130316 ean penyerah gel.-paruh dan penuh

8/18/2019 130316 Ean Penyerah Gel.-paruh Dan Penuh

1/21

Penyearah Gelombang-Paruh

• Karena kemampuannya menghantarkan

arus dalam satu arah dan memblok arus

pada arah yang lain, maka dioda

digunakan dalam rangkaian yang disebut penyearah yang mengonversi tegangan ac

ke dc.

• Penyearah terdapat pada seluruh penyuplai daya dc.


2/21

Penyuplai Daya DC Dasar

Alat ini mengonversi tegangan distribusi standar (mis: 110 V,60Hz) AC ke tegangan DC konstan yang diperlukan. Ia

merupakan rangkaian elektronika yang paling banyak ditemui

dalam keseharian kita. Tegangan DC yang dihasilkan oleh

penyuplai daya digunakan oleh alat-ala seperti: pesawat

penerima TV, Radio, pemutar CD, dsb.


3/21

• Diagram balok untuk penyuplai daya diperlihatkan padaGambar 1. Penyearah dapat berupa penyearahgelombang-paruh atau gelombang-penuh.

• Penyearah mengonversi tegangan masukan ac ke pulsategangan dc. Filter, mengurangi fluktuasi dalam tegangandc tersearahkan sehingga tegangan relatif lebih halus.Regulator menjaga tegangan dc luaran agar konstanterhadap perubahan masukan atau lauaran.

• Tipe penyearah yang paling sederhana adalah penyerahgelombang-paruh.

• Rangkaiannya diperlihatkan pada Gambar 2. Ia hanyamenyearahkan setengah dari setiap siklus masukan.

• Jadi, setengah siklus pertama dioda menghantar sementara setengah siklus berikut ‘memblok’ arus.


4/21

(b) operasi pada siklus pertama

(a) rangkaian penyearah gelombang-paruh


5/21

(c) operasi pada siklus kedua

(d) tegangan luaran gelombang-paruh untuk tiga siklus

Gambar 2. (a) – (d), penyearah gelombang-paruh


6/21

Nilai Rerata Tegangan Luaran Gelombang-Paruh

Nilai ini adalah nilai yang akan terbaca oleh voltmeter dc. Nilai tersebut dapat dihitung dengan persamaan

berikut:

dengan VP (out )

adalah nilai puncak dari tegangan

luaran gelombang-paruh.


7/21

Gambar 3 memperlihatkan tegangan gelombang-

paruh dengan nilai reratanya diindikasikan oleh garis

putus-putus.

Gambar 3. Nilai gelombang-paruh rerata dari sinyal

tersearahkan


8/21

Contoh:

Berapa nilai rerata (dc) dari bentuk gelombang

luaran tersearahkan, seperti Gambar berikut?

Jawab:


9/21

Pengaruh Potensial Barr ier pada Tegangan

Luaran Penyearah Gelombang-Paruh

• Pada pembicaraan sebelumnya, dioda telahdianggap ideal. Saat potensial barrier diodadiperhatikan, maka selama siklus-paruh positif,tegangan masukan harus melawan potensialbarrier sebelum dioda terbias-maju.

• Untuk dioda silikon, ini akan menyebabkantegangan luaran gelombang-paruh mempunyai nilaipuncak yag lebih kecil 0,7 V daripada nilai puncaktegangan masukan.

• Hal tersebut bisa dilihat pada Gambar 4.Persamaan untuk nilai puncak tegangan luaranadalah


10/21

Gambar 4. Pengaruh potensial-barrier pada

tegangan luaran Tersearahkan gelombang-paruh

(dioda silicon)


11/21

• Saat bekerja dalam rangkaian dioda,

sering menjadi praktis bila mengabaikanpengaruh potensial barrier ketika nilai

tegangan (masukan) jauh lebih besar

(minimal 10X) daripada tegangan-barrier.

• Sepanjang pembicaraan, dioda yang

digunakan adalah silikon dan tegangan-

barrier akan dianggap berpengaruh,

kecuali ditetapkan lain.


12/21

Contoh:

Tentukan puncak tegangan luaran dari penyearah

silikon seperti Gambar.

Jawab:


13/21

Penyearah Gelombang-Penuh• Meskipun penyearah gelombang-paruh mempunyai

banyak aplikasi, penyerah gelombangpenuh adalahyang paling sering digunakan dalam penyulai dayadc.

• Perbedaan antara penyearah gelombang-penuhdengan penyearah gelombang-paruh adalah

bahwa penyearah gelombang-penuh, mengalirkanarus dc ke beban selama satu siklus gelombang masukan sementara penyerah gelombang-paruhhanya mengalirkan pada setengah siklusgelombang masukan.

• Hasil dari penyearahan gelombang-penuh adalahsuatu tegangan luaran dc yang berpulsa untuksetiap setengah siklus gelombang masukan,sebaga terlihat pada Gambar 5.


14/21

Nilai rerata untuk tegangan luaran tersearahkan

gelombang-penuh adalah dua kali pada gelombang-

paruh, sebagai berikut:

Gambar 5. Penyearahan gelombang-penuh


15/21

Contoh:

Cari nilai rerata dari tegangan luaran berikut.

Jawab:


16/21

Penyearah Gelombang-Penuh Tertap Tengah

• Penyearah gelombang-penuh tertap pusat (center tapped ,

CT) menggunakan dua dioda yang terhubung ke sekunder trafo, seperti Gambar 6. Sinyal masukan tergandeng

dengan melalui trafo ke sekunder.

• Setengah dari tegangan sekunder timbul antara pusat tap

dengan setiap ujung sekunder.

• Nilai rerata untuk tegangan luaran gelombang-penuh

tersearahkan adalah dua kali tegangan luaran gelombang-

paruh tersearahkan, sbb:


17/21

• Penyearah ini menggunakan dua buah dioda yangterhubung ke sekunder dari trafo tertap-tengah,sebagaimana diperlihatkan oleh Gambar 6.

• Sinyal masukan tergadeng dengan sekunder melalui trafo.Setengah dari tegangan sekunder tampak antara tapdengan setiap ujung belitan sekunder.

• Untuk setengah siklus positif tegangan masukan,polaritas tegangan sekunder terlihat seperti Gambar 6.a.Jalur arus melalui D1 dan beban.

• Sementara untuk setengah siklus negatif dari teganganmasukan, polaritas tegangan pada sekunder terlihat sepertiGambar 13.b. Jalur melalui D2 dan beban.

• Karena arus pada kedua siklus (positif dan negatif) daritegangan masukan, menghasilkan polaritas (arah) arusyang sama pada beban, maka tegangan luaran pada bebanadalah tegangan dc tersearahkan gelombang-penuh.


18/21

Gambar 6. Penyearah gelombang-penuh tertap

tengah


19/21

Gambar 6.a. Selama setengah siklus positif, D1adalah terbias-maju serta D2 terbias-balik.


20/21

Gambar 6.b. Selama setengah siklus positif, D1

adalah terbias-balik serta D2 terbias-maju.


21/21

Pengaruh Rasio Belitan pada Tegangan Luaran

Gelombang-Penuh

• Jika rasio belitan trafo adalah satu, nilai puncak daritegangan luaran tersearahkan sama dengansetengah nilai puncak dari tegangan primer kurangpotensial barrier.

• Nilai ini terjadi karena setengah dari tegangan primer

terlihat pada setiap setengah belitan sekunder.• Dalam rangka memperoleh suatu tegangan luaranyang sama dengan masukan (kurang potensialbarrier ), suatu trafo penaik-tegangan dengan rasiobelitan 1 banding 2 (1:2) harus digunakan.

• Dalam kasus ini, tegangan sekunder total adalahdua kali tegangan primer, sehingga tegangan padasetiap setengah belitan sekunder adalah samadengan masukan.

130316 ean penyerah gel.-paruh dan penuh

Documents