PENYEARAH

Nama : Binti Latifatul M.

Kelas : LT – 2D

No. : 03

1. PENYEARAH 1 PHASA

a. RANGKAIAN PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG (HALF WAVE)

Sebagai penyearah (diode rectifier) dioda berfungsi menyearahkan/merubah

tegangan input AC (bolak-balik) menjadi DC (searah). Tegangan AC merupakan

gelombang sinus bolak-balik, yang akan berganti dari gelombang positif ke

negatif terus menerus. Seperti terlihat pada gambar di bawah ini merupakan

rangkaian penyearah setengah gelombang dengan menggunakan satu buah diode.

Resistor dipasang sebagai tahan beban rangkaian. Prinsip kerja rangkaian dapat

dijelaskan sebagai berikut:

a) Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan B negatif (-), Dioda dalam

kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat tegangan positif. Karena

diode dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari titik A – Dioda – R

dan kembali ketitik B-. karena arus mengalir melewati R, maka pada R akan

timbul tegangan sebesar Vin x 0.386. Tegangan yang timbul pada R

merupakan tegangan output (Vout).

b) Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-) dan B positif (+), Dioda

dalam kondisi dipanjar terbalik karena kaki anoda mendapat tegangan

negatif. Sehingga diode dalam kondisi off, maka tidak ada Arus yang

mengalir .Kondisi menyebakan tegangan pada keluaran/output sama dengan

0/tidak ada.

Dari bentuk gelombang tegangan keluaran tersebut di atas, dengan mengasumsi

bahwa tegangan sumber Vs= Vm sin ωt dan tegangan jatuh maju pada dioda serta

pada belitan sekunder transformator diabaikan, maka tegangan keluaran rata-rata

adalah

Nilai efektifnya adalah:

Selanjutnya arus keluaran penyearah dapat ditentukan, Idc = Vdc/R= Vm/(π.R).

Dari bentuk gelombang yang ditunjukkan pada gambar di atas, daya pada belitan

sekunder transformator dapat dinyatakan dengan:

b. RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH (FULL WAVE)

1) Dengan 2 buah diode

Penyearah tegangan dengan menggunakan 2 buah diode memerlukan

transformator/trafo yang mempunyai terminal CT (center tep/titik tengah).

Dioda akan bekerja secara bergantian. Sehingga tegangan pada output akan

selalu ada. Prinsip kerja rangkaian bias dijelaskan sebagai berikut:

a) Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan B negative (-), Dioda

D1 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat tegangan

positif dan D2 dalam kondisi dipanjar terbalik (off). Karena diode D1

dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari titik A – D1 – R dan

kembali ketitik CT. Karena arus mengalir melewati R, maka pada R

akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul pada

R merupakan tegangan output (Vout).

b) Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-) dan B positif (+),Dioda

D2 dalam kondisi dipanjar maju  karena kaki anoda mendapat tegangan

Positif dan D2 dalam kondisi dipanjar maju (On). Karena diode D2

dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari titik B – D2 – R dan

kembali ketitik CT. Karena arus mengalir melewati R, maka pada R

akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul pada

R merupakan tegangan output (Vout).

c) Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan B negative (-), Dioda

D1 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat tegangan

positif dan D2 dalam kondisi dipanjar terbalik (off). Karena diode D1

dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari titik A – D1 – R dan

kembali ketitik CT. Karena arus mengalir melewati R, maka pada R

akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul pada

R merupakan tegangan output (Vout).

d) Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-)dan B positif (+),Dioda

D2 dalam kondisi dipanjar terbalik karena kaki anoda mendapat

tegangan negative (off) dan D2 dalam kondisi dipanjar maju (On).

Karena diode D2 dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari titik

B – D2 – R dan kembali ketitik CT. Karena arus mengalir melewati R,

maka pada R akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang

timbul pada R merupakan tegangan output (Vout).

2) Dengan 4 buah diode (bridge/jembatan)

Prinsip kerja penyearah dengan 4 buah diode sama dengan penyearah

gelombang penuh menggunakan 2 buah diode, hanya pada penyearah system

bridge ini transformator yang digunakan tidak harus CT. Dioda akan bekerja

secara berpasangan, jika D1 &D3 On, D2 & D3 off, begitu juga sebaliknya.

a) Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan B negative (-), Dioda

D1 & D3 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat

tegangan positif dan D2 &D3 dalam kondisi dipanjar terbalik (off).

Karena diode D1 & D3 dalam kondisi On, maka Arus akan mengalir dari

titik A – D1 – R- D3 dan kembali ketitik B-. Karena arus mengalir

melewati R, maka pada R akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636.

Tegangan yang timbul pada R merupakan tegangan output (Vout).

b) Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-)dan B positif (+),Dioda

D2 &D4 dalam kondisi dipanjar maju karena kaki anoda mendapat

tegangan positif (On) dan D1 & D3 dalam kondisi dipanjar terbalik

(Off). Karena diode D2 & D$ dalam kondisi On, maka Arus akan

mengalir dari titik B – D2 – R- D4 dan kembali ketitik A-. Karena arus

mengalir melewati R, maka pada R akan timbul tegangan sebesar Vin x

0.636. Tegangan yang timbul pada R merupakan tegangan output (Vout).

2. Penyearah 3 phasa

a. Penyearah Diode Setengah Gelombang Tiga Phasa

Rangkaian penyearah Diode tiga phasa menggunakan tiga Diode penyearah R1,

R2 dan R3 ketika katodenya disatukan menjadi terminal positif. Tegangan DC

yang dihasilkan melalui beban resistif RL. Masing-masing Diode akan konduksi

ketika ada tegangan positif, sedangkan tegangan yang negatif akan diblok. Diode

R1, R2 dan R3 anak konduksi secara bergantian sesuai dengan siklus gelombang

saat nilainya lebih positif. Arus searah negatif kembali ke sekunder trafo melalui

kawat N. Tegangan DC yang dihasilkan tidak benar-benar rata, masih

mengandung riak (ripple).

Rangkaian penyearah Diode setengah gelombang dengan ketiga Diode R1, R2

dan R3 dipasang terbalik, ketiga anodenya disatukan sebagai terminal positif.

Diode hanya konduksi ketika tegangan anode lebih positif dibandingkan tegangan

katode.

 

Diode R1 mulai konduksi setelah melewati 30o, sampai sudut 150o, atau

sepanjang 120o.

Diode R2 mulai konduksi pada sudut 150o, sampai 270o, R2 juga konduksi

sepanjang 120o.

Diode R3 mulai konduksi pada sudut 270o, sampai 390o juga

sepanjang1200.

Dapat disimpulkan ketiga Diode memiliki sudut konduksi 120o.

Persamaan tegangan dan arus penyearah setengah gelombang:

b. Penyearah Diode Gelombang Penuh Tiga Phasa

Penyearah Diode gelombang penuh tiga phasa menggunakan sistem jembatan

dengan enam buah Diode R1, R3 dan R5 katodanya disatukan sebagai terminal

positif. Diode R4, R6 dan R2 anodanya yang disatukan sebagai terminal negatif

gambar 10.27. Tegangan DC yang dihasilkan memiliki enam pulsa yang

dihasilkan oleh masing-masing Diode tsb. Tegangan DC yang dihasilkan halus

karena tegangan riak (ripple) kecil dan lebih rata.

Urutan konduksi dari keenam Diode dapat dilihat dari siklus gelombang

sinusoida, dimana konduksi secara bergantian. Konduksi dimulai dari Diode

R1+R6 sepanjang sudut komutasi 600. Berturut-turut disusul Diode R1+R2,

lanjutnya Diode R3+R2, urutan keempat R3+R4, kelima R5+R4 dan terakhir

R5+R6. Jelas dalam satu siklus gelombang tiga phasa terjadi enam kali komutasi

dari keenam Diode secara bergantian dan bersama-sama.

Persamaan tegangan dan arus penyearah Diode gelombang penuh:

Sumber :

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Modul%20Elektronika%20Daya-PPG%202010.pdf

http://www.artikel.abajadun.com/2012/08/penyearah-diode-setengah-gelombang-tiga.html

http://pasukansemutperang.blogspot.com/2012/11/makalah-penyearah-6-pulsa-dengan-

dioda.html

http://listrikd3.itn.ac.id/asset/download/2013-08-23-11-19-33_YEARAH.pdf

http://jendeladenngabei.blogspot.com/2012/10/penyearah-satu-fasa-setengah-gelombang.html