(Aplikasi Dioda Sebagai Penyearah)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

Mata kuliah : Praktikum Elektronika Dasar

JUDUL PERCOBAAN

APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH

OLEH :

NAMA : SUCI HARDIANTI

NIM : 4121121028

Jurusan : FISIKA

Program : PENDIDIKAN (S-1)

Kelompok : VI (ENAM)

Tgl. Pelaksanaan : 7 OKTOBER 2013

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

I . JUDUL PERCOBAAN : APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH

II. TUJUAN PERCOBAAN :

1. Membuat rangkaian yang dapat digunakan sebagai penyearah setengah gelombang

2. Membuat rangkaian yang dapat digunakan sebagai penyearah gelombang penuh

3. Membuat rangkaian percobaan dengan menggunakan empat buah dioda dalam

susunan jembatan ( bridge ) dapat menghasilkan gelombang penuh yang

disearahkan.

4. Dapat mengukur besaran tegangan hasil penyearahan dan bentuk gelombang pada

osiloskop.

5. Mengetahui perbedaan dari gelombang penuh dan setengah gelombang.

III. TINJAUAN TEORITIS

A. Penyearah Seri Setengah Gelombang

Salah satu penggunaan umum dida adalah untuk aplikasi penyearah. Rangkaian

penyearah seri setengah gelombang (half-wife) merupakan rangkaian penyearah yang paling

sederhana . Kita asumsikan bahwa sumber tegangannya atau resistansi dalamnya sangat

rendah bila dibandingkan terhadap RL. (Dayat.2005)

Penyearah setengah gelombang adalah rangkaian yang mengubah tegangan AC menjadi

tegangan DC berdenyut. Sumber tegangan AC yang biasa digunakan adalah transformator

penurun tegangan (step down). Pada siklus positif dari tegangan masukan, dioda akan dibias

maju (forward bias) dan pada siklus negatif dari tegangan masukan, dioda akan dibias

mundur (reverse bias).

Gambar 1.1. Rangkaian penyearah setengah gelombang

Tegangan yang muncul di R1 merupakan tegangan DC berdenyut yang memiliki nilai

efektif Vrms = untuk VM = tegangan maksimum. ( Edwin.1995)

B. Penyearah Seri Gelombang Penuh

Dalam banyak aplikasi catu daya , digunakan suatu transformator daya dengan dua

dioda atau dioda ganda dalam rangkaian penyearah gelombang penuh seperti ditunjukkan

gambar di bawah ini .

Gambar 1.2 menunjukkan rangkaian penyearah gelombang penuh. Pada siklus positif

tegangan masukan, D2 dan D3 dibias maju dan selama siklus negatif, dioda D1 dan D4 dibias

maju. Arus yang mengalir melalui tahanan beban memiliki arah yang sama kedua setengah

siklus tersebut.(SW, Thomas.2002)

Gambar 1.2. Rangkaian penyearah gelombang penuh.

C. Penyearah Jembatan Dioda

Rangkaian filter digunakan untuk mengubah sinyal keluaran penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh menjadi tegangan DC yang memiliki ripple kecil. Hal ini

dapat diterapkan pada rangkaian sebelumnya dengan menambahkan komponen berupa

kapasitor yang dapat menyimpan muatan ketika potensial naik dan melepaskan muatan pada

saat potensial turun. ( Zainal,M.2010)

Gambar 1.3. Rangkaian penyearah dengan filter C

Penyearah jembatan adalah penyearah gelombang penuh yang menggunakan empat

buah dioda . Pada penyearah yang disusun pada setiap setengah gelombang keluaran yang

berbeda akan bekerja masing-masing dua buah dioda secara deret.

Keuntungan penyearah jembatan ini tidak memerlukan titik tengah pada gulungan

kawat sekundernya. Dua buah dioda yang dipasang deret akan menahan tegangan terbalik

maksimum pada masing-masing dioda. (Zulkarnain.2011)

IV. ALAT DAN BAHAN

A. ALAT

NO

.

NAMA ALAT JUMLAH

1. OSILOSKOP 1 BUAH

B. BAHAN

NO. NAMA BAHAN JUMLAH

1 TRANSFORMATOR 12V 1 BUAH

2 DIODA IN 4001 4 BUAH

3 RESISTOR 10 KΩ / 0,5 W 1 BUAH

4 BREAD BOARD 1 BUAH

5 CAPIT BUAYA SECUKUPNYA

V. PROSEDUR PERCOBAAN

NO. PROSEDUR PERCOBAAN GAMBAR

A.Percobaan Rangkaian Penyearah

Setengah Gelombang

1 Menyusun rangkaian seperti gambar di

samping sebelum dihubungkan ke jaringan

PLN.

2 Menghubungkan jaringan PLN dengan

rangkaian.

3 Menempatkan osiloskop membentangi RL ,

mengamati bentuk gelombang output

rangkaian dan memperhatikan polaritasnya.

4 Merekam amplitudo dari tegangan ( besar

tegangan dan bentuknya ) yang tampak di

layar osiloskop pada lembar data pengamatan

dan mencatat frekuensinya.

5 Memutuskan hubungan rangkaian dengan

jaringan PLN .

6 Membalik arah dioda dalam rangkaian

dengan jaringan PLN.

7 Menghubungkan rangkaian dengan jaringan

PLN.

8 Mengamati amplitudo dari tegangan yang

tampak di layar osiloskop kemudian

memutuskan jaringan PLN.

B.Percobaan Rangkaian Penyearah

Gelombang Penuh


samping, sebelum dihubungkan ke jaringan

PLN.

2 Menghubungkan rangkaian ke jaringan PLN.

3 Menempatkan osiloskop membentangi RL,


rangkaian dan perhatikan polaritasnya.

4 Merekam amplitudo dari tegangan (besar

tegangan ) dan bentuknya yang tampak di


dan frekuensinya.


jaringan PLN.

6 Membalik arah kedua dioda dalam rangkaian

.


PLN.


tampak di layar osiloskop dan juga

frekuensinya.


jaringan PLN.

C. Percobaan Rangkaian Penyearah

Gelombang Penuh dengan Rangkaian

Jembatan


samping, sebelum dihubungkan ke jaringan

PLN.

2 Menghubungkan rangkaian ke jaringan PLN.

3 Menempatkan osiloskop membentangi RL,


rangkaian dan perhatikan polaritasnya.

4 Merekam amplitudo dari tegangan (besar

tegangan ) dan bentuknya yang tampak di


dan frekuensinya.


jaringan PLN .

6 Membalik arah kedua dioda dalam rangkaian

.


PLN.


tampak di layar osiloskop dan juga

frekuensinya.


jaringan PLN.

VI. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN :

1. Data Percobaan Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang

Hasil Percobaan x y Time/div Volt/div Probe

Input 4 7 5 ms 5 V 1

Output 4 3,8 5 ms 5 V 1

PEMBAHASAN :

Input

Vpp = Y . V/div . Probe

= 7 . 5 V . 1

= 35 Volt

Vdc = Vpp2√ 2

= 352√ 2

= 12,4 Volt

% kesalahan = Teori−Praktek

Teori x 100%

= 12−12,4

12 x 100%

= 3,3 %

Output

V in = V out

Tegangan masukan sama dengan tegangan keluaran karena gelombang masukan pada

rangkaian setengah gelombang berupa sinusoidal dan gelombang keluaran akan

menjadi setengah gelombang.


= 3,8 . 5 V . 1

= 19 V

Vdc = Vpp

π

= 19V3,14 = 6,05 V


Teori x 100%

= 12−6,05

12 x 100%

= 4,9 %

F in = F out

Frekuensi Input = Frakuensi Output disebabkan karena jarak dari puncak ke puncak

sama.

T = X . Time /div

= 4 . 5 ms

= 20 ms = 0,02 s

f = 1T

= 1

0,02

= 50 Hz ( Praktek )

f teori (PLN ) = 50 Hz


Teori x 100%

= 50−50

50 x 100%

= 0 %

2. Data Percobaan Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh



Output 2 1,8 5 ms 5 V 1

Input


= 7 . 5 V . 1

= 35 Volt

Vdc = Vpp2√ 2

= 352√ 2

= 12,4 Volt


Teori x 100%

= 12−12,4

12 x 100%

= 3,3 %

Output

V in = V out





= 1,8 . 5 V . 1

= 9 V

Vdc = Vpp

π

= 9 V3,14 = 3,19 V


Teori x 100%

= 12−3,19

12 x 100%

= 7,3 %

F in = ½ F out

Frekuensi sinyal keluaran gelombang penuh adalah dua kali frekuensi masukan . Hal

ini dikarenakan sebuah keluaran gelombang penuh mempunyai dua kali periode

masukan gelombang sinus.

T = X . Time /div

= 2 . 5 ms

= 10 ms = 0,01 s

f = 1T

= 1

0,01

= 100 Hz ( Praktek )

f teori (PLN ) = 50 Hz = f in

maka

f out = 2 x f in

= 2x 50 Hz

= 100 Hz


Teori x 100%

= 100−100

100 x 100%

= 0 %

3. Data Percobaan Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh dengan

Rangkaian Jembatan



Output 2 3,4 5 ms 5 V 1

Input


= 7 . 5 V . 1

= 35 Volt

Vdc = Vppπ

= 353,14

= 11,1 Volt


Teori x 100%

= 12−11,1

12 x 100%

= 7,1 %

Output

V in = V out





= 3,4 . 5 V . 1

= 17 V

Vdc = Vpp

π

= 17 V3,14 = 5,4 V


Teori x 100%

= 12−5,4

12 x 100%

= 5,5 %

F in = ½ F out

Frekuensi sinyal keluaran gelombang penuh adalah dua kali frekuensi masukan . Hal

ini dikarenakan sebuah keluaran gelombang penuh mempunyai dua kali periode

masukan gelombang sinus.

T = X . Time /div

= 2 . 5 ms

= 10 ms = 0,01 s

f = 1T

= 1

0,01

= 100 Hz ( Praktek )

f teori (PLN ) = 50 Hz = f in

maka

f out = 2 x f in

= 2x 50 Hz

= 100 Hz


Teori x 100%

= 100−100

100 x 100%

= 0 %

Hasil Pengamatan pada Osiloskop

Gbr. Penyearah Setengah Gelombang

0 1 2 3 4 5 6 7 8

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

0

1.8

0

-1.8

0

1.8

0

-1.8

0Series1

Grafik Gelombang Penuh dengan 2 Dioda

Gbr. Gelombang Penuh dengan Jembatan

VII. KESIMPULAN :

1. Aplikasi dioda sebagai penyearah untuk mengubah arus AC ke DC.

2. Rangkaian penyearah berguna untuk mengubah AC menjadi DC sehingga dalam

rangkaian hanya mengalir satu arus saja.

3. Osiloskop berguna untuk mengukur arus atau tegangan rata-rata serta besar

frekuensi gelombang yang dihasilkan oleh sumbernya.

4. Kapasitor dalam penyearah arus berfungsi menyimpan tenaga listrik dalam waktu

tertentu ( sementara) tanpa disertai reaksi kimianya.

5. Tegangan dengan menggunakan perata lebih kecil daripada tidak mengenakan

perata karena arus yang mengalir ditahan atau disimpan, dimana perata atau

kapasitor dalam penyearah berfungsi untuk menyimpan tenaga listrik dalam waktu

tertentu (sementara) tanpa disertai reaksi kimianya , sedangkan jika penyearah

arus tanpa perata atau kapasitor arus mengalir langsung.

6. Penyearah setengah gelombang dapat menghasilkan pulsa DC positif atau negatif,

penyearah gelombang penuh dapat menghasilkan DC positif atau negatif.

7. Pada gelombang penuh dengan jembatan digunakan jembatan (bridge) untuk

menentukan tegangan dan arusnya.

VIII. DAFTAR PUSTAKA :

CL, Edwin . 1995 . Rangkaian Elektronika Edisi S1 . jakarta : Erlangga

Dayat . 2005 . Pengetahuan Teknik Elektronika . Jakarta : Bumi Aksara

SW , Thomas . 2002 . Elektronika Dasar . Jakarta : Salemba

Zainal , M . 2010 . Teknik Dasar Listrik . Bandung : ITB

Zulkarnain . 2011 . Aplikasi Listrik Untuk Teknik . Jakarta : UNJ

Medan, 9 Desember 2013

DOSEN / ASISTEN PRAKTIKAN

IRPAN AFANDI SUCI HARDIANTI

NIP/NIM : 411640002 NIM : 4121121028

(Aplikasi Dioda Sebagai Penyearah)

Documents

Transcript of (Aplikasi Dioda Sebagai Penyearah)