Penyerarah Gelombang Penuh Dengan Beban Tahanan Murni

CONTOH PENGUKURAN

PENYEARAH GELOMBANG PENUH

DENGAN BEBAN TAHANAN MURNI

I. Tujuan

Menganalisa hasil percobaan pensearah setengah gelombang, 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 penuh dapat diutliskan sebagai berikut : Vdc = 0,6366Vm, Idc = 0,6366Vm/R, sedangkan Vrms=0,707Vm dan Irms=0,707Vm/R. Pdc=Vdc x Idc dan Pac = Vrms x Irms.

Effesiensi = Pdc/Pac = (0,6366Vm)² / (0,707Vm)²= 0,801

Form factor FF = Vac/Vdc = 0,707Vm/0,6366Vm = 1,11

Tegangan output terdiri dari dua komponen, yakni komponen dc dan komponen ac besarnya tegangan output komponen ac Vac =

Riple factor RF = Vac /Vdc =

-1 = 0,482

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 : 2 x 0,707 Vm x 0,5 Vm/R

Sehingga besar TUF = 0,5732

Terdapat banyak pemakaian dalam instrumentasi yang informasi diberikan leh kedua sinyal AC itu berguna. Ini diperoleh dengan mengatur agar baik sinyal asli maupun kebalikan nya tersedia dan saling mencatu penyearah setengah gelombang yang digabung ke beban sekutu. Pengaturan sedemikian yang secara konseptual disebut penyearah gelombang penuh. Gelombang ini berkesinambungan dan energik dari pada setengah gelombnag, dan juga tegangan rata-rata pada keluran akan dua kali lipat dari pda yang diperoleh setengah gelombang.

( rangkaian mikro elektronika : 1990 : 198-199)

Proses konversi arus bolak-balik menjadi arus searah disebut penyearahan. Elemen dasar dalam penyearahan ini adalah dioda. Dioda pertama, yang dikembangkan oleh John Fleming pada tahun 1904, berupa tabung vakum yang berisi dua elemen. Katoda yang memancarkan electron dan anoda yang disebut plat, berfungsi mengumpulkan electron yang dipancarkan. Ciri penting dioda ialah bahwa dioda ini mengkonduksi arus dalam satu arah dan tidak dalam arah lain. Sebagian besar dioda yang digunakan sekarang merupakan piranti semikonduktor. Lambang untuk dioda sebagai elemen rangkaian ialah . Tanda panah ini memperlihatkan arah arus yang dilewatkan melalui dioda tersebut.

Dalam rangkaian berikut kedua arah “bolak-balik” arus masukan dapat disearahkan. Untuk itu di tengah-tengah kumparan sekunder arusnya disadap dan dihubungkan ke tahanan beban RL. Ujung RL yang lain di hubungkan ke kedua dioda seperti pada gambar. Dioda D1 menyearahkan arus “bolak”, yang arahnya positif relative terhadap D1 (atau berarti negatif relative terhadap D2), pada setengah panjang gelombang pertama. Hasil arus yang telah disearahkan adalah ID1. Dioda 2 menyearahkan arus “balik”, yang arahnya positif terhadap D2, pada setengah panjang gelombang berikutnya. Hasil arus yang telah disearahkan adalah ID2.

Kedua arus yang telah disearahkan ID1 dan ID2 melewati tahanan beban RL membentuk arus searah total IRL, yang telah penuh merupakan hasil penyearahan dari seluruh panjang gelombang. Karena itu rangkaian ini dinamakan penyearah gelombang penuh.

Penyearah ini lebih mahal, karena terdiri dari dua dioda, namun lebih efisien dalam penyearahan, karena seluruh panjang gelombang telah disearahkan. Hasil yang sama dapat pula diperoleh dengan rangkaian jembatan.

Analisa pendekatan yang serupa dengan yang diberikan ke rangkaian setengah gelomban.yang menunjukkan bahwa kerutan dan juga penurunan tegangn dari keadaan tmpa beban sampai ke beban tertentu, dua kali lipat dibandingkan dengan harga-harga yang dihitung untuk penyearah gelombang penuh.

( Mikro Elektronika System Digital Dan Rangkaian Anolog:1992:25)

Gambar rangkaian dan bentuk gelombang :

III. Alat dan bahan

1. Trafo stepdown 220/6V, 3A

2. Dioda silicon 1,5 A

3. Resistor : 100, 150, 220, 470 dan 1kΩ

4. CRO doble beam

5. Multimeter dan milliampermeter

6. Kabel penghubung secukupnya

IV.

Gambar rangkaian

CRO

220V

6V -

V. Hasil Percobaan

Beban (R)	INPUT		Idc mA	Vdc Volt	Bentuk Gelombang
	Vm (cm)	Vrms (Volt)			INPUT	OUTPUT
100 150 220 470 1000 1200 1500 2K 2K2	4,04 4,04 4,04 4,04 4,04 4,04 4,04 4,04 4,04	2.856 2.856 2.856 2.856 2.856 2.856 2.856 2.856 2.856	48 mA 32 mA 22 mA 9 mA 5 A 4 A 3 A 2,5 A 2 A	4,8 4,8 4,8 5 5 5 5 5 5

0.707x4.04

VI. Analisa

Untuk beban 100Ω :

Ø Vdc = 0,6366 xVm = 0,6366 x 4,04 = 0,6366

Ø Idc = 0,6366xVm/R = 0,6366 x 4,04 / 100 = 0,0257