LAPORAN

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA

TENTANG

PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER LC

DISUSUN OLEH :

NAMA : RIDWAN

NIM/B : 1101997/2011

KODE/SESI: ELO162/42282

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2013

RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER CAPASITOR

I. TUJUAN

1. Menganalisa hasil percobaan penyearah gelombang penuh dengan menggunakan

filter LC,(menghitung η,RF dan TUF )

2. Menggambarkan bentuk gelombang input maupun output.

II. TEORI SINGKAT

Secara umum besarnya tegangan dc (vdc) dari penyearah gelombang penuh dapat dituliskan sebagai berikut : V dc=0,636 x Vm, namun gelombang tersebut belum benar benar rata. Dengan menggunakan filter dapat memperkecil teganganrippel filter tersebut adalah C yang dipaang paralel dengan beban. Dari rangkaian full wavw rectifier dapat dianalisis bahwa discarge kapasitor secara

exponensial melalui R, besar arus I L=V m

Re

−1RC

Tegangan output V b (t )=Rx I L=V m e−tRC

Tegangan ripple V r ( pp)=V m

2 fRC dan V dc=V m−

V r ( pp)

2=V m−

V m

4 fRC

Besarnya tegangan RMS ripple mendekati V(ac) = V r (pp)

2√2=

V m,

4 √2 fRC

RF = V ac

V dc

=V m

4 √2 fRC= 4 fRC

V m (4 fRC−1 )= 1

√2 ( fRC=1 )

η=Pdc

Pac

=V m−

V r (pp)

2¿¿¿¿

TUF=(Pdc)2v sis

Filter dalam rangkaian penyearah digunakan untuk memperkecil tegangan ripple, sehingga dapat diperoleh tegangan keluaran yang lebih rata, baik untuk penyearah gelombang setengah maupun gelombang penuh. Filter diperlukan karena rangkaian – rangkaian elektronik memerlukan sumber tegangan DC yang tetap, baik untuk keperluan sumber daya dan pembiasan yang sesuai operasi rangkaian. Rangkaian filter dapat dibentuk dari kapasitor (C), induktor (L) atau keduanya.1). Filter Kapasitor

Selama seperempat perioda positif yang pertama dari tegangan sekunder, Dioda D1 menghantar. Karena dioda menghubungkan sumber VS1 secara langsung dengan kapasitor, maka kapasitor akan dimuati sampai tegangan maksimum VM.

Setelah mencapai harga maksimum, dioda berhenti menghantar (mati), hal ini terjadi karena kapasitor mempunyai tegangan sebesar VM, yang artinya sama dengan tegangan sumber dan bagi dioda artinya tidak ada beda potensial. Akibatnya dioda seperti saklar terbuka, atau dioda dibias mundur (reverse). Dengan tidak menghantarnya dioda, kapasitor mulai mengosongkan diri melalui resistansi beban RL, sampai tegangan sumber mencapai harga yang lebih besar dari tegangan kapasitor. Pada saat dimana tegangan sumber lebih besar dari tegangan kapasitor, diodakembali menghantar dan mengisi kapasitor. Untuk arus beban yang rendah tegangan keluaran akan hampir tetap sama dengan VM. Tetapi bila arus beban tinggi pengosongan akan lebih cepat yang mengakibatkan ripple yang lebih besar dan tegangan keluaran DC yang lebih kecil.Tegangan RippleSeperti terlihat pada gambar 4 kapasitor mengisi (charges) dengan cepat pada awal siklus sinyal dan membuang (discharges) dengan lambat setelah melewati puncak positif (ketika dioda dibias mundur). Variasi pada tegangan keluaran untuk dua kondisi, mengisi dan membuang, disebut dengan tegangan ripple (ripple voltage). Semakin kecil ripple, semakin baik penfilteran seperti terlihat pada gambar 4 Gambar 5 memperlihatkan penyearah gelombang penuh lebih mudah melakukan penfilteran. Ketika di filter, penyearah gelombang penuh mempunyai tegangan ripple lebih kecil

disbanding gelombang setengah untuk resistansi beban dan nilai kapasitor yang sama. Hal ini disebabkan kapasitor membuang lebih cepat dan interval waktu yang lebih pendek.

Tegangan Rata – Rata (VDC)

Ketika filter kapasitor membuang (discharges), tegangannya adalah :

waktu pembuangan kapasitor adalah dari satu puncak mendekati puncak berikutnya, dimana tdis≅T ketika tegangan kapasitor mencapai nilai minimumnya.

dengan frekuensi jala – jala adalah 50 Hz, maka frekuensi ripple penyearah gelombang penuh adalah 100 Hz, sehingga ;

untuk memperoleh tegangan DC, tegangan maksimum dikurangi tegangan ripple peak to peak dibagi dua.

III. ALAT DAN BAHAN1. Trafo step down 220 / 6V, 3 A2. Dioda silikon 1,5 A3. Resistor 100, 150, 220, 470 dan 1kΩ4. CRO double beam5. Multimeter dan miliampermeter dc6. Capasitor dc 4.7,10,22,47,100,220 μF7. Kabel penghubung secukupnya

IV. GAMBAR RANGKAIAN

V. LANGKAH PERCOBAAN

1. Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti gambar diatas, pilih trafo stepdown yang memakai center tap.

2. Setelah selesai merangkai, kalibrasi CRO 1 volt = 1 cm3. Yakinkanlah diri anda bahwa rangkain sudah benar, dan kemudian hubungkan

rangkaian dengan sumber tegangan.

CRO

4. Amati penunjukan alat – alat ukur kemudian catat masukan dalam table pengamatan.

5. Gambar bentuk gelombang input maupun output. Untuk melihat gelombang input, pindahkan prof Y ketitik sebelum D1.

6. Lakukan pengamatan ini setiap perubahan beban R dan C.7. Setelah selesai percobaan kumpulkan alat dan bahan percobaan dan kembalikan

ketempat semula.8. Buatlah laporan sementara yang sesuai dengan hasil pengamatan anda.

VI. HASIL PRAKTIKUM

Untuk Harga Filter L = 2 mH

Beban R

(ohm)

Filter C(µf)

Input Vdc (volt) Idc (mA) Iac (mA)Vm Vrms Filter

LFilter LC

Filter L

Filter LC

Filter L Filter LC

470

10 1.8 1.27 5.2 6.8 4.6 5.9 3 5.422 1.8 1.27 5.2 7 4.6 6.2 3 5.347 1.8 1.27 5.2 7.8 4.6 6.8 3 3.2100 1.8 1.27 5.2 8 4.6 7 3 1.6220 1.8 1.27 5.2 8.2 4.6 7.2 3 0.8

1500

10 1.8 1.27 5.2 7 3.5 4.5 1.9 2.822 1.8 1.27 5.2 6.5 3.5 4.3 1.9 2.647 1.8 1.27 5.2 6 3.5 4 1.9 2.5100 1.8 1.27 5.2 8.1 3.5 3.8 1.9 1

220 1.8 1.27 5.2 8 3.5 3.6 1.9 0.8

2200

10 1.8 1.27 5.2 7.5 2.4 3.3 0.8 2.2

22 1.8 1.27 5.2 7.2 2.4 3.2 0.8 2.2

47 1.8 1.27 5.2 7 2.4 3.1 0.8 2.2

100 1.8 1.27 5.2 6.5 2.4 3 0.8 2.2

220 1.8 1.27 5.2 6.3 2.4 2.9 0.8 2.2

Untuk Harga Filter L = 5 mH

Beban R

(ohm)

Filter C(µf)

Input Vdc (volt) Idc (mA) Iac (mA)Vm Vrms Filter

LFilter LC

Filter L

Filter LC

Filter L Filter LC

1k

10 1.8 1.27 5.2 6.4 5 6.4 0.6 1.122 1.8 1.27 5.2 6.2 4.9 6.2 0.6 147 1.8 1.27 5.2 6 4.8 6.0 0.6 1100 1.8 1.27 5.2 5.8 5 5.8 0.6 1220 1.8 1.27 5.2 5.6 5 5.6 0.6 0.9

1k5

10 1.8 1.27 5.2 7.1 3.4 4.8 0.3 0.922 1.8 1.27 5.2 7 3.4 4.6 0.3 0.847 1.8 1.27 5.2 6.4 3.4 4.2 0.3 0.6100 1.8 1.27 5.2 8 3.4 4.2 0.3 0.5

220 1.8 1.27 5.2 8.2 3.4 3.8 0.3 0.2

2k2

10 1.8 1.27 5.2 7.4 2.0 2.6 0.1 0.3

22 1.8 1.27 5.2 7.6 1.6 2.4 0.1 0.2

47 1.8 1.27 5.2 7.8 1.5 2.3 0.1 0.1

100 1.8 1.27 5.2 8.4 1.5 2.2 0.1 0.1

220 1.8 1.27 5.2 8.6 1.5 2.1 0.1 0.1

DAFTAR PUSTAKA

1. Jobsheet praktikum elektronika daya

2. http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-ac/rangkaian-penyearah-

gelombang-rectifier-circuit.html

3. http://salimhimafi.blogspot.com/2010/03/laporan-praktikum-penyearah-arus_01.html

4. http://www.dediakbar.com/2010/04/teori-dasar-dioda-dasar-teori-dioda.html