Pengaruh Sudut Penyalaan Thyristor pada Sistem Penyearah Tekendali Tiga Fasa Berbasis Mikrokontroler

Pengendalian tegangan keluaran pada sistem penyearah terkendali tiga fasa ditentukan oleh sudut penyalaan (α) pada thyristor. Penelitian ini merancang dan merealisasikan trainer kit penyearah terkendali tiga fasa gelombang penuh berbasis mikrokontroler Arduino Uno, menggunakan enam SCR TYN1225 yang dipicu melalui rangkaian Zero Crossing Detector (ZCD) dan gate driver berlapis (TC4427, IRF540N, transformator pulsa 1:2). Pengujian meliputi verifikasi arus pemicuan gate, pengujian beban resistif murni (lampu pijar 15 W dan lampu halogen 220 V), variasi sudut penyalaan pada beban lampu halogen 25 W menggunakan potensiometer, serta akurasi sinkronisasi ZCD-SCR. Arus gerbang pada keenam SCR berkisar 1,45 A hingga 1,76 A, memenuhi batas aman IGT (40 mA) dan IGM (4 A) sesuai datasheet TYN1225. Pada beban halogen 380 VAC, tegangan keluaran turun dari 528 VDC menjadi 333 VDC dengan simpangan terhadap teori 0,1% hingga 2,8%, sedangkan pada beban 15 W simpangan meningkat hingga 59,96% pada sudut besar akibat keterbatasan transformator pulsa. Pengujian sinkronisasi mengungkap offset sudut dasar 34,6° pada perintah 0°, akibat selisih fasa 30° antara referensi tegangan fasa-netral (Y) pada ZCD dan fasa-fasa (Δ) pada jembatan SCR, ditambah propagation delay perangkat keras. Pada perintah 120°, sudut aktual terukur 205,4°, menandakan aktifnya proteksi anti-commutation failure yang memutus pulsa siklus ke-6 saat akumulasi waktu interupsi melampaui 20.000 μs. Rentang operasi sudut penyalaan yang tervalidasi pada trainer kit ini dibatasi hingga 120°, dengan degradasi sinkronisasi signifikan setelah sudut 60°–90°, membuktikan pengaruh langsung sudut penyalaan terhadap tegangan keluaran DC sesuai teori penyearah terkendali.

Kata kunci: Arduino Uno, Firing Angle, Penyearah Terkendali, Thyristor, Zero Crossing Detector