Rancang Bangun Voltage Multiplier DC Dengan Metode Cockcroft-Walton Tipe Fullwave

Abstract

Pada saat ini sedang marak di negara-negara maju pengembangan terkait High Voltage Direct Current (HVDC) Transmission atau Transmisi Daya Arus Searah (TDAS). Sistem dari HVDC ini mengkonversi listrik AC menjadi DC yang kemudian disalurkan melalui transmisi DC dan akhirnya diubah kembali menjadi AC (AC-DC-AC) lalu disalurkan ke pelanggan atau pusat beban. Untuk pembangkitan tegangan tinggi arus searah (DC) ini pada dasarnya dapat dilakukan dengan beberapa cara, yang paling sederhana dalam pembangkitan HVDC yaitu dilakukan dengan menggunakan rangkaian pengali tegangan (voltage multiplier). Salah satu jenis rangkaian pengali tegangan HVDC yang sering digunakan adalah rangkaian pengali Cockcroft-Walton yaitu dapat mengubah masukan AC bertegangan rendah menjadi keluaran DC dengan tegangan yang sangat tinggi dimana rangkaian pengali Cockcroft-Walton komponen utamanya yaitu hanya terdiri dari beberapa dioda dan kapasitor yang dirangkai secara bertingkat (cascade). Rangkaian Cockcroft-Walton tipe fullwave dipilih karena menghasilkan tegangan jatuh dan tegangan riak yang nilainya lebih kecil bila dibandingkan dengan rangkaian Cockcroft-Walton tipe halfwave. Pengujian dilakukan untuk membandingkan hasil tegangan luaran dari voltage multiplier Cockcroft-Walton dengan hasil pada simulasi dan perhitungan dimana error persen persen tegangan output alat rata-rata sebesar 31% terhadap hasil simulasi dan perhitungan. Nilai error persen tegangan setiap tingkatan alat voltage multiplier Cockcroft-Walton semakin tinggi jika jumlah tingkat semakin besar, dimana pada tingkat terakhir yaitu 16 error persen 35,4% yang merupakan error persen tertinggi. Kemudian menganalisis beberapa variasi beban untuk mengetahui daya dan efisiensi yang terbaik dari voltage multiplier Cockcroft-Walton dimana beban semakin besar efisiensi semakin baik. Nilai efisiensi terbesar yaitu dengan beban 1MΩ rata-rata sebesar 47,12%.