penyearah satu fasa dan tiga fasa

ABSTRAK

Penyearah adalah rangkaian yang mengubah sinyal arus bolak balik (AC) menjadi sinyal arus searah (DC). Penyearah satu fasa setengah gelombang merupakan jenis penyearah yang paling sederhana karena menggunakan 1 dioda. Sedangkan penyearah satu fasa gelombang penuh menggunakan empat diode atau yang kita kenal sebagai jembatan penyearah (bridge rectifier) satu fasa.

Pendahuluan

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).

Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlunya dilakukan peercobaan guna mengetahui dan memahami semua rangkaian penyearah dioda.

Praktikan perlu mengerti prinsip kerja dari penyearah diode.

Dasar Teori

2.1 Penyearah Satu Fasa Setengah Gelombang Penyearah adalah rangkaian yang mengubah sinyal arys bulak balik (AC) menjadi sinyal arus searah (DC). Penyearah satu fasa setengah gelombang merupakan jenis penyearah yang paling sederhana.

Gambar 1 merupakan rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang dengan beban resisitif dimana selama setengah putaran positif pada tegangan input, diode D konduksi mengakibatkan timbulnya tegangan output pada beban dan selama setengah putaran negative pada tegangan input, diode D dalam keadaan tidak aktif dan tegangan output adalah nol.

Tegangan output rata-rata :

Arus beban rata-rata :

Teganagan output (rms) :

Arus output rata-rata :

Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :

Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :

2.2 Penyearah Satu Fasa Gelombang Penuh

Gambar 2 merupakan gambar rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh dengan menggunakan empat buah diode. Selama setengah putaran positif pada tegangan input, daya di alirkan ke beban melalui diode D1 dan D2, artinya D1 dan D2 konduksi. Selama putaran negative, pada diode D3 dan D4 bekerja. Rangkaian ini dikenal sebagai jembatan penyearah (bridge rectifier) satu fasa.







2.3 Penyearah Tiga Fasa Setengah Gelombang

Gambar dibawah merupakan gambar rangkaian penyearah tiga fasa setengah gelombang. Dalam rangkaian ini digunakan 3 buh diode, D1, D2, D3 untuk masing-masing fasa keluara dari trafo tiga fasa. Prinsip kerjanya identic dengan penyearah satu fasa setengah gelombang, perbedaan terletak pada tegangan inputnya dimana pada rangkain ini digunakan tegangan input tiga fasa.







2.4 Penyearah Tiga Fasa Gelombang Penuh

Penyearah tiga fasa gelombang penuh dapat disebut juga sebagai penyearah jembatan tiga fasa, pada umumnya penyearah jembatan tiga fasa ini digunakan pada aplikasi yang membutuhkan daya yang tinggi. Rangkaian penyearah ini merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh yang dapat dioperasikan dengan atau tanpa transformator dimana pada tegangan output akan dihasilkan enam buah pulsa gelombang. Pada rangkaian terdapat enam buah diode, tiap diode akan aktif untuk sudut konduksi sebesar 120. Pada rangkaian ini diode D1-D2, D2-D3,D3-D4,D4-D5, D5-D6, dan D6-D1 akan konduksi secara bersamaan. Pasangan diode yang terhubung pada suplai tegangan fasa-fasa akan konduksi secara bersamaan seketika. Besarnya tegangan fasa-fasa adalah 3 kali dari besarnya tegangan fasa-netral pada sumber tegangan tiga fasa hubung bintang.







Arus puncak yang melalaui dioda:

Daya Output DC :

Daya Ouput AC :

Efisiensi

Nilai efektif (rms) komponen AC tegangan output:

Faktor bentuk (form factor) yang mengukur tegangan keluaran:

Faktor Ripple (ripple factor)yang mengukur tegangan keluaran:

Faktor Kegunaan Trafo:

METODOLOGI

3.1. Alat-Alat Yang Digunakan

1. Kit Praktikum.

2. Voltmeter.

1 buah3. Amperemeter.

1 buah4. Transformator.

3 buah5. Oscilloscope.

1 buah

6. Beban (lampu).

1 buah

7. Jumper

(secukupnya)

3.2.Prosedur Percobaan

Membuat rangkaian

1. Penyearah tiga fasa gelombang penuh.

2. Penyearah 3 fasa setengah gelombang.

3. Penyearah 1 fasa gelombang penuh.

4. Penyerah 1 fasa setengah gelombang.

Menggunakan tegangan satu fasa 220 volt untuk mensuplai tegangan input trafo pada percobaan penyearah satu fasa, kemudian atur tegangan output trafo tersebut sebesar 12 volt untuk mensuplai beban resisitif melalui rangkaian diode pemyearah.

Menggunakan tegnagan tiga fasa 380 volt untuk mensuplai tegangan input trafo pada percobaan penyearah tiga fasa, kemudian atur tegangan output trafo tersebut sebesar 12 volt untuk tegangan fasa netral yang akan digunakan untuk mensuplai beban resistif melalui rangkain diode penyearah.

Gunakan lampu sebagai beban resistif.

Menggunakan voltmeter untuk mengukur tegangan output trafo.

Mengukur arus yang mealaui beban dengan menggunakan amperemeter.

Menggunakan oscilloscope untuk mengetahui bentuk gelombang tegangan input dan output. Gambar bentuk gelombangnya.

4. Hasil dan Analisa

4.1. Hasil Percobaan

NoPercobaanDataGelombang Tegangan InputGelombang Tegangan Output

1Penyearah Satu Fasa Setengah GelombangVin=11,7V Vm=4,41V T= 0,02s Iout=1,4 A

2Penyearah Satu Fasa Gelombang PenuhVin=11,1V Vm=8,19V T= 0,02 s Iout=1,6 A

3Penyearah tiga Fasa setengah Gelombang Vout=293,7V

Iout=2,9A

Vin=360V

T= 0,02 s

4Penyearah tiga Fasa Gelombang PenuhVout=293,9V

Iout=5,09A

Vin=360V

T= 0,02 s

4.2. Pengolahan Data

Penyearah 1 fasa setengah gelombag







Penyearah 1 fasa Gelombang penuh







Penyearah 3 fasa setengah gelombang

Tegangan Vm:






Penyearah 3 fasa gelombang penuh

Tegangan Vm:






Arus puncak yang melalaui dioda:

Daya Output DC :

Daya Ouput AC :

Efisiensi

Nilai efektif (rms) komponen AC tegangan output:

Faktor bentuk (form factor) yang mengukur tegangan keluaran:

Faktor Ripple (ripple factor)yang mengukur tegangan keluaran:

Faktor Kegunaan Trafo:

4.3. Analisa

Berdasarkan hasil percobaan kami dapat menganalisa beberapa hal, seperti berikut :

Dari hasil percobaan penyearah setengah gelombang, sinyal output pada ossciloscope seperti memotong bagian negative dari sinyal inputnya , hal ini disebabkan pada rangkaian penyearah setengah gelombang sinyal sisi negative dari sumber tidak diteruskan oleh diode, sehingga sinyal yang terbaca hanya sinyal sisi positif nya saja. Hal ini sejalan dengan karakteristik diode itu sendiri.

Penyearah gelombang penuh lebih baik dari pada penyearah setegah gelombang karena penyearah gelombang penuh menghasilkan dua kali lebih banyak tegangan keluaran dibandingkan dengan setengah gelombang.Pada percobaan penyearah 3 fasa gelombang penuh sinyal output yang didapat pada simulasi psim yang saya lakukan gambar sinyal yang didapat kan sama dengan penyearah 3 fasa setengah gelombang seharusnya gambar sinyal yang didapatkan lebih padat dibandingkan penyearah 3 fasa gelombang penuh yang menyebabkan terjadinya kesalahan mungkin karena kesalahan pada rangkaian.Pada percobaan penyearah 1 fasa gelombang penuh menggunakan 4 dioda dalam rangkainnya, dari hasil sinyal output yang terbaca pada ossiloscope dapat dilihat pada gambar dibawah ini

hal ini disebabkan karena pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi positif, maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2, D3 pada posisi reverse bias sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan di leawatkan melalui D1 ke D4. Kemudian pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi puncak negatif maka D2, D4 pada posisi forward bias dan D1, D2 pada posisi reverse bias sehingan level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui D2, D4.

4.4. Tugas Akhir

1. Jelaskan beserta gambar prinsip kerja dari





Apa yang dapat saudara simpulkan dari hasil percobaan diode penyearah 1 fasa dan 3 fasa

Jawaban Tugas Akhir

Ada pada dasar teori poin 2 , 2.1 sampai 2.4

Ada pada kesimpulan

Kesimpulan

Pada praktikum Dioda Penyearah Satu Fasa dan Tiga fasa ini saya dapat menyimpulkan bahwa:

Penyearah gelombang (rectifier) adalah bagian dari power supply / catu daya yang berfungsi untuk mengubah sinyal tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Direct Current)

Komponen utama dalam penyearah gelombang adalah diode yang dikonfiguarsikan secara forward bias. Dalam sebuah power supply tegangan rendah, sebelum tegangan AC tersebut di ubah menjadi tegangan DC maka tegangan AC tersebut perlu di turunkan menggunakan transformator stepdown

Dioda merupakan komponen elektronika yang bersifat komponen aktif yang berfungsi sebagai penyearah.

Penyearah satu fasa setengah gelombang (half wave rectifer) hanya menggunakan 1 buah diode sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC sedangkan penyearah satu fasa gelombang penuh menggunakan 4 buah dioda. Pada percobaan yang dilakukan dilihat dari sinyal gelombang tengangan output yang didapatkan terbukti karena gelombang tegangan out put yang didapatkan sinyal yang terbaca hanya sinyal sisi positif nya saja dan gambar gelombangnya lebih padat gelombang penuh dibanding setengah gelombang baik itu satu fasa maupun tiga fasa.DAFTAR PUSTAKA

[1] Modul praktikum. 2014, Elektronika Daya. Bandung : ITENAS Bandung.

MODUL PENYEARAH SATU FASA DAN TIGA FASA

Praktikan : Muhammad Iqbal F / 11-2013-083

Asisten : Sigit Nugraha/11-2011-080

Waktu percobaan : 21 November 2015

Elektronika Daya

Laboratorium Dasar Energi Elektrik

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

_1234567905.unknown

_1234567921.unknown

_1234567929.unknown

_1234567937.unknown

_1234567941.unknown

_1234567945.unknown

_1234567949.unknown

_1234567951.unknown

_1234567952.unknown

_1234567953.unknown

_1234567950.unknown

_1234567947.unknown

_1234567948.unknown

_1234567946.unknown

_1234567943.unknown

_1234567944.unknown

_1234567942.unknown

_1234567939.unknown

_1234567940.unknown

_1234567938.unknown

_1234567933.unknown

_1234567935.unknown

_1234567936.unknown

_1234567934.unknown

_1234567931.unknown

_1234567932.unknown

_1234567930.unknown

_1234567925.unknown

_1234567927.unknown

_1234567928.unknown

_1234567926.unknown

_1234567923.unknown

_1234567924.unknown

_1234567922.unknown

_1234567913.unknown

_1234567917.unknown

_1234567919.unknown

_1234567920.unknown

_1234567918.unknown

_1234567915.unknown

_1234567916.unknown

_1234567914.unknown

_1234567909.unknown

_1234567911.unknown

_1234567912.unknown

_1234567910.unknown

_1234567907.unknown

_1234567908.unknown

_1234567906.unknown

_1234567897.unknown

_1234567901.unknown

_1234567903.unknown

_1234567904.unknown

_1234567902.unknown

_1234567899.unknown

_1234567900.unknown

_1234567898.unknown

_1234567893.unknown

_1234567895.unknown

_1234567896.unknown

_1234567894.unknown

_1234567891.unknown

_1234567892.unknown

_1234567890.unknown

penyearah satu fasa dan tiga fasa

Documents