Penyearah Setengah Gelombang

 

PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG DENGAN BEBAN TAHANAN MURNI

I. 

Tujuan

Menganalisa hasil percobaan pensearah setengah gelombang, gelomban g, menghitung besar efesiensi, form factor (FF), ripple factor (RF), dan TUF (transfer utilization factor ).

II. 

Landasan Teori

Secara umum besarnya tegangan dc (Vdc) dari pensearah gelombang dapat diutliskan sebagai berikut : Vdc = 0,318Vm/R, sedangkan Vrms = 0,5Vm dan Irms = 0,5Vm/R. Pdc = Vdc x Idc dan Pac = Vrms x Irms 2

Effesiensi = Pd/Pac = (0,318Vm)  = 0,405 Form factor FF = Vac/Vdc = 0,5Vm/0,318Vm = 1,57 Tegangan output terdiri dari dua komponen, yakni komponen dc dan komponen ac besarnya

√     )   √  Riple factor RF = Vac /Vdc =  (   

tegangan output komponen ac Vac =

Dan besarnya TUF (Transformer Utilitation Factor ) Vs = tegangan rms sekunder trafo = 0,707 Vm dan Is = arus rms sekunder trafo = 0,5 Vm/R Vs x Is untuk fullwave besarnya menjadi : 0,707 Vm x 0,5 Vm/R Sehingga besar TUF =

   

 

Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan rangkaian penyearah sederhana yang hanya dibangun menggunakan satu dioda saja, seperti diilustrasikan pada gambar berikut ini.

Prinsip kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang ini adalah pada saat setengah gelombang pertama (puncak) melewati dioda yang bernilai positif menyebabkan dioda dalam keadaan ‘forward bias’ sehingga arus dari setengah gelombang pertama ini bisa melewati dioda.  dioda.   Pada setengah gelombang kedua (lembah) yang bernilai negatif menyebabkan dioda dalam keadaan ‘reverse bias’ sehingga arus dan setengah gelombang kedua yang bernilai negatif ini tidak bisa melewati dioda. Keadaan ini terus berlanjut dan berulang sehingga menghasilkan  bentuk keluaran gelombang seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.

 

  Dari gambar di atas, gambar kurva ‘D1‘D1 -anoda’ (biru) merupakan bentuk arus AC sebelum melewati dioda dan kurva ‘D1‘D1 -katoda’ (merah) merupakan bentuk arus AC yang telah dirubah menjadi arus searah ketika melewati sebuah dioda.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa ketika gelombang masukan bernilai positif, arus dapat melewati dioda tetapi ketika gelombang masukan bernilai negatif, arus tidak dapat melewati dioda. Karena hanya setengah gelombang saja yang bisa di searah-kan, itu sebabnya mengapa disebut sebagai Penyearah Setengah Gelombang. Rangkaian penyearah setengah gelombang ini memiliki kelemahan pada kualitas arus DC yang dihasilkan. Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian ini hanya 0,318 dari arus maksimum-nya, jika dituliskan dalam persamaan matematika adalah sebagai berikut;

IAV = 0,318 ∙ IMAX

 

Oleh sebab itu rangkaian penyearah setengah gelombang lebih sering digunakan sebagai rangkaian yang berfungsi untuk menurunkan daya pada suatu rangkaian elektronika sederhana dan digunakan juga sebagai demodulator pada radio penerima AM. III. 

Alat dan bahan

1.  Trafo stepdown 220/6V, 3A 2.  Dioda silicon 1,5 A

3.  Resistor : 100, 150, 220, 470 dan 1k Ω  4.  CRO doble beam 5.  Multimeter dan milliampermeter 6.  Kabel penghubung secukupnya IV. 

Gambar rangkaian

mA 220V

+ 6V

Y V

R

CRO

X

G

V. 

Hasil Percobaan

Beban (R) 100 150 220 470 1000 1200 1500 2K 2K2 3K3 4K7

INPUT Vm (cm) Vrms (Volt) 7 3,5 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6 7,2 3,6

Idc mA 5 mA 26 mA 24 mA 12 mA 0,5 A 0,4 A 0,4 A 0,2 A 0,2 A 0,1 A 0,1 A

Vdc Volt 9,9 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18 10,18

Bentuk Gelombang INPUT OUTPUT

 

VI. 

Analisa

Untuk beban 100Ω 100Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7 = 2,226   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7 / 100 = 0,02226   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7 = 3,5 Beban 150Ω 150Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 150 = 0,01526   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 220Ω 220Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 220 = 0,0104   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 470Ω 470Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 470 = 0,00487   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1000Ω 1000Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1000 = 0,000229   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1200Ω 1200Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1200 = 0,00019   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1500Ω 1500Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1500 = 0,0000193   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

 

Beban 2K Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 2000 = 0,0001448   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 2K2Ω 2K2Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 2200 = 0,000131   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 3K3Ω 3K3Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 3300 = 0,0000878   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 4K7Ω 4K7Ω :  

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896   Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 4700 = 0,000487   Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

VII. 

Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang di peroleh tentang mengamati bentuk tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus setengah gelombang sehingga dapat disimpulkan diode meneruskan arus pada panjaran arah maju dan memblokir arus pada panjaran arah balik dan gelombang tegangan yang terbentuk akan tebalik apabila arah panah dioada dipasang dengan  posisi terbalik.

 

  Daftar Pustaka

1.  Jobsheet praktikum 2.  http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-ac/rangkaian-penyearahgelombang-rectifier-circuit.html 3.  http://salimhimafi.blogspot.com/2010/03/laporan-praktikum-penyearah-arus_01.html