DESAIN RANGKAIAN PELIPAT TEGANGAN 12 kV COCKCROF-WALTON ENAM TINGKAT

Dony Darmawan Putra, n/a Wijono, Waru Djuriatno

Abstract


Pelipat Tegangan Cockcroft-Walton (CW) adalah sebuah rangkaian bertingkat yang dapat melipat gandakan tegangan dengan hanya menggunakan dioda dan kapasitor. Pada penelitian ini dirancang pelipat tegangan hingga mampu membangkitkan tegangan 12 kV, yang disusun sebanyak enam tingkat. Pelipat ini dirancang sebagai alat pengisian storage capacitor (CS) untuk aplikasi pembentukan gelombang kombinasi tegangan dan arus impuls mengikuti standar yang ditetapkan oleh IEC (International Electrotecnical Commission) 61000-4-5 kelas 4. CS seharusnya dapat diisi muatan hingga tegangannya mencapai 4 kV berdasarkan standar tersebut. Pembangkit impuls kombinasi tegangan dan arus bekerja berulang-ulang dalam waktu yang singkat, maka sistem pengisian ini diharapkan dapat mencapai tegangan tersebut dalam waktu maksimal 10 detik. Selain pengisian juga diperlukan perancangan alat pelepas muatan yang tersimpan pada CS. Waktu pelepas ini diharapkan mencapai 0 kV dalam waktu maksimal 15 detik. Alat pelepas muatan ini menggunakan teknik redaman lebih (overdamped). Ada tiga macam hasil penelitian yaitu hasil tegangan keluaran rangkaian pelipat tegangan CW sebelum dihubungkan CS, waktu pengisian CS, dan waktu pelepasan muatan CS. Hasil penelitian menunjukan pelipat tegangan CW dapat membangkitkan tegangan hingga 12.01 kV pada simulasi dan 11.9 kV pada percobaan. CS dapat terisi hingga tegangan 4 kV dalam waktu 9.8 detik pada simulasi dan  7.9 detik pada percobaan. CS dapat dilepaskan dalam waktu 14.2 detik pada simulasi dan waktu 10 detik pada percobaan. Hasil ini sesuai dengan apa yang diharapkan.

Kata kunci: pelipat tegangan Cockcroft-Walton, tegangan storage capacitor, waktu pengisian, waktu pelepasan.

 

ABSTRACT

Cockcroft-Walton (CW) voltage multiplier is a voltage booster circuit with an array of series-connected only diodes and capacitors. In this work, voltage multiplier is designed for generating voltage until 12 kV, the constructed generator is a modified 6-stage. It is designed as circuit charger of storage capacitor (CS) for generating combination wave impulse apllication which following standard those set in IEC (International Electrotecnical Commission) 61000-4-5 class 4. CS should be charged up to 4 kV according this standard. High impulse voltage and current works repeatedly in a short time, so the charging system is expected to reaches targeted voltage within a maximum time of 10 seconds. Besides charging is also required design of circuit discharger for discharging electric charge inside CS. It is expected to reaches 0 kV within a maximum time of 15 seconds. It uses overdamped tecnique. There are three results of the research are output voltage of CW  voltage multiplier before connecting CS, charging time of CS and discharging time of CS. The result showed that CW voltage multiplier can generate up to 12.01 kV on simulation and 11.9 kV on experiment. CS can be charged up to 4 kV in 9.8 seconds on simulation and 7.9 seconds on experiment. CS can be discharged in 14.2 seconds on simulation and 10 seconds on experiment. These results are in accordance with what the expectation.

Keywords: Cockcroft-Walton voltage multiplier, storage capacitor voltage, charging time, discharging time.


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.