PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN BEBAN TAHANA MURNI

A. Tujuan pratikum1. Mengetahui manfaat dioda sebagai penyearah2. Mampu merancang rangkaian penyearah gelombang penuh.3. Menganalisa rangkaian penyearah gelombang penuh.4. Mengetahui cara kerja rangkaian penyearah gelombang penuh5. menghitung besar efesiensi, form factor (FF), ripple factor (RF), dan TUF (transfer utilization factor ).

B. Teori singkatPenyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge)Pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuk setiap siklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolator pada saat siklus yang sama. Untuk memahami cara kerja dioda bridge, perhatikanlah kedua gambar berikut.

Saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B menuju beban dan kembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A dan D mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua dioda tersebut bersifat sebagai isolator.

Sedangkan pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda D menuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan C mengalami reverse bias maka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.Kedua hal ini terjadi berulang secara terus menerus hingga didapatkan tegangan beban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah disearahkan (tegangan DC). Grafik sinyal dari penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge) ditunjukkan seperti pada gambar berikut

Jembatan dioda (dioda bridge) tersedia dalam bentuk 1 komponen saja atau pun bisa dibuat dengan menggunakan 4 dioda yang sama karakteristiknya. Yang harus diperhatikan adalah besar arus yang dilewatkan oleh dioda harus lebih besar dari besar arus yang dilewatkan pada rangkaian.

C. Alat dan Bahan1. Trafo stepdown 220/6V, 3A2. Dioda silicon 1,5 A 4 buah3. Resistor : 100, 150, 220, 470,1000,1200 dan 1,5k4. CRO doble beam5. Multimeter dan milliampermeter6. Kabel penghubung secukupnya

D. Gambar rangkaian

Y X G D1 D2

mACRO 220V

V 6V -

R D3 D4

E. Langkah percobaan1. Langkah kerja Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti gambar di atas. Setelah selesai merangkai, kalibrasi alat ukur CRO 1 volt = 1cm Yakinkanlah diri anda bahwa rangkaian sudah benar, dan kemudian hubungkan rangkaian dengan sumber tegangan. Amati petunjuk alatalat ukur kemudian catat masukkan dalam tabel pengamatan. Gambar bentuk gelombang input maupun output. Untuk melihat gelombang input, pindahkan prof Y ketitik sebelum dioda D1. Lakukan pengamatan ini setiap pergantian beban R. Setelah selesai percobaan kumpulkan alat dan bahan percobaan dan kembalikan ketempat semula. Buat laporan sementara yang sesuai dengan hasil pengamatan anda. Kemudian buat laporan lengkap dengan menganalisa hasil pengamatan sesuai dengan rumus yang diberikan pada teori di atas, untuk diserahkan minggu depan. a. Hitung dan analisa hasil pengamatan sesuai dengan rumus yang diberikan pada teori diatas, buat pula grafik beban vs arus dc apaka keuntungan dan kerugian bila digunakan dengan metode jembatan.

2. Tabel pengamatanBeban(R)INPUTIdcmAVdcVoltBentuk Gelombang

Vm (cm)Vrms (Volt)INPUTOUTPUT

100

150

220

470

1000

1200

1500

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,64,6662

4,6662

4,6662

4,6662

4,6662

4,6662

4,666290

60

42

20

9

2,5

2

9

9

9,5

10

10

10

10

3. Analisis dataUntuk beban 100 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 100 = 0,042 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662

Beban 150 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 150 = 0,028 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662

Beban 220 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 220 = 0,019 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662Beban 470 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 470 = 0,008939 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662

Beban 1000 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 1000 = 0,0042 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662

Beban 1200 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 1200 = 0,0035 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662

Beban 1500 : Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 6,6 = 4,20156 Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 6,6 / 1500 = 0,0028 Vrms = 0,707 x Vm = 0.707 x 6,6 = 4,6662Keuntungan dengan metode jembatan Rangkaian penyearah jembatan di buat dengan menggunakan empat buah dioda dengan membentuk sistem jembatan, penyearah jembatan dapat menetukan polaritas arus mengalir berdasarkan gelombang sinus yang dapat melintasi menuju beban. Saat digunakan sebagai penyearah gelombang penuh, dioda secara bergantian menyearahkan tegangan AC pada saat siklus positif dan negatif. Penyearah gelombang penuh ada 2 macam dan penggunaannya disesuaikan dengan transformator yang dipakai. Untuk transformator biasa digunakan jembatan dioda (dioda bridge) sementara untuk transformator CT digunakan 2 dioda saja sebagai penyearahnya.

F. KesimpulanPrinsip kerja dari rangkaian dioda jembatab ini adalah ketika rangkaian jembatan mendapatkan siklus positif dari siklus sinyal ac, arus akan mengalir ke beban melaui D2 dan beban akan dikembalikan ke sumber melalui sumber ac melalui D3, pada dioda D1 dan D4 bersifat off. Sehingga pada dioda jembatan ini hanya ada dua dioda saja yang menghantarkan arus untuk setiap siklus tegangan ac dan dua dioda lainya bersifat sebagai isolator pada saat siklus yang sama. Nilai Vm konstan maka nilai Vrms juga konstan, sedangkan perbandingan antara nilai Idc, Vdc dengan pengukuran dan perhitungan mendapatkan hasil yang berbeda, dengan kata lain hasil pengukuran dan perhitungan tidak sama.

G. Referensi Jobsheet praktikum Syahyr, Ahmad.makalah rangakaian dioda sebagai penyearah http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-ac/rangkaian-penyearah-gelombang-rectifier-circuit.html http://salimhimafi.blogspot.com/2010/03/laporan-praktikum-penyearah-arus_01.html