Elektronika Dasar Catu Daya: Rangkaian Penyearah Gelombang


Catu Daya: Rangkaian Penyearah Gelombang 

Abstrak 

Rangkaian penyearah gelombang merupakan rangkaian yang senantiasa ada dalam rangkaian elektronik  rumah tangga. Hal itu dikarenakan rangkaian penyearah berguna untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi  arus searah (DC). Rangkaian tersebut kali ini menjadi objek praktikum dengan tujuan untuk diamati sinyal  keluarannya (output), kurva pembebanannya dan mengamati kualitas rangkaiannya. Rangkaian percobaan yang  diambil terdiri dari tiga rangkaian dengan menggunakan metode ilmiah yang diterapkan pada ketiganya. Rangkaian  tersebut terdiri dari dua jenis yaitu rangkaian penyearah setengah gelombang dan rangkaian penyearah gelombang  penuh. Masing-masing rangkaian tersebut menghasilkan sebuah sinyal output yang berbeda-beda di mana rangkaian 3  memiliki kestabilan dibanding rangkaian dua karena memiliki kapasitor dan rangkaian dua lebih efisien mengambil  energi listrik dibanding rangkaian satu karena kedua gelombang terserap menjadi arus searah. 

Kata Kunci: Efisien, Gelombang, Penyearah, Stabil 

I. Tujuan 

a) Mengamati sinyal output dan kurva pembebanan pada rang-kaian  

penyearah setengah ge-lombang. 

b) Mengamati sinyal output dan kurva pembebanan pada rang-kaian  

penyearah gelombang penuh. 

c) Mengamati sinyal output dan kurva  pembebanan pada rangkaian  

penyearah gelom-bang dengan  

tapis dan me-nentukan tegangan  

riaknya 

II. Teori Dasar 

Rangkaian penyearah merupakan  

rangkaian yang mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC). Pada dasarnya rangkaian  

penyearah dapat dikelompokkan  berdasarkan keluaran gelombangnya menjadi 2 jenis, yaitu: 

a) Rangkaian Penyearah Setengah  Gelombang. 

b) Rangkaian Penyearah Gelombang  Penuh dengan Center Tap (CT). 

Pada rangkaian penyearah sete 

ngah gelombang dioda dalam kondisi  

menghantar (conduct) pada setengah pe rioda positif, dioda tersebut pada  keadaaan (forward bias) sehingga arus  mengalir dan melewati tahanan beban  RL. Pada saat setengah perioda  negatif, dioda bersifat menghambat  (reverse bias) nilai tahanan dioda sangat  tinggi dan dioda tidak menghantar.  Rangkaiannya seperti pada Gambar 1. 

Gambar 1. Rangkaian Penyearah Setengah  Gelombang 

Pada rangkaian penyearah  gelombang penuh dengan CT, jika  kedua ujung mempunyai polaritas,  ujung A berpolaritas positif dan ujung  B berpolaritas negatif. Pada saat ini  dioda 1 menghantar (conduct)  sedangkan dioda 2 tidak menghantar  (reverse bias). Pada saat A berpolaritas  negatif , sedang B berpolaritas positif,  pada saat ini dioda 2 menghantar  sedangkan dioda 1 tidak menghantar.

Rangkaiannya seperti pada Gambar 2. Gambar 2. Rangkaian Penyearah  Gelombang Penuh 

Selain itu, dalam rangkaian  penyearah gelombang penuh dapat  digunakan kapasitor sebagai stabilizer.  Rangkaian menjadi seperti pada  Gambar 3. 

Gambar 3. Rangkaian Penyearah  Gelombang dengan Tapis 

Dengan adanya pemasangan  sebuah kapasitor pada penyearah  gelombang dengan tapis ini,  menjadikan tegangan keluaran tidak  akan segera turun walaupun tegangan  masukan sudah turun. Hal ini  disebabkan karena kapasitor  memerlukan waktu untuk mengo songkan muatannya. Tegangan yang 

terjadi dikenal dengan tegangan riak  (ripple voltage). 

Kualitas rangkaian penyearah  dengan tapis dinyatakan dengan peak to  peak ripple ratio (pprr) yang secara  matematis ditulis sebagai berikut 

   (1) dengan 

   (2) Vp merupakan tegangan puncak dan  Vrpp merupakan tegangan riak. Untuk  rangkaian gelombang penuh, tegangan  riak memiliki hubungan seperti pada  persamaan (3). 

   

  (3) 

Sedangkan pada rangkaian setengah  gelombang, tegangan riak memiliki  hubungan seperti pada persamaan (4).    

  (4) 

III. Data 

Dari sebuah rangkaian percobaan  

1, 2 dan 3 berturut-turut Gambar 4., Gambar 5. dan Gambar 6. 

Gambar 4. Rangkaian Percobaan 1 

Gambar 5. Rangkaian Percobaan 2 

Gambar 6. Rangkaian Percobaan 3 

dengan gambar grafik percobaan masing-masing berturut-turut Gambar  7., Gambar 8. dan Gambar 9.

Gambar 7. Grafik percobaan 1 

Gambar 8. Grafik percobaan 2 

Gambar 9. Grafik percobaan 3 

didapatkan sebuah hasil data per cobaan 1, 2 dan 3 berturut-turut. Tabel 1. Hasil Data Percobaan 1 Vin= 6 Volt 

No. RL(Ω) V (Volt) I(mA) 1. 10 4.54 454 2. 20 4.55 228 3. 30 4.56 152 4. 40 4.57 114 5. 50 4.58 91.5 6. 60 4.58 76.3 

7. 70 4.58 65.5 

8. 80 4.59 57.3 

9. 90 4.59 51 

10. 100 4.59 45.9 

Tabel 2. Hasil Data Percobaan 2 

Vin= 6 Volt 

No. RL(Ω) V (Volt) I(mA) 1. 10 4.58 458 

2. 20 4.58 228 

3. 30 4.60 153 

4. 40 4.61 115 

5. 50 4.62 92.3 

6. 60 4.62 77 

7. 70 4.62 65.5 

8. 80 4.63 57.8 

9. 90 4.63 51.4 

10. 100 4.63 46.3 

Tabel 3. Hasil Data Percobaan 3 

Vpp VDC f C RL 12 V 1.91 V 50 Hz 220µF 10Ω Vrpp pprr 

4.5 V 8.6% 

IV. Pengolahan Data 

Dari data percobaan 1 dan  

percobaan 2 di atas, didapatkan kurva Gambar 10. berikut. 

Sedangkan untuk percobaan 3  memiliki kualitas rangkaian penyearah  sebesar 8.6%. 

Dari data ketiga percobaan diatas,  

Gambar 9. memiliki kestabilan, kare na gelombang tidak sampai jatuh ke  titik nol, sedangkan pada Gambar 8. tegangan menyentuh nilai mínimum  nol dan Gambar 7. juga sama  demikian dengan jangkauan antar  gelombang yang lumayan jauh.  

V. Analisis 

Dari pengolahan data di atas,  

khususnya pada percobaan 1 dan 2,  nilai tegangan dan arus pada hambatan  beban 10Ω hampir sama. Hal itu  wajar, karena dalam satu gelombang 

memiliki nilai Vp sebesar 6 Volt.  Namun, jika dilihat dari Gambar  

7. dan Gambar 8., rangkaian  percobaan 2 lebih banyak menyerap  energi listrik dibandingkan energi yang  diserap rangkaian percobaan 1. Hal  tersebut dikarenakan rangkaian  percobaan 2 memiliki dua dioda  penyearah sedangkan rangkaian  percobaan hanya satu dioda. 

Selanjutnya antara percobaan 2  

dan 3, Gambar 9. menunjukkan  bahwa rangkaian percobaan 3 memiliki  kestabilan dibandingkan rangkaian  percobaan 2 yang sampai menyentuh  nilai 0 pada tegangannnya seperti yang  ditunjukkan pada Gambar 8. 

VI. Simpulan 

Dari laporan di atas, didapatkan  bahwa: 

a) Percobaan 1 memiliki jangkauan  antar gelombang yang lebih luas  

dibanding percobaan 2  

dikarenakan kehilangan  

gelombang. 

b) Percobaan 2 lebih efisien mengambil energi listrik  

dibanging percobaan 1. 

c) Percobaan 3 lebih stabil  dibanding percobaan 2 

VII. Pustaka 

[1]. Departemen Pendidikan  Nasional, 2003, Rangkaian  

Penyearah, ----:------ 

[2]. Surjono, Herman Dwi, 2011,  Elektronika: Teori dan  

Penerapan, Jember: Cerdas Ulet  

Kreatif

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Penyimpanan Dan Transmisi Data Dalam Bentuk Analog Dan Digital Serta Penerapannya Dalam Bentuk Teknologi Informasi Dan Komunikasi Yang Nyata

Gambar
Penyimpanan Dan Transmisi Data Dalam Bentuk Analog Dan Digital Serta Penerapannya Dalam Bentuk Teknologi Informasi Dan Komunikasi Yang Nyata A. Pengertian Teknologi Digital Teknologi digital merupakan suatu alat yang tidak lagi menggunakan tenaga manusia secara manual, tetapi cenderung pada sistem pengoprasian yang otomatis dengan sistem komputerisasi atau format yang dapat dibaca oleh computer. Digital disini merupakan suatu sistem digital yang merupakan bentuk perkembangan dari sistem analog. Sebuah sistem digital menggunakan urutan angka untuk mewakili informasi, dan tidak seperti sinyal analog, sinyal digital bersifat noncontinuous . Secara garis besar, sistem digital memiliki kode dalam bentuk binary, yang  besar atau kecil nilainya diukur oleh jumlah bit, atau yang disebut juga dengan bandwidth , karena jumlahnya (bit) akan berpengaruh pada akurasi dari pada sistem yang berbasis digital. Contoh teknologi berbasis digital seperti MP3 Player, DVD Player, Kamera digital dan inte...
Baca selengkapnya

PERCOBAAN GELOMBANG BERJALAN PADA BIDANG/PERMUKAAN

Gambar
  LAPORAN HASIL PERCOBAAN  GELOMBANG BERJALAN PADA BIDANG/PERMUKAAN   Tujuan Percobaan Memahami sifat gelombang pada bidang atau permukaan yang terjadi pada permukaan air di atas tangki riak Memahami gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, dan interferensi gelombang Memahami perbedaan gelombang yang dihasilkan dengan menggunakan sumber frekuensi yang berbeda.. Alat dan Bahan  No Nama Alat/Bahan Katalog  Jumlah 1 Set tangki riak 1 2 Catu daya 1 3 Kabel penghubung 2 4 Motor pembangkit getaran 1 5 Pembangkit gelombang lurus 1 6 Pembangkit gelombang lingkaran 1 7 Pembangkit gelombang ganda 1 8 Selang penghantar 3 9 Keping penghalang lurus panjang 2 10 Keping penghalang lurus pendek 1 11 Keping penghalang lurus melengkung 1 12 Pembias dari kaca 1 13 Air jernih Secukupnya  Dasar Teori Gelombang adalah suatu gangguan yang menjalar dalam suatu medium dimana medium tersebut merupakan sekumpulan benda yang saling berinteraksi. Fenomena gelombang dapat dilihat sperti ...
Baca selengkapnya

Contoh Elektronika Dasar Rangkaian Setara Thévenin

Gambar
Rangkaian Setara Thévenin Abstrak Salah satu cara mengerjakan suatu rangkaian elektronika adalah Theorema Rangkaian Ekivalen Thévenin. Theorema rangkaian ini menjadikan sebuah rangkaian rumit menjadi sederhana sehingga hanya terbagi menjadi tegangan Thévenin dan hambatan Thévenin. Dalam beberapa kasus, kedua komponen sederhana ini saling mempengaruhi dan tidak dalam beberapa kasus. Dari hasil praktikum, didapatkan bahwa kedua komponen itu berubah bergantung pada hambatan rangkaian serta tidak dapat diprediksi perubahannya ketika variabel peubahnya lebih dari satu. Jika dalam kasus mencari tegangan di hambatan beban pada rangkaian Thévenin dengan variabel peubah hanya hambatan beban itu saja, maka perubahan tegangan hambatan beban dapat diprediksi secara berkala sejalan dengan perubahan nilai hambatan beban itu sendiri. Secara singkat, dapat disimpulkan bahwa semakin besar hambatan beban dalam suatu rangkaian, maka semakin besar beda potensial (tegangan) antara kedua titik tersebut. K...
Baca selengkapnya