RANGKAIAN PENYEARAH JEMBATAN

KELOMPOK : 7

ANGGOTA KELOMPOK : 1. APRIANSYAH DINATA

2. EDWARD ADIPUTRA

3. FIRDAUS S.

KELAS : T. Telekomunkasi 3D

MATA KULIAH : ELKA ANALOG

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2010

TUJUAN

Menyelidiki dan mempelajari sifat-sifat dari bermacam-macam rangkaian

penyearah

Mempelajari karakteristik dan sifat bermacam-macam filter untuk penyearah

gelombang

ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Trafo step down 6 V dan 12 V : 1 buah

2. Multimeter : 2 buah

3. Osiliskop : 1 buah

4. Dioda jembatan (bridge) : 1 buah

5. Tahanan : 4 KΩ

6. Kapasitor : 1 µF, 22 µF, 100 µF, dan 1 mF

7. Kabel-kabel penghubung

DASAR TEORI

Rangkaian penyearah gelombang penuh adalah rangkaian yang menyearahkan

satu gelombang penuh (puncak dan lembah). Rangkaian gelombang penuh dibedakan

menjadi rangkaian jembatan dioda dan rangkaian center tap.

Gambar 2. Rangkaian penyearah gelombang penuh menggunakan jembatan dioda

Rangkaian penyearah jembatan dibuat dengan menggunakan empat buah dioda

dengan membentuk sistem jembatan. Penyearah Jembatan menentukan polaritas arus

mengalir berdasarkan gelombang sinus yang dapat melintasinya menuju beban. Pada

gambar 2, terlihat simbol yang digunakan Empat penyearah (D1 hingga D4) masing-

masing terhubung membentuk penyearah jembatan gelombang .

RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar 1. Rangkaian Penyearah Jembatan

LANGKAH KERJA

1. Membuat rangkaian seperti Gambar 1 dengan RL sebesar 4 KΩ dan Vin(ac) = 24

Vpp.

2. Mengukur besar Vout(dc) dan Iout.

3. Menggambar bentuk gelombang Vin(ac) dan Vout(dc).

4. Menambahkan filter C sebesar 1 µF paralel dengan RL dan ulangi langkah 2)

dan 3).

5. Selanjutnya, mengganti filter C berturut-turut sebesar 22 µF, 100 µF dan 1 mF

lalu mengulang langkah 2) dan 3).

HASIL PERCOBAAN

Tabel Rangkaian Penyearah Jembatan (Bridge)

Vout(dc) (V) Iout(dc) (mA) I diode (mA)

ukur ukur ukur

Tanpa C 4.6 0.82 0.42

C = 1µF 5.6 1 0.58

C = 22 µF 6.4 1.28 0.14

C = 100 µF 7.4 6 0.18

C = 1mF 7.6 1.28 0.07

ANALISIS

Prinsip kerja dari rangkaian dioda jembatan ini adalah ketika rangkaian jembatan

mendapatkan siklus positif dari siklus sinyal ac, arus akan mengalir ke beban (RL)

melalui D2 (forward bias) dan dari RL akan dikembalikan ke sumber ac melalui D3. Pada

dioda D1 dan D4 bersifat off. Hal ini terjadi karena D1 dan D4 mendapat bias mundur

(reverse bias) karena arus mengalir pada D2 dan D3.. Hal ini diperlihatkan pada ilustrasi

gambar di bawah ini, dimana jalur arus yang disearahkan diberi warna merah.

Gambar 3. Rangkaian penyearah gelombang penuh pada saat silus positif

Pada saat rangkaian mendapatkan siklus negatif, arus akan mengalir ke beban (RL)

melalui D4 (forward bias) dan dari beban akan dikembalikan ke sumber ac melalui D1.

Hal ini membuat D1 dan D4 mendapat bias mundur (reverse bias). Hal ini diperlihatkan

pada ilustrasi gambar di bawah ini, dimana jalur arus yang disearahkan diberi warna

merah.

Gambar 4. Rangkaian penyearah gelombang penuh pada saat siklus negatif

Hal ini membuat setengah gelombang pertama dan kedua dapat disearahkan dan

inilah mengapa rangkaian dioda jembatan ini disebut sebagai rangkaian Penyearah

Gelombang Penuh.

Nilai DC atau Nilai Rata-rata

Pada prinsipnya, nilai dc penyearah gelombang penuh sebagai berikut :

VDC=

2V P

π

karena nilai dari = 0,636 V, sehingga :

VDC = 0.636 VP

Frekuensi Keluaran

Frekuensi sinyal gelombang penuh adalah dua kali frekuensi masukan. Hal ini karena

sebuah keluaran gelombang penuh mempunyai dua kali periode masukan gelombang

sinus, hanya saja rectifier gelombang penuh membalikkan masing-masing periode

setengah negatif sehingga kita mendapatkan jumlah dua kali periode positif sehingga :

fout = 2fIn

Penambahan Filter

Kurva keluaran arus dan tegangan dari penyearah gelombang penuh terlihat tidak

linear dan ini mengakibatkan timbulnya noise. Noise yang dihasilkan pada penyearah

gelombang penuh ini masih tinggi dan tidak layak untuk digunakan sebagai catudaya

karena catudaya adalah perangkat elektronika yang membutuhkan noise rendah. Oleh

sebab itu, untuk memperhalus keluaran dari penyearah gelombang agar menghasilkan

keluaran yang linear dan noise yang rendah maka keluaran harus disaring (filtering)

menggunakan kapasitor.

Gambar 5. Penambahan filter RC.

Gambar 6. Bentuk sinyal input dan output penyearah berfilter.

Tegangan keluaran dari penyearah ini memiliki noise yang lebih kecil jika

dibandingkan dengan rangkaian sebelumnya. Hal ini karena ketika tegangan turun,

maka muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor akan dilepaskan sehingga bentuk

tegangannya turun lebih landai. Kemiringan penurunan ini tergantung pada besarnya

RL dan kapasitas Kapasitor. Semakin besar dua komponen ini maka tegangan akan

semakin halus dan linear.

Faktor Kerut (Ripple)

Keluaran dari penyearah terdiri dari tegangan searah dan tegangan bolak balik

atau ripple.

Faktor kerut didefinisikan :

Dimana :

Vr (rms) = harga tegangan kerut yang terukur oleh voltmeter AC.

Vdc = harga tegangan keluaran DC yang terukur oleh voltmeter DC

Tegangan kerut adalah berbanding langsung terhadap arus beban (RL).

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang diperoleh ketika mengamati bentuk

tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus gelombang penuh, disimpulkan bahwa

Penyearah Gelombang Penuh adalah penyearah arus yang menggunakan lebih dari satu

dioda sehingga keluaran yang dihasilkan adalah bentuk gelombang penuh, dimana pada

tegangan dioda positif, arus dioda mengalir, dan pada tegangan negatif, arus dioda juga

mengalir.

DAFTAR PUSTAKA

Syahyr, Ahmad. Makalah “Rangkaian Dioda sebagai Penyearah”.

Mukti, Bayu Kuncoro. http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-

ac/rangkaian-penyearah-gelombang-rectifier-circuit.html. 25 Juni 2010.

Dwiono, Wakhyu. http://trensains.com/rectifier.htm. 2008.

http://www.e-dukasi.net/

LAMPIRAN

Hasil Percobaan

Foto-foto Tegangan Output

Rangkaian Jembatan Tanpa C (Capasitor)

Rangkaian Jembatan dengan tambahan Kapasitor C = 1 µF

Rangkaian Jembatan dengan tambahan Kapasitor C = 22 µF

Rangkaian Jembatan dengan tambahan Kapasitor C = 100 µF

Rangkaian Jembatan dengan tambahan Kapasitor C = 1 mF