Upload
laila
View
27
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
semoga membantu
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM ELKA ANALOG
NOMOR PERCOBAAN : 4.3
JUDUL PERCOBAAN : Rangkaian Penyearah Jembatan
KELAS / GROUP : Telkom 3-A / 5
NAMA PRAKTIKAN : 1. Lailatussakinah
NAMA REKAN KERJA : 2. Fadli Kurniawan
3. Monica Sagita
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
DEPOK
2015
PERCOBAAN 4.3
RANGKAIAN PENYEARAH JEMBATAN
1. TUJUAN
Menyelidiki dan mempelajari sifat-sifat dari bermacam-macam rangkaian
penyearah.
Mempelajari karakteristik dan sifat bermavam-macam filteruntuk penyearah
gelombang.
2. DASAR TEORI
Rangkaian penyearah sistem jembatan (bridge rectifier) adalah
rangkaian penyearah gelombang penuh yang menggunakan empat buah dioda, dan
dihubungkan seperti jembatan (bridge). Berbeda dengan bahasan penyearah
gelombang penuh pada artikel sebelumnya, dimana rangkaian menggunakan dua buah
dioda, kali ini rangkaian penyearah gelombang penuh dengan empat buah dioda.
Selain berbeda dalam jumlah dioda, perbedaan yang lainnya terletak pada penggunaan
trafo, dimana trafo yang digunakan pada penyearah sistem jembatan, bukan
merupakan trafo yang memiliki ct (center tap) atau menggunakan trafo konvensional
tanpact.
Bentuk rangkaian penyearah sistem jembatan seperti terlihat dibawah ini
Gambar 1. Rangkaian Dioda Brodge
Penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan ini bisa menggunakan
sembarang trafo baik yang CT maupun yang biasa, atau bahkan bisa juga tanpa
menggunakan trafo. Rangkaian dasarnya adalah seperti pada gambar penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan diatas. Prinsip kerja rangkaian penyearah
gelombang penuh sistem jembatan dapat dijelaskan melalui gambar diatas. Pada saat
rangkaian jembatan mendapatkan bagian positip dari siklus sinyal ac :
D1 dan D3 hidup (ON), karena mendapat bias maju
D2 dan D4 mati (OFF), karena mendapat bias mundur
Sehingga arus i1 mengalir melalui D1, RL, dan D3.
Sedangkan apabila jembatan memperoleh bagian siklus negatip, maka :
D2 dan D4 hidup (ON), karena mendapat bias maju
D1 dan D3 mati (OFF), karena mendapat bias mundur
Sehingga arus i2 mengalir melalui D2, RL, dan D4.
Proses Penyearah (Rectifier) Gelombang Penuh Sistem Jembatan (Bridge)
Gambar 2. Gelombang dasar rangkaian jembatan dioda
Arah arus i1 dan i2 yang melewati RL sebagaimana terlihat pada gambar penyearah
gelombang penuh dengan sistem jembatan diatas. adalah sama, yaitu dari ujung atas
RL menuju ground. Dengan demikian arus yang mengalir ke beban (iL) merupakan
penjumlahan dari dua arus i1 dan i2, dengan menempati paruh waktu masing-masing.
Besarnya arus rata-rata pada beban adalah sama seperti penyearah gelombang penuh
dengan trafo CT, yaitu: Idc = 2Im/p = 0.636 Im . Untuk harga Vdc dengan
memperhitungkan harga Vγ adalah:
Harga 2Vγ ini diperoleh karena pada setiap siklus terdapat dua buah dioda yang
berhubungan secara seri. Disamping harga 2Vγ ini, perbedaan lainnya dibanding
dengan trafo CT adalah harga PIV. Pada penyearah gelombang penuh dengan sistem
jembatan ini PIV masing-masing dioda adalah:
Pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuk
setiapsiklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolator pada
saat siklus yangsama. Untuk memahami cara kerja dioda bridge, perhatikanlah kedua
gambar berikut.Saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B
menuju beban dankembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A
dan D mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua
dioda tersebut bersifat sebagai isolator.
Gambar 3. Dioda saat siklus positif
Sedangkan pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda
Dmenuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan C mengalami
reverse biasmaka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.Kedua hal ini terjadi
berulang secara terus menerus hingga didapatkan
Gambar 4. Saat dioda di siklus negatif
tegangan beban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah disearahkan (tegangan
DC). Grafiksinyal dari penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda
bridge) ditunjukkanseperti pada gambar berikut
Gambar 5. Gelombang output dioda bridge
Jembatan dioda (dioda bridge) tersedia dalam bentuk 1 komponen saja atau pun
bisadibuat dengan menggunakan 4 dioda yang sama karakteristiknya. Yang harus
diperhatikanadalah besar arus yang dilewatkan oleh dioda harus lebih besar dari besar
arus yangdilewatkan pada rangkaian
3. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Trafo step down 6V dan 12 V 1 buah
2. Multimeter 2 buah
3. Osiloskop 1 buah
4. Dioda silikon 4 buah
5. Resistor 4 K
6. Kapasitor 1µF ; 22µF ; 100µF ; 1000µF
7. Kabel-kabel penghubung secukupnya
4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
1. Membuuat rangkaian seperti gambar 6 dengan RL sebesar 4K dan Vin(ac) = 24Vpp
2. Mengukur besar Vout (dc) dan Iout(dc)
Gambar 6. Rangkaian dioda bridge
3. Menggambar bentuk gelombang Vin(ac) dan Vou(dc)
4. Menambahkan filter C sebesar 1µF paralel dengan RL dan mengulangi langkah
sebelumnya dengan filter C yang berbeda.
5. DATA HASIL PERCOBAAN
Capasitor Vin Vout (dc) Iout (dc) Idoioda
ukurUkur Hitung Ukur Hitung
Tanpa C 5,99 V 4.33 V 4.63 V 1.08 mA 1.18 mA 0.55 mA
C = 1µF 6.01 V 5.02 V 3.23 V 1.26 mA 0.8 mA 0.64 mA
C = 22 µF 6.0 V 6.76 V 6.88 V 1.68 mA 1.72 mA 0.85 mA
C = 100 µF 6.02 V 6.80 V 7.19 V 1.71 mA 1.79 mA 0.87 mA
C = 1000 µF 6.02 V 6.92 V 7.27 V 1.73 mA 1.81 mA 0.89 mA
Volt Tanpa C
Amplitudo : 3.5 div * 2 volt/div = 7 Vpp
Perioda : 2 div * 5 ms/div = 10 ms
Frekuensi = 1T
= 110−2 =100 Hz
Vdc=2Vmπ
=2 Vin√23.14
=2∗7.283.14
=4.63 V
Dengan C 1µF
Amplitudo : 2.6 div * 2 volt/div = 5.2 Vpp
Perioda : 2 div * 5 ms/div = 10 ms
Frekuensi = 1T
= 110−2 =100 Hz
Vdc= vppR C F(2R C F )+1
=3.23V
Dengan C 22µF
Amplitudo : 2.6 div * 2 volt/div = 5.2 Vpp
Perioda : 2 div * 5 ms/div = 10 ms
Frekuensi = 1T
= 110−2 =100 Hz
Vdc= vppR C F(2R C F )+1
=6.88V
Dengan C 100µF
Amplitudo : 2.6 div * 2 volt/div = 5.2 Vpp
Perioda : 2 div * 5 ms/div = 10 ms
Frekuensi = 1T
= 110−2 =100 Hz
Vdc= vppR C F(2R C F )+1
=7.19V
Dengan C 1000µF
Amplitudo : 2.6 div * 2 volt/div = 5.2 Vpp
Perioda : 2 div * 5 ms/div = 10 ms
Frekuensi = 1T
= 110−2 =100 Hz
Vdc= vppR C F(2 R C F )+1
=7.27V
6. ANALISA
Pada percobaan penyearah penuh dioda jembatan ini didapatkan bahwa perhitungan
tidak signifikan dengan pengukuran. Dan pengaruh filter C terhadap rangkaian sangat
berpengaruh yaitu semakin besar nilai C nya maka semakin besar nilai Vout da Iout
nya. Itu karena penambahan nilai kapasitor yang dipararel dengan beban akan
memberikan efek peralatan pulsa DC yang lebih halus. Nilai kapasitor yang lebih
besar akan menyimpan muatan pada saat pengisian
1. Membandingkan hasil pengukuran dan hasil perhitungan tabel 1 sampai dengan
tabel 3! Mengapa terjadi perbedaan
Perbedaan tabel 1 sampai 3 antara lain disebabkan adanya:
1. Pengukuran yang kurang presisi
2. Kabel penghubung atau peralatan lainnya yang dipakai sudah tidak bagus
3. Kurang telitinya pembacaan alat ukur multimeter
4. Adanya hambatan di dalam multimeter
2. menjelaskan pengaruh filter C terhadap Vout(dc)!
Gambar 7 . bentuk gelombang keluaran dengan capasitor
Rangkaian Penyearah Biasanya output dari rangkaian diberi suatufilter kapasitor
untuk menghilangkan riak sehingga diperoleh teganganDC yang stabil. Tegangan
DC juga dapat diperoleh dari batere. Denganpenggunaan batere ditawarkan
sumber tegangan DC yang stabil danportable namun dapat habis tergantung
kapasitas batere tersebut.
3. Jelaskan pengaruh low pass filter RC terhadap Vout (dc)
Pengaruh Low P as s F i l t e r RC terhadap Vout(dc), terjadi penurunan keluaran DC
dan terjadi kenaikan tegangan riak ‘Ripple’.Dalam pengoperasiannya,C1
termuati oleh keluaran penyearah jembatan sampai padaharga puncak. Saat
masukan dari penyearah mengalami penurunan, maka akan terjadi
proses pengosongan C1 melalui resistor R dan L R. Penurunan tegangan pada R
akan menurunankantegangan keluaran. Kapasitor C2 akan termuati pada harga
puncak tegangan L R. Besarnyategangan DC tapis akan tergantung pada besarnya
arus beban. Arus beban yang terlalu tinggiakan mengakibatkan tegangan pada
R semakin menurun. Pada prakteknya tapis-RC digunakanuntuk catu daya dengan
arus beban kurang dari 100mATapis-C akan bekerja dengan baik jika L R
berharga relatif tinggi. Jika L R berharga rendah, yaitu jika penyearah mengalami
pembebanan yang terlalu berat, maka tegangan “riak”(ripple) akan lebih nampak
pada keluarannya
4. Membandingkan Vou(dc) rangkaian penyearah ½ gelombang, rangkaian
gelombang penuh dan rangkaian penyearah jembatan
Perbandingan Vout (dc) rangkaian penyearah ½ gelombang, rangkaian
penyearahgelombang penuh, dan rangkaian penyearah jembatan. Semakin besar
nilai kapasitor yangdiberikan pada rangkaian maka nilai Vout (dc) nya kan
semakin besar dan pengosongan semakincepat terisi berarti Ripple
semalin kecil . Tetapi jika nilai kapasitornya kecil maka Vout(dc) nyakan kecil
pula dan pengosongan akan terjadi lama berarti Ripple semakin besar.
7. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang diperoleh ketika mengamati
bentuk tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus gelombang penuh, disimpulkan
bahwa :
Penyearah Jembatan, Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan
empat buah diode. Dua diode akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan
berkonduksi saat isyarat negatif. menyerupai Penyearah gelombang penuh sebabmeng
hasilkan tegangan keluaran gelombang penuh, Dioda D1 dan D2 menghantar diatas
setengah siklus positif. D3 dan D4 menghantar di atas setengah siklus negatif
DAFTAR PUSTAKA
https://www.scribd.com/doc/129089477/Rangkaian-Penyearah-Gelombang-Penuh-
Menggunakan-Filter-Kapasitor
http://www.academia.edu/7753035/Penyearah_Gelombang_Penuh
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/penyearah-rectifier-gelombang-
penuh-sistem-jembatan-bridge/
http://www.elektronikabersama.web.id/2011/06/rangkaian-penyearah-sistem-
jembatan.html
https://www.google.co.id/search?
q=penyearah+jembatan&biw=1366&bih=677&site=webhp&tbm=isch&imgil=PkTP
NaTWrYP5JM%253A%253BXEelh0wXsf4FKM%253Bhttp%25253A%25252F
%25252Fwww.elektronikabersama.web.id
%25252F2011%25252F06%25252Frangkaian-penyearah-sistem-
jembatan.html&source=iu&pf=m&fir=PkTPNaTWrYP5JM%253A
%252CXEelh0wXsf4FKM%252C_&usg=__xMT-cafirKvy27xplsjFS4yWXwY
%3D#imgrc=M9ugcZnPfh91eM%3A&usg=__xMT-cafirKvy27xplsjFS4yWXwY
%3D
LAMPIRAN