CHAPTER 2 : DIODE APPLICATION

2.7 FULL-WAVE RECTIFICATION

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

1. Pendahuluan[Back]

Full wave rectification adalah salah satu teknik dalam elektronika yang digunakan untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Dalam proses ini, kedua siklus gelombang AC digunakan untuk menghasilkan output DC yang lebih halus dan stabil. Metode ini memanfaatkan kedua siklus positif dan negatif dari gelombang AC untuk menghasilkan output DC yang memiliki nilai rata-rata dua kali lipat dari setengah gelombang pada metode setengah gelombang.

Dengan menggunakan rangkaian penyearah penuh (full wave rectifier), efisiensi konversi energi meningkat karena kedua siklus gelombang AC dimanfaatkan sepenuhnya. Hal ini membuat full wave rectification menjadi pilihan yang lebih efisien dan menghasilkan output DC yang lebih stabil dibandingkan dengan metode setengah gelombang.

Dengan pemahaman yang mendalam tentang prinsip kerja dan aplikasi full wave rectification, kita dapat memahami betapa pentingnya teknik ini dalam dunia elektronika modern dan bagaimana penggunaannya memberikan kontribusi besar dalam berbagai aplikasi, mulai dari catu daya hingga sistem kontrol.

2. Tujuan [Back]

1. Mengetahui dan memahami rektifikasi gelombang penuh beserta komponen komponen yang yang di pakai.

2. Dapat mengetahui persamaan persamaan yang berhubungan dengan rektifikasi gelombang penuh.

3. Mampu mengaplikasikan rangkaian percobaan rektifikasi gelombang penuh pada apliaksi proteus.

4. Meningkatkan pemahaman tentang prosedur rektifikasi gelombang penuh.

3. Alat dan Bahan [Back]

1. Alat

A. Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur yang berfungsi menunjukan bentuk sinyal listrik berupa grafik dari tegangan terhadap waktu yang tertampil pada layarnya.Osiloskop dapat mengukur mengukur besaran-besaran: tegangan, frekuensi, periode, bentuk sinyal dan beda fasa.

B. Sumber Tegangan AC

Signal Generator berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian yang frekuensi, amplitudo, dan bentuk gelombangnya dapat diatur.

2. Bahan

A. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

B. Dioda

Dioda adalah sebuah komponen elektronik yang memungkinkan arus listrik melewati dalam satu arah saja. Dioda memiliki dua terminal, yaitu katoda dan anoda. Arus listrik dapat mengalir dari anoda ke katoda, tetapi tidak sebaliknya. Dioda biasanya terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium, dan mereka memiliki berbagai aplikasi dalam sirkuit elektronik, mulai dari penyearah (mengubah arus AC menjadi DC), deteksi sinyal, hingga pengaturan tegangan dan perlindungan sirkuit. Dioda juga dapat digunakan sebagai sumber cahaya dalam dioda LED (Light Emitting Diode).

C. Dioda Bridge

Dioda bridge, atau biasa disebut sebagai jembatan dioda atau rectifier bridge, memiliki fungsi utama sebagai penyearah arus listrik. Dioda bridge biasanya terdiri dari empat dioda yang diatur dalam konfigurasi jembatan. Fungsi utama dioda bridge adalah mengubah arus AC (arus bolak-balik) menjadi arus DC (arus searah).

D.Transformator

Transformator adalah perangkat elektrikal yang digunakan untuk mentransformasikan tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat lainnya dalam sistem tenaga listrik. Transformator terdiri dari dua kumparan (coil) yang terisolasi satu sama lain dan terpasang pada inti besi atau inti udara. Kumparan pertama disebut kumparan primer, dan kumparan kedua disebut kumparan sekunder.

4. Dasar Teori [Back]

A. Bridge Network(Jembatan Jaringan)

Level dc yang diperoleh dari input sinusoidal dapat ditingkatkan 100% menggunakan suatu proses disebut perbaikan gelombang penuh. Jaringan yang paling sering untuk melakukan fungsi seperti itu muncul pada Gambar. 2.53 dengan empat dioda dalam konfigurasi jembatan.

Untuk periode t = 0 untuk T/2 polaritas input seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.54.Polaritasyang dihasilkan melintasi dioda ideal juga ditunjukkan pada Gambar 2.54 untuk mengungkapkan bahwa D2 dan D3 dalam keadaan "hidup", sedangkan D1 dan D4 dalam keadaan "mati". Hasil bersih adalah konfigurasi Gambar 2.55, dengan arus dan polaritas yang ditunjukkan melintasi R. Karena dioda ideal, tegangan bebannya vo = vi.

Untuk wilayah negatif dari input dioda konduktor adalah D1 dan D4, menghasilkan

konfigurasi Gambar 2.56. Hasil penting adalah bahwa polaritas melintasi resistor beban R sama seperti pada Gambar 2.54, membentuk phasa positif kedua, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.56. Lebih satu siklus penuh tegangan input dan output akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.57.

Karena area di atas sumbu untuk satu siklus penuh sekarang dua kali lipat yang diperoleh untuk setengah gelombang sistem, tingkat dc juga telah berlipat ganda.

Dimana; Vmax adalah nilai puncak dari satu dioda penyearah.

B. Center-Tapped Transformator

Penyearah gelombang penuh kedua yang populer muncul pada Gambar 2.60 dengan hanya dua dioda tetapi membutuhkan transformator pusat-sentuh (CT) untuk membentuk sinyal input di setiap bagian dari sekunder dari transformator. Selama bagian positif dari v i diterapkan ke primer transformator, jaringan akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.61 dengan pulsa positif setiap bagian dari kumparan sekunder. D1 mengasumsikan hubungan pendek yang setara dan D2 ekuivalen rangkaian terbuka, sebagaimana ditentukan oleh tegangan sekunder dan arus yang dihasilkan arah. Tegangan output muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.61.

Selama bagian negatif dari input jaringan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.62, membalikkan peran dioda tetapi mempertahankan polaritas yang sama untuk tegangan melintasi beban resistor R. Efek bersih output yang sama dengan yang muncul pada Gambar. 2.57 dengan level dc yang sama.

Jaringan Gambar 2.63 akan membantu kami menentukan PIV bersih untuk setiap dioda untuk ini penyearah gelombang penuh. Memasukkan tegangan maksimum untuk tegangan sekunder dan Vm sebagai muatan oleh hasil loop bagian dalam, dan

5. Percobaan [Back]

A. Prosedur

Pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus.
Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak. Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian.
Hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh.

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

A. Gambar Rangkaian

2.53

2.54

2.55

2.56

2.57

2.58

2.59

2.60

2.61

2.62

2.63

2.64

2.65

2.66

B. Prinsip Kerja

1. Bridge Network

Pada transformator non CT terdapat tegangan positif dan negatif. Misalnya pada periode pertama pada tegangan positif dan tegangan negatif maka dioda D1 dan D4 dapat menghantarkan atau dilewati arus karena kedua dioda ini pada posisi forward bias (bias maju). Sedangkan dioda D2 dan D3 akan berada pada posisi reverse bias (bias mundur) sehingga tidak akan dapat dilewati arus.

2. Center-Tapped Transformer

Fungsi dari transformator CT tersebut untuk menghasilkan dua buah signal sinus dengan fase yang berkebalikan. Satu lilitan akan menghasilkan fase yang sama dengan signal input dan satu lilitan lainnya akan menghasilkan fase yang berkebalikan dengan signal input.

C. Video Simulasi

1. Bridge Network