RECTIFIER AC TO DC (PENYEARAH AC KE DC)

PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG (HALF WAVE)

gambar 1 : rangkaian penyearah setengah gelombang

Analisa Rangkaian

Input pada rangkaian tersebut adalah arus bolak balik (Alternating Current). Dan dihasilkan output arus searah (Direct Current), karena hanya menggunakan 1 buah dioda. Dioda tersebut berfungsi sebagai penyearah. Saat siklus positif (aliran tegangan positif) arus dapat melewati dioda (diteruskan ke R1), sehingga gelombang pada siklus positif keluar sebagai output. Namun saat siklus negatif, arus tidak mengalir, karena terhalang dioda. Oleh karena itu outputnya bernilai nol. Siklus positif dan negatif berlangsung secara terus menerus, sehingga didapat bentuk gelombang keluaran berupa bukit tanpa lembah. Selang antar bukit itulah jeda yang disebabkan siklus negatif tidak dapat mengalir karena adanya dioda, sehingga gelombang keluaran hanya setengah gelombang. Oleh karena itulah, rangkaian di atas disebut rangkaian penyearah setengah gelombang. (frekwensi input = 2 x frekwensi output)

PENYEARAH GELOMBANG PENUH (FULL WAVE) DENGAN TRANSFORMATOR CENTRE TAP (CT)

gambar 2 : rangkaian penyearah gelombang penuh

Analisa Rangkaian

Adanya 2 dioda menyebabkan CT menjadi common ground. Siklus dari CT tidak mengalir karena terhalang oleh kedua dioda. Sedangkan dua siklus yang lainnya diteruskan ke Resistor 1 dengan arah yang sama. Sehingga, gelombang keluaran semuanya berupa bukit (input berupa gelombang sinusoidal / AC). Oleh karena itu, rangkaian diatas dinamakan penyearah gelombang penuh dengan Transformator Centre Tap. Karena, rangkaian pertama di atas pun dapat menjadi penyearah gelombang penuh, dengan menggunakan 4 buah dioda.

Walaupun aotputnya sudah berupa DC, namun keluarannya belum efektif, karena tegangan ripplenya masih cukup besar. (pada gambar 4 di bawah dapat dilihat Vr/tegangan ripple yang lebih efektif dari tegangan di atas.)

PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG DENGAN FILTER KAPASITOR

gambar 3 : rangkaian penyearah setengah gelombang dengah filter C

Analisis Rangkaian

Yang membedakan rangkaian gambar 3 dengan gambar 1 adalah adanya capasitor sebagai filter. Saat siklus positif, capasitor melakukan pengisian bersamaan dengan terjadinya output siklus positif. Dan saat siklus negatif kapasitor melakukan pembuangan karena siklus negatif tidak mengalir. Sehingga jarak antar bukit pada rangkaian ini dihubungkan oleh garis miring/ kurva b-c yang merupakan hasil pembuangan kapasitor (tegangan capasitor). Adanya filter inilah yang membuat tegangan keluaran lebih efektif karena tegangan ripple yang kecil. Tegangan ripple secara matematis dapat dihitung dengan rumus :

V_r = V_M -V_L …....... (1)

gambar 4 : bentuk gelombang dengan filter kapasitor

PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER C

gambar 5 : rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter C

Analisis Rangkaian

Berbeda dengan penyearah gelombang penuh dengan menggunakan Transformator CT. Pada rangkaian kali ini menggunakan transformator tanpa CT, dengan penyearah 4 buah dioda. Silahkan ikuti alur dari masing-masing siklus. Keduanya akan masuk keluar dengan arah yang sama dan berakhir di lawan potensialnya. Sehingga bentuk gelombang keluaran semuanya berupa bukit (tegangan positif). Dan adanya kapasitor membuat tegangan ripple kecil. Kapasitor melakukan pembuangan saat terjadi pergantian siklus. Dan melakukan pengisian saat arus dari kedua potensial yang disearahkan tersebut mengalirinya. Untuk mendapatkan tegangan output yang lebih efektip anda dapat menggunakan filter phi. Yaitu dengan menambah satu kapasitor lagi (dipasang paralel, agar nilai kapasitansi bertambah, sehingga waktu buang semakin lama dan gelombang pun akan nyaris lurus), dan satu induktor. Dari hasil percobaan yang saya lakukan. Nilai R1 pun mempengaruhi keefektifan tegangan output. Dari percobaan, R1 yang bernilai 1,5 KOhm menghasilkan gelombang keluaran yang lebih efektif (gelombang nyaris lurus) , dibandingkan dengan menggunakan R1 yang bernilai 100 Ohm.

Bandung, 25 Februari 2008
Ajie Jamaludin
Mechatronics Engineering