase bridge rectifier as shown in the figure. The   rms value of the input voltage is V_s = 220 V at 1.5 kHz and the load resistance is R = 0,47 Ω. The junction temperature and ambient temperature are T_J = 15^oC and T_A= 25^oC, respectively. Determine: (a) Average power loss,P_D; (b) Instantaneous forward voltage drop,v_F; (c) Recovery charge, QRR; (d) Reverse recovery time,t_rr; (e) Case temperature, T_C; (f) Thermal resistance of  heat sink, R_thSA. Assume double-sided cooling and the case-to-sink thermal resistance of R_thCS = 0,03^oC/W

Answer:

V_s = 220 V; f_s = 1,5kHz; R = 0.47 Ω

T_J = 15 ^oC; T_A = 20 ^oC

a.       P_D

Tegangan output raa-rata : V_dc = 0,6366. V_m = 0,6366. 311,127 = 198,06 V

Arus beban rata-rata : I_dc = 198,06/ 0,47 = 421,40 A

Rata-rata arus forward dioda : I_F(AV) = 421,4/2 =210,7 A

Dari kurva karakteristik Power Loss; Untuk 180^o, maka diperoleh besarnya daya yang hilang P_D @ 250 W

b.      v_F

dari kurva forward characteristics diperoleh tegangan threshold V_(TO) = 0.6V

sehingga diperoleh i = (311,127/0,47) sin wt

c.       Q_RR

d.      t_RR

SF = t_b/t_a = 0,8; t_rr = t_a + t_b = 1,8t_a

e.       T_C

dari datasheet dioda diketahui, R_thJC = 0,09^oC/W

T_c = T_J – R_thJC.P_D

     = 125 – 0,09 x 250

     = 102,5 ^oC

f.       R_thSA

P_D(R_thJC + R_thCS + R_thSA) = T_J - T_A

P_D(R_thJC + R_thCS + R_thSA) = 125 – 25

P_D(R_thJC + R_thCS + R_thSA) = 100

R_thSA = 0,28^oC/W