Nama : Faidh Naufal PutraNRP : 2210 030 080

RECTIFIERPeralatan kecil portabel kebanyakan menggunakan baterai sebagai sumber

dayanya, namun sebagian besar peralatan menggunakan sember daya AC 220 volt - 50Hz. Di dalam peralatan tersebut terdapat rangkaian yang sering disebut sebagai adaptor atau penyearah yang mengubah sumber AC menjadi DC. Bagian terpenting dari adaptor adalah berfungsinya diode sebagai penyearah (rectifier). Pada bagian ini dipelajari bagaimana rangkaian dasar adaptor tersebut bekerja.

Penyearah Setengah Gelombang (half wave rectifier)Perhatikan rangkaian pada gambar 8.1-a, dimana sumber masukan sinusoida

dihubungkan dengan beban resistor melalui sebuah diode. Untuk sementara kita menganggap keadaan ideal, dimana hambatan masukan sinusoida sama dengan nol dan diode dalam keadaan hubung singkat saat berpanjar maju dan keadaan hubung terbuka saat berpanjar mundur.

Besarnya keluaran akan mengikuti masukan saat masukan berada di atas “tanah” dan berharga nol saat masukan di bawah “tanah” seperti diperlihatkan pada gambar 8.1- b. Jika kita ambil harga rata-rata bentuk gelombang keluaran ini untuk beberapa periode, tentu saja hasilnya akan positif atau dengan kata lain keluaran mempunyaikomponen DC.

Kita juga melihat komponen AC pada keluaran. Kita akan dapat mengurangai komponen AC pada keluaran jika kita dapat mengusahakan keluaran positif yang lebih besar, tidak hanya 50% seperti terlihat pada gambar 8.1-b.

Penyearah Gelombang Penuh (full wave rectifier)Terdapat cara yang sangat sederhana untuk meningkatkan kuantitas

keluaran positip menjadi sama dengan masukan (100%). Ini dapat dilakukan dengan menambah satu diode pada rangkaian seperti terlihat pada gambar 8.2. Pada saat masukan berharga negatif maka salah satu dari diode akan dalam keadaan panjar maju sehingga memberikan keluaran positif. Karena keluaran berharga positif pada satu periode penuh, maka rangkaian ini disebut penyearah gelombang penuh.

Pada gambar 8.2 terlihat bahwa anode pada masing-masing diode dihubungkan dengan ujung-ujung rangkaian sekunder dari transformer. Sedangkan katode masingmasing diode dihubungkan pada titik positif keluaran. Beban dari penyearah dihubungkan antara titik katode dan titik center-tap (CT) yang dalam hal ini digunakan sebaga referensi atau “tanah”.

Mekanisme terjadinya konduksi pada masing-masing diode tergantung pada polaritas tegangan yang terjadi pada masukan. Keadaan positif atau negatif dari masukan didasarkan pada referensi CT. Pada gambar 8.3 nampak bahwa pada setengah periode pertama misalnya, v1 berharga positif dan v2 berharga negatif, ini

Nama : Faidh Naufal PutraNRP : 2210 030 080

menyebabkan D1 berkonduksi (berpanjar maju) dan D2 tidak berkonduksi (berpanjar mundur). Pada setengah periode ini arus D1 i mengalir dan menghasilkan keluaran yang akan nampak pada hambatan beban. Pada setengah periode berikutnya, v2 berharga positif dan v1 berharga negatif, menyebabkan D2 berkonduksi dan D1 tidak berkonduksi. Pada setengah periode ini mengalir arus D2 i dan menghasilkan keluaran yang akan nampak pada hambatan beban. Dengan demikian selama satu periode penuh hambatan beban akan dilewati aris D1 i dan D2 i secara bergantian dan menghasilkan tegangan keluaran DC.

Penyearah Gelombang Penuh Menggunakan Normal TrafoPenyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat buah diode. Dua diode akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan berkonduksi saat isyarat negatif. Untuk model penyearah jembatan ini kita tidak memerlukan transformator yang memiliki center-tap. Seperti ditunjukkan pada gambar 8.4, bagian masukan AC dihubungkan pada sambungan D1-D2 dan yang lainnya pada D3-D4. Katode D1 dan D3 dihubungkan degan keluaran positif dan anode D2 dan D4 dihubungkan dengan keluaran negative (tanah). Misalkan masukan AC pada titik A berharga positif dan B berharga negatif, maka diode D1 akan berpanjar maju dan D2 akan berpanjar mundur. Pada sambungan bawah D4 berpanjar maju dan D3 berpanjar mundur. Pada keadaan ini elektron akan mengalir dari titik B melalui D4 ke beban , melalaui D1 dan kembali ke titik A. Pada setengah periode berikutnya titik A menjadi negatif dan titik B menjadi positif. Pada kondisi ini D2 dan D3 akan berpanjar maju sedangkan D1 dan D4 akan berpanjar mundur. Aliran arus dimulai dari titik A melalui D2, ke beban, melalui D3 dan kembali ke titik B. Perlu dicatat di sini bahwa apapun polaritas titik A atau B, arus yang mengalir ke beban tetap pada arah yang sama.

Nama : Faidh Naufal PutraNRP : 2210 030 080

Penyearah Gelombang Penuh Dengan Trafo Ct ( Full Wave Rectifier With Centre Tap Tansformator )

penyearah gelombang penuh yang menggunakan ‘center tap design’ digunakan pada sumber arus bolak-balik (AC) yang memiliki ‘Center Tap (CT)’ contohnya pada transformator CT. Pada rangkaian penyearah gelombang penuh ‘center tap design’ hanya menggunakan dua dioda sebagai penyearah-nya. Contoh penyearah ‘center tap design’ diperlihatkan pada Gambar 2.27 berikut ini.

Prinsip kerja dari rangkaian penyearah “center tap design’ ini adalah pada saat arus setengah gelombang pertama pada AC-Source1 bernilai positif, maka arus akan mengalir ke beban (R-Load) melalui D1 (forward bias). Sedangkan pada arus setengah gelombang pertama pada AC-Source 2 bernilai negatif akan ditahan (blocking) oleh D2 (reverse bias) sehingga tidak dapat mengalir ke beban, hal ini diilustrasikan pada Gambar 2.28 berikut.

Pada arus setengah gelombang kedua pada AC-Source 1 bernilai negative sehingga arus ditahan (blocking) oleh D1 (reverse bias) dan tidak dapat mengalir ke beban, tetapi sebaliknya pada saat arus setengah gelombang kedua pada 2 bernilai positif, maka arus akan mengalir ke beban (R-Load) melalui D2 (forward bias). Sehingga menghasilkan penyearah gelombang penuh dari AC ke DC, seperti diilustrasikan pada Gambar 2.29 berikut.

Nama : Faidh Naufal PutraNRP : 2210 030 080

Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian penyearah gelombang penuh ini adalah dua kali dari arus rata-rata yang dihasilkan oleh penyearah setengah gelombang yakni ; IAV = 0,637 · IMAX