Elektronika Industri

Elektronika Dasar, Elektronika Digital, Rangkaian Elektronika, Komponen Elektronika, Download Materi Elektronika

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

Tujuan mempelajari materi penyearah gelombang antara lain : agar mampu mengetahui prinsip dari penyearah setengah gelombang, gelombang penuh dengan trafo CT, dan gelombang penuh sistem jembatan. Kemudian mengetahui mampu mengetahui prinsip kerja dari penggunaan dioda sebagai pemotong dan penggeser.

Penjelasan Lengkap Penyearah Setengah Gelombang

Dioda semikonduktor banyak digunakan sebagai penyearah. Penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang, yaitu yang terdiri dari sebuah dioda. Melihat dari namanya, maka hanya setengah gelombang saja yang akan disearahkan. Gambar 13 menunjukkan rangkaian penyearah setengah gelombang.

Rangkaian penyearah setengah gelombang mendapat masukan dari skunder trafo yang berupa sinyal ac berbentuk sinus, Vi = Vm Sin wt (Gambar 13 (b)). Dari persamaan tersebut, Vm merupakan tegangan puncak atau tegangan maksimum. Harga Vm ini hanya bisa diukur dengan CRO yakni dengan melihat langsung pada gelombangnya. Sedangkan pada umumnya harga yang tercantum pada skunder trafo adalah tegangan efektif. Hubungan antara tegangan puncap Vm dengan tegangan efektif (Veff) atau tegangan rms (Vrms) adalah:

Veff = Vrms = 0.707 Vm

Tegangan (arus) efektif atau rms (root-mean-square) adalah tegangan (arus) yang terukur oleh voltmeter (amper-meter). Karena harga Vm pada umumnya jauh lebih besar dari pada Vg (tegangan cut-in dioda), maka pada pembahasan penyearah ini Vg diabaikan.

Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke beban (RL), dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus. Bentuk gelombang tegangan input (vi) ditunjukkan pada (b) dan arus beban (i) pada (c) dari Gambar 27.

Dasar Penyearah Setengah Gelombang Transformator

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

Gambar 27. Penyearah Setengah Gelombang (a) Rangkaian;
(b) Tegangan Skunder Trafo; (c) Arus Beban

 

Dasar Penyearah Setengah Gelombang Transformator Dioda

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

Resistansi dioda pada saat ON (mendapat bias maju) adalah Rf, yang umumnya nilainya lebih kecil dari RL. Pada saat dioda OFF (mendapat bias mundur) resistansinya besar sekali atau dalam pembahasan ini dianggap tidak terhingga, sehingga arus dioda tidak mengalir atau i = 0.

Arus yang mengalir ke beban (i) terlihat pada Gambar (c) bentuknya sudah searah (satu arah) yaitu positip semua. Apabila arah dioda dibalik, maka arus yang mengalir adalah negatip. Frekuensi sinyal keluaran dari penyearah setengah gelombang ini adalah sama dengan frekuensi input (dari jalajala
listrik) yaitu 50 Hz. Karena jarak dari puncak satu ke puncak berikutnya adalah sama.

Bila diperhatikan meskipun sinyal keluaran masih berbentuk gelombang, namun arah gelombangnya adalah sama, yaitu positip (Gambar c). Berarti harga rata-ratanya tidak lagi nol seperti halnya arus bolak-balik, namun ada suatu harga tertentu.

Tegangan keluaran dc yang berupa turun tegangan dc pada beban adalah:

Vdc = Idc.RL

Apabila harga Rf jauh lebih kecil dari RL, yang berarti Rf bisa diabaikan, maka:

Vm = Im.RL

Dalam perencanaan rangkaian penyearah yang juga penting untuk diketahui adalah berapa tegangan maksimum yang boleh diberikan pada dioda. Tegangan maksimum yang harus ditahan oleh dioda ini sering disebut dengan istilah PIV (peak-inverse voltage) atau tegangan puncak balik. Hal ini karena pada saat
dioda mendapat bias mundur (balik) maka tidak arus yang mengalir dan semua tegangan dari skunder trafo berada pada dioda. Bentuk gelombang dari sinyal pada dioda dapat dilihat pada Gambar 28. PIV untuk penyearah setengah gelombang ini adalah:

PIV =Vm

 

Dasar Penyearah Setengah Gelombang Trafo Dioda

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

 

Bentuk gelombang sinyal pada dioda seperti Gambar 28 dengan anggapan bahwa Rf dioda diabaikan, karena nilainya kecil sekali dibanding RL. Sehingga pada saat siklus positip dimana dioda sedang ON (mendapat bias maju), terlihat turun tegangannya adalah nol. Sedangkan saat siklus negatip, dioda sedang OFF
(mendapat bias mundur) sehingga tegangan puncak dari skunder trafo (Vm) semuanya berada pada dioda.

Dasar Penyearah Setengah Gelombang

elektronika | November 6th, 2012 | 3 Comments
Share
     
Pin It  
  • Artikel Terbaru

  • Produk kacang mete

  • Tags