Rectifier IGBT vs Thyristor pada UPS Rumah Sakit: Perbedaan Harmonik dan Dampaknya pada Genset

Pemilihan UPS rumah sakit perlu mempertimbangkan karakteristik input selain kapasitas keluaran. Salah satu komponen yang memengaruhi interaksi UPS dengan jaringan listrik dan genset adalah rectifier, yaitu rangkaian yang mengubah listrik AC menjadi DC di dalam UPS.

Dalam perbandingan Riello MHT 100 dan MPT 100, teknologi rectifier menjadi pembeda utama. Riello MHT 100 menggunakan rectifier IGBT, sedangkan Riello MPT 100 standar menggunakan rectifier thyristor 6-pulse.

Keduanya memiliki kapasitas nominal 100 kVA/90 kW berdasarkan datasheet referensi. Namun, kesamaan kapasitas tidak berarti karakteristik arus yang ditarik dari sumber listrik juga sama.

Bagi rumah sakit yang menggunakan UPS untuk CT Scan, perbedaan tersebut perlu dipahami dalam konteks sistem secara keseluruhan: jaringan PLN, transformator distribusi, genset, ATS, baterai, dan beban lain yang bekerja bersamaan.

Artikel ini membahas fungsi rectifier, perbedaan IGBT dan thyristor, pengertian harmonik, serta hal yang perlu diperiksa sebelum menentukan UPS rumah sakit.

Apa Fungsi Rectifier pada UPS Online?

Pada UPS online double conversion, energi listrik melewati dua tahap konversi utama. Rectifier mengubah listrik AC dari sumber menjadi DC, kemudian inverter mengubah DC menjadi AC untuk menyuplai beban.

Sistem baterai terhubung pada sisi DC sesuai desain UPS. Ketika sumber input tidak tersedia atau berada di luar batas operasi yang diizinkan, baterai menyediakan energi untuk inverter sesuai kemampuan dan konfigurasi sistem.

Rectifier berperan dalam penyediaan energi untuk beban dan pengisian baterai. Karena itu, karakteristiknya memengaruhi kebutuhan listrik pada sisi masuk UPS.

Beberapa parameter yang berkaitan dengan sisi input adalah:

• Faktor daya input.
• Distorsi harmonik arus atau THDi.
• Rentang tegangan dan frekuensi input.
• Pengaturan kenaikan daya saat rectifier mulai bekerja.
• Pembatasan arus input.
• Pengaturan pengisian baterai.

Dengan memahami parameter tersebut, tim teknis dapat menilai bagaimana UPS berinteraksi dengan sumber listrik rumah sakit.

Untuk melihat posisi perbedaan rectifier dalam perbandingan produk secara menyeluruh, baca Perbandingan UPS Riello MHT 100 dan MPT 100 untuk CT Scan Rumah Sakit.

Mengenal Rectifier Thyristor 6-Pulse

Thyristor atau SCR merupakan komponen semikonduktor yang dapat digunakan dalam rangkaian penyearah terkendali. Pada rectifier tiga fase 6-pulse, susunan komponen dan pengaturan penyalaannya digunakan untuk menghasilkan keluaran DC.

Dalam datasheet Master MPS yang menjadi referensi artikel ini, konfigurasi standar menggunakan rectifier berbasis thyristor 6-pulse, dengan atau tanpa filter harmonik opsional sesuai konfigurasi.

Teknologi ini perlu dinilai berdasarkan implementasi produknya. Penyebutan “thyristor” saja belum menjelaskan seluruh karakteristik UPS, kemampuan inverter, ataupun kualitas tegangan keluaran.

Hal yang Perlu Diperiksa pada Konfigurasi Thyristor

Untuk proyek rumah sakit, mintalah data berikut pada konfigurasi yang ditawarkan:

1. Faktor daya input pada beberapa tingkat beban.
2. THDi pada kondisi pengujian yang dijelaskan.
3. Ketersediaan dan jenis filter harmonik.
4. Karakteristik input ketika menggunakan filter.
5. Kebutuhan pengaturan saat dioperasikan bersama genset.
6. Batas pengisian baterai dan arus input.

Data tersebut lebih berguna daripada menyimpulkan kemampuan sistem hanya dari nama teknologinya.

Pada Riello MPT 100, tabel model dalam datasheet referensi tidak mencantumkan angka PF input dan THDi seperti yang tersedia pada MHT 100. Angka tersebut perlu diminta untuk unit dan aksesori yang benar-benar ditawarkan.

Mengenal Rectifier IGBT

IGBT adalah singkatan dari Insulated Gate Bipolar Transistor. Komponen ini digunakan dalam rangkaian daya yang dikendalikan secara elektronik, termasuk pada rectifier UPS tertentu.

Pada Riello MHT 100, rectifier menggunakan teknologi IGBT. Riello juga menjelaskan penggunaan teknologi tersebut pada keluarga Master HP sebagai bagian dari pendekatan untuk mengurangi pengaruh UPS terhadap sumber listrik. www.riello-ups.com

Berdasarkan datasheet yang digunakan dalam pembahasan ini, karakteristik input MHT 100 mencakup:

Angka tersebut harus dibaca bersama kondisi dan ketentuan pada dokumen pabrikan. Jangan menganggap spesifikasi satu produk otomatis berlaku pada seluruh UPS yang menggunakan IGBT.

Tabel Perbandingan Rectifier IGBT dan Thyristor

Tabel berikut berfokus pada konteks Riello MHT 100 dan MPT 100 dalam datasheet referensi.

Perbedaan rectifier terutama membantu menjelaskan perilaku sisi input. Kecocokan terhadap CT Scan tetap membutuhkan pemeriksaan kapasitas dan respons keluaran UPS.

Apa Itu Harmonik pada Instalasi UPS?

Dalam sistem AC, bentuk gelombang ideal mengikuti gelombang sinus pada frekuensi fundamental. Harmonik merupakan komponen dengan frekuensi kelipatan bilangan bulat dari frekuensi fundamental tersebut.

Pada jaringan 50 Hz, misalnya, harmonik orde kelima berada pada 250 Hz dan harmonik orde ketujuh pada 350 Hz.

Beban nonlinear dapat menarik arus yang bentuknya tidak sinusoidal. Arus tersebut dapat mengandung komponen harmonik.

Dampaknya pada instalasi bergantung pada besar harmonik, impedansi sumber, karakteristik jaringan, dan peralatan lain yang terhubung. Karena itu, evaluasi harmonik perlu melihat sistem, bukan satu perangkat secara terpisah.

Harmonik arus dapat menambah arus RMS dan rugi-rugi. Ketika mengalir melalui impedansi jaringan, komponen tersebut juga dapat berkontribusi pada distorsi tegangan.

Besarnya pengaruh di suatu rumah sakit harus ditentukan melalui data teknis, perhitungan, atau pengukuran yang sesuai.

Memahami THDi dan THDv

Istilah THDi dan THDv sering muncul dalam penawaran UPS, tetapi keduanya menjelaskan parameter berbeda.

THDi: Distorsi Harmonik Arus

THDi atau Total Harmonic Distortion of Current menunjukkan besarnya komponen harmonik arus dibandingkan komponen fundamentalnya.

Dalam pembahasan input UPS, parameter ini membantu menjelaskan bentuk arus yang ditarik dari sumber.

THDv: Distorsi Harmonik Tegangan

THDv atau Total Harmonic Distortion of Voltage menunjukkan distorsi bentuk tegangan.

Parameter tegangan dapat ditinjau pada bus sumber atau pada keluaran UPS, sesuai lokasi pengukuran.

Mengapa Keduanya Tidak Boleh Disamakan?

Nilai THDi input yang rendah tidak otomatis menjadi bukti bahwa tegangan keluaran suatu UPS lebih baik daripada produk lain pada semua kondisi.

Demikian pula, spesifikasi distorsi tegangan keluaran tidak menjelaskan seluruh karakteristik arus yang ditarik dari genset.

Penawaran yang jelas perlu menyebut parameter, lokasi, tingkat beban, serta kondisi pengujiannya.

Faktor Daya Input dan Faktor Daya Keluaran

Faktor daya input dan faktor daya keluaran UPS juga perlu dibedakan.

Faktor daya input berkaitan dengan daya yang ditarik UPS dari sumber. Sementara itu, hubungan rating kW terhadap kVA keluaran menjelaskan batas kapasitas daya aktif dan daya semu yang dapat dilayani UPS sesuai spesifikasinya.

Pada datasheet referensi:

• MHT 100 mempunyai rating keluaran 100 kVA/90 kW.
• Faktor daya input MHT 100 tercantum >0,99.

Kedua angka tersebut tidak bertentangan karena menjelaskan sisi yang berbeda.

Faktor daya input >0,99 tidak mengubah rating MHT 100 menjadi 100 kW. Untuk model yang dibahas, batas daya aktif nominalnya tetap 90 kW.

Pembahasan rating tersebut tersedia pada Cara Menentukan Kapasitas UPS untuk CT Scan Rumah Sakit: Memahami kVA, kW, dan Beban Puncak.

Mengapa Karakteristik Rectifier Penting bagi Genset?

Ketika genset menjadi sumber input UPS, genset berinteraksi dengan arus yang ditarik rectifier.

Penilaian tidak cukup menggunakan daya keluaran UPS. Genset juga perlu melayani rugi-rugi UPS, pengisian baterai, dan beban lain yang aktif.

Karakteristik harmonik arus serta perubahan kebutuhan daya dapat memengaruhi evaluasi sumber. Besarnya pengaruh bergantung pada alternator, pengaturan tegangan, impedansi sumber, kapasitas, dan kondisi operasi genset.

Karena itu, pemilihan genset sebaiknya melibatkan data dari penyedia genset dan UPS.

Hal yang Perlu Diperiksa

Tidak ada satu pengali kapasitas genset terhadap UPS yang otomatis sesuai untuk seluruh rumah sakit.

Untuk pembahasan lebih lanjut, baca Integrasi UPS, ATS, dan Genset untuk CT Scan Rumah Sakit: Hal yang Perlu Diperiksa.

Peran Soft Start dan Power Walk-In

Setelah sumber kembali tersedia, rectifier perlu kembali mengambil daya untuk melayani kebutuhan sistem.

Fungsi soft start atau power walk-in, sesuai implementasi produk, memungkinkan kenaikan kebutuhan input berlangsung bertahap.

Pada kedua datasheet referensi, terdapat pengaturan soft start 0–100% dalam 120 detik yang dapat dipilih.

Pengaturan tersebut dapat menjadi bagian dari koordinasi dengan sumber listrik. Namun, waktu dan parameter yang digunakan harus mengikuti kebutuhan sistem dan arahan pabrikan.

Selain itu, pembatasan arus pengisian baterai perlu ditinjau. Pengisian yang lebih cepat dapat menambah kebutuhan daya dari sumber, sementara pembatasan pengisian memengaruhi waktu pemulihan energi baterai.

Keputusan pengaturan harus mempertimbangkan kapasitas sumber dan kebutuhan kesiapan backup berikutnya.

Pengaruh Pengisian Baterai terhadap Beban Input

Saat listrik pulih setelah pemadaman, kebutuhan input UPS dapat berbeda dari kondisi ketika baterai sudah terisi.

Secara konseptual, daya input aktif mencakup:

Daya untuk beban keluaran + rugi-rugi UPS + kebutuhan pengisian baterai.

Sebagai ilustrasi, jika beban keluaran membutuhkan 60 kW, kebutuhan input tidak otomatis sama dengan 60 kW. Rugi-rugi dan pengisian perlu ditambahkan berdasarkan data unit serta pengaturannya.

Contoh tersebut belum cukup untuk menetapkan ukuran genset. Faktor daya input, karakteristik dinamis, kondisi lingkungan, dan beban lain juga perlu diperiksa.

Perancangan baterai yang tepat membantu memperjelas target backup dan kebutuhan pemulihan setelah pemadaman.

Baca Cara Menghitung Kebutuhan Baterai UPS 100 kVA untuk CT Scan dan Waktu Backup untuk pembahasan terkait.

Apakah Filter Harmonik Membuat MPT Sama dengan MHT?

Filter harmonik dapat menjadi bagian dari solusi pengendalian karakteristik input. Namun, penambahan filter tidak otomatis membuat seluruh karakteristik dua UPS menjadi identik.

Jenis filter, titik kerja, konfigurasi sumber, dan tingkat beban memengaruhi hasil yang diperoleh.

Jika penawaran MPT 100 menggunakan filter, mintalah penjelasan tertulis mengenai:

1. Jenis dan kode aksesori filter.
2. Kesesuaian dengan unit UPS.
3. THDi yang diharapkan beserta kondisi pengujiannya.
4. Faktor daya input pada tingkat beban yang relevan.
5. Ketentuan operasi bersama genset.
6. Kebutuhan ruang dan pemeliharaan.
7. Perubahan kebutuhan instalasi.

MPT standar, MPT dengan filter, dan MHT perlu dibandingkan berdasarkan konfigurasi lengkap masing-masing.

Apakah Rectifier IGBT Menjamin CT Scan Lebih Aman?

Rectifier IGBT dengan karakteristik input yang baik merupakan salah satu pertimbangan teknis. Namun, kesesuaian CT Scan ditentukan oleh lebih banyak faktor.

Di antaranya adalah kapasitas kVA dan kW, respons inverter, batas perubahan tegangan, kemampuan menghadapi pulsa beban, konfigurasi baterai, serta persyaratan pabrikan alat.

Spesifikasi input tidak boleh digunakan sebagai satu-satunya bukti kemampuan keluaran.

Pada datasheet yang menjadi referensi, MHT 100 dan MPT 100 memiliki beberapa spesifikasi keluaran yang sama, termasuk stabilitas tegangan statis ±1%, distorsi tegangan, serta kemampuan overload yang dicantumkan.

Karena itu, klaim bahwa satu model pasti lebih baik menghadapi seluruh CT Scan memerlukan data dan verifikasi tambahan.

Kaitan Rectifier dengan Transformator dan Grounding

Teknologi rectifier dan keberadaan transformator merupakan dua aspek berbeda.

Pada produk yang dibahas, MHT 100 dan MPT 100 sama-sama menggunakan desain berbasis transformator. Perbedaan rectifier tidak berarti salah satunya otomatis tidak memiliki isolasi galvanis.

Konfigurasi isolasi perlu diperiksa pada dokumen unit, termasuk jalur yang berlaku dalam mode operasi tertentu.

Grounding, netral, bonding, dan proteksi instalasi tetap harus dirancang sesuai kebutuhan fasilitas. Keberadaan transformator di UPS tidak menggantikan pemeriksaan tersebut.

Persiapan lokasi dapat dibahas lebih lanjut melalui Checklist Instalasi UPS CT Scan Rumah Sakit: Panel, Kabel, Grounding, Bypass, dan Commissioning.

Membandingkan Penawaran dengan Cakupan yang Sama

Perbandingan harga perlu menggunakan konfigurasi yang setara dalam tujuan dan cakupan.

Penawaran unit UPS tanpa baterai tidak dapat langsung dibandingkan dengan paket lengkap. Demikian pula, unit dengan aksesori filter perlu dibedakan dari konfigurasi standar.

Efisiensi juga harus dibandingkan pada mode operasi dan tingkat beban yang sama. Angka ECO mode tidak boleh langsung dianggap mewakili efisiensi online double conversion.

Perhitungan biaya operasional memerlukan kurva efisiensi model, pola beban, waktu operasi, dan kebutuhan pendinginan.

Data Pengukuran untuk Evaluasi Sistem

Pada rumah sakit yang sudah beroperasi, pengukuran dapat membantu menilai kondisi sumber dan beban.

Parameter yang dapat ditinjau meliputi tegangan, frekuensi, arus RMS, kW, kVA, faktor daya, THDi, THDv, serta ketidakseimbangan antar fase.

Pengukuran sebaiknya dilakukan pada kondisi yang mewakili operasi sebenarnya, termasuk saat menggunakan PLN dan genset bila relevan.

Tingkat beban saat pengukuran perlu dicatat. Membandingkan dua angka THDi tanpa mengetahui kondisi operasinya dapat menghasilkan kesimpulan yang tidak tepat.

Selain hasil ukur, diperlukan informasi tentang konfigurasi panel, sumber, UPS, filter, dan beban lain. Interpretasi data harus mempertimbangkan seluruh kondisi tersebut.

Panduan Memilih untuk Proyek Rumah Sakit

MHT 100 layak diprioritaskan untuk evaluasi ketika karakteristik input menjadi perhatian utama. Datasheet memberikan PF input >0,99 dan THDi <3%, sehingga tersedia dasar awal untuk pembahasan dengan perancang sumber listrik.

MPT 100 tetap dapat dipertimbangkan setelah konfigurasi aktual diperjelas. Evaluasi harus mencakup data input, opsi filter bila digunakan, kapasitas genset, dan kebutuhan beban.

Pada kedua pilihan, keputusan akhir mengikuti:

• Persyaratan listrik CT Scan.
• Cakupan perlindungan UPS.
• Hasil evaluasi kVA, kW, dan beban dinamis.
• Karakteristik sumber PLN dan genset.
• Kebutuhan baterai serta backup.
• Kesiapan instalasi.
• Verifikasi pihak teknis terkait.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa perbedaan utama rectifier IGBT dan thyristor pada MHT 100 dan MPT 100?

MHT 100 menggunakan rectifier IGBT, sedangkan MPT 100 standar menggunakan thyristor 6-pulse. Evaluasi perlu menggunakan karakteristik input dari konfigurasi yang ditawarkan.

Apakah semua UPS IGBT memiliki THDi kurang dari 3%?

Tidak dapat digeneralisasi. Angka tersebut harus merujuk pada spesifikasi produk dan kondisi pengujiannya.

Apakah MPT 100 tidak bisa digunakan bersama genset?

Kesesuaian harus dievaluasi berdasarkan konfigurasi UPS, karakteristik genset, beban, serta pengaturan sistem. Nama teknologi saja belum cukup untuk menentukan kompatibilitas.

Apakah THDi sama dengan distorsi tegangan keluaran UPS?

Berbeda. THDi menjelaskan distorsi arus, sedangkan distorsi tegangan menjelaskan bentuk gelombang tegangan pada titik yang ditinjau.

Apakah faktor daya input >0,99 berarti MHT 100 mempunyai keluaran 100 kW?

Tidak. Dalam datasheet referensi, rating keluaran MHT 100 adalah 100 kVA/90 kW.

Apakah penambahan filter membuat dua UPS setara?

Belum tentu. Perbandingan perlu menggunakan data konfigurasi lengkap dan kondisi operasi yang sama.

Konsultasi UPS dan Integrasi Genset Rumah Sakit

Perbedaan rectifier IGBT dan thyristor membantu menjelaskan bagaimana UPS berinteraksi dengan sumber listrik. Penilaian tersebut melengkapi pemeriksaan kapasitas keluaran, baterai, dan kebutuhan CT Scan.

Untuk memulai evaluasi, siapkan merek serta tipe CT Scan, dokumen kebutuhan listrik, kapasitas genset, cakupan beban, dan target backup. Data tersebut membantu penyedia UPS menyusun pembahasan teknis dan penawaran yang relevan.

Pelajari juga perbandingan lengkap Riello MHT 100 dan MPT 100 sebelum menentukan konfigurasi proyek.

PT. Daya Berkah Sentosa Nusantara — DBSN Group
Website: www.sentradaya.com
WhatsApp: 0896-0313-1536

---

Catatan penerbitan: URL interlink mengikuti usulan slug pada rangkaian artikel sebelumnya. Sesuaikan dengan permalink final dan aktifkan setelah halaman tujuan diterbitkan.