Jurnal Elektronika Daya - Yohanes Wigig Sarjono

5/27/2018 Jurnal Elektronika Daya - Yohanes Wigig Sarjono

1/17

JURNAL

ELEKTRONIKA DAYA

FAKULTAS TEKNIK

ELEKTRO

SEMESTER 6

YOHANES WIGIG SARJONO

NIM ; 111 644 910 397


2/17

APLIKASI DIODE RANGKAIAN PENYEARAH SETENGAH

GELOMBANG,PENYEARAH GELOMBANG PENUH DAN PENYEARAH

GELOMBANG PENUH SISTEM JEMBATAN

YOHANES WIGIG SARJONO ,NIM 111644910397

UNIVERSITAS WIDYAGAMA FAKULTAS TEKNIK ELECTRO

ABSTRAK

Sebagai penyearah (diode rectifier) dioda berfungsi menyearahkan/merubah tegang input yang ac (bolak-balik)

menjadi dc (searah). Tegangan ac merupakan gelombang sinus bolak-balik, yang akan berganti dari gelombang

positif ke negative terus menerus. Aplikasi penyearah setengah gelombang sebagai rangkaian Clipper (pemotong)

dan Aplikasi untuk penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT), untuk charger aki serta penyearah

gelombang penuh dengan menggunakan dioda bridge sebagai catu daya

Kata kunci: Penyearah setengah gelombang, gelombang penuh dan gelombang penuh sistem jembatan

I. PENDAHULUANSebagian besar peralatan elektronik memrlukan

arus searah untuk dapat bekerja. Oleh karena itu

dibutuhkan sebuah alat yang dapat berfungsi sebagai

penyearah tegangan bolak balik (AC) dari

perusahaan listrik PLN menjadi arus searah DC.

Peralatan kecil portabel kebanyakan menggunakan

baterai sebagai sumber dayanya,namun sebagian

besar peralatan menggunakan sember daya AC 220

volt - 50Hz. Didalam 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). Sebagaian besar

peralatan elektronik memerlukan arus searah untuk

dapat bekerja,dalam hal ini yang di maksud adalah

power supply/ catu daya yang fungsinya sebagai

rangkaian penyearah. Selain itu, di dalam catu daya

biasanya diberi tambahan filter agar tegangan

keluarannya lebih rata.

II. DASAR TEORI

2.1. Dasar Teori

Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat

melewatkan arus/tegangan dalam satu arah saja,

dimana dioda merupakan jenis VACUUM tube yang

memiliki dua buah elektroda. Oleh karena itu, dioda

dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik,

yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau

tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus atau

tegangan searah (DC).

Dioda jenis VACUUM tube pertama kali

diciptakan oleh seorang ilmuwan dariInggris yangbernama Sir J.A. Fleming (1849-1945) pada tahun

1904.Dioda daya umumnya digunakan sebagai

penyearah arus/tegangan (rectifier) dengan

karakteristik puncak tegangannya maksimum dan

arus maju maksimum.

Dioda daya pada umumnya terbuat dari bahan

silikon.Dioda daya merupakan salah satu komponen

semikonduktor yang banyak digunakan dalam

rangkaian elektronika daya seperti pada rangkaian

penyearah, freewheeling (bypass) pada regulator-

regulator penyakelaran, rangkaian pemisah,

rangkaian umpan balik dari beban kesumber, dan

lain-lain. Dalam penerapannya, seringkali dioda daya

dianggap sebagai saklar ideal walaupun dalam

prakteknya ada perbedaan.

Dalam berbagai rangkaian elektronika komponen

semikonduktor dioda sering kita jumpai jenis dan

type yang berbeda beda tergantung dari model dan

tujuan penggunaan rangkaian tersebut dibuat. Dioda

merupakan komponen semiconductor yang paling

sederhana.Kata dioda berasal dari pendekatan kata

yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua)

mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan

katoda

Gambar 1. Diode Penyearah

2.2 Konstruksi dioda

Dioda terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P

dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda

sering disebut PN junction. Dioda adalah gabungan


3/17

bahan semikonduktor tipe N yang merupakan bahan

dengan kelebihan elektron dan tipe P adalah

kekurangan satu elektron sehingga membentuk Hole.

Hole dalam hal ini berfungsi sebagai pembawa

muatan.Apabila kutub P pada dioda (anoda)

dihubungkan dengan kutub positif sumber maka akan

terjadi pengaliran arus listrik dimana elektron bebas

pada sisi N (katoda) akan berpindah mengisi hole

sehingga terjadi pengaliran arus. Sebaliknya apabila

sisi P dihubungkan dengan negatif baterai/sumber,

maka elektron akan berpindah ke arah terminal

positif sumber.Didalam dioda tidak akan terjadi

perpindahan elektron. Konstruksi dioda daya

samadengan dioda-dioda sinyal sambungan PN. Bedanya

adalah dioda daya mempunyai kapasitas daya (arus dan

tegangan) yang lebih tinggi dari dioda-dioda sinyal

biasa, namun kecepatanpenyaklarannya lebih rendah.

Dioda daya merupakan komponen semikonduktor

sambungan PN yang mempunyai dua terminal

sebagaimana dioda pada umumnya, yaitu terminal

anoda (A) dan katoda (K).

Gambar 2. Simbol Dioda

Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N)

disebut Katoda. Lambang dioda sepertianak panah

yang arahnya dari sisi P ke sisi N. Karenanya ini

mengingatkan kita pada arus konvensional dimana

arus mudah mengalir dari sisi P ke sisi N.

2.3 Prinsip Kerja Dioda

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan

sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk

mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik.

Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar ratatidak boleh berdenyut-denyut agar tidak

menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu.

Dioda semikonduktor hanya dapat melewatkan

arus pada satu arah saja, yaitu padasaat dioda

memperoleh catu arah/bias maju (forward bias).

Karena di dalam dioda terdapat junction (pertemuan)

dimana daerah semikonduktor type-p dan semi

konduktor type-n bertemu. Pada kondisi ini dioda

dikatakan bahwa dioda dalam keadaan konduksi

ataumenghantar dan mempunyai tahanan dalam dioda

relative kecil. Sedangkan bila dioda diberi catuarah/bias mundur (Reverse bias) maka dioda tidak

bekerja dan pada kondisi ini dioda mempunyai

tahanan dalam yang tinggi sehingga arus sulit

mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC, maka

yang mangalir hanya satu arah saja sehingga arus

output dioda berupaarus DC. Dari kondisi tersebut

maka dioda hanya digunakan pada beberapa

pemakaian saja antara lain sebagai penyearah

setengah gelombang (Half Wave Rectifier),

penyearahgelombang penuh (Full Wave Rectifier),

rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian

penjepit(Clamper) maupun pengganda tegangan

(Voltage Multiplier).

2.4 Karakteristik Dioda

Karakteristik dasar dioda dikenal dengan

karakteristik V-I. Karakterisik ini penting untuk

dipahami agar tidak terjadi kesalahan dalam aplikasidioda. Dalam karakteristik ini dapat diketahui

keadaan-keadaan yang terjadi pada dioda ketika

mendapat tegangan biasmaju dan tegangan bias

mundur.

Gambar 3. Karakteristik Dioda

Bias Maju Dioda

Gambar 4. Dioda bias maju

Adalah cara pemberian tegangan luar ke

terminal diode. Jika anoda dihubungkan dengan

kutub positif batere, dan katoda dihubungkan dengan

kutub negative batere, maka keadaan diode ini

disebut bias maju (forward bias). Aliran arus dari

anoda menuju katoda, dan aksinya sama dengan

rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan terjadi

aliran arus dengan ketentuan beda tegangan yang

diberikan ke diode dan akan selalu positif.
http://4.bp.blogspot.com/-ik7oc3PqMBA/UXFMtKQQUSI/AAAAAAAAAvs/7GuwjXf6nhM/s1600/dioda2-tugasku-4u.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-fdvyWUddRIY/UXFMpd1wLCI/AAAAAAAAAu4/iz29hL_LUh8/s400/Dioda-tugasku-4u.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-ik7oc3PqMBA/UXFMtKQQUSI/AAAAAAAAAvs/7GuwjXf6nhM/s1600/dioda2-tugasku-4u.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-fdvyWUddRIY/UXFMpd1wLCI/AAAAAAAAAu4/iz29hL_LUh8/s400/Dioda-tugasku-4u.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-ik7oc3PqMBA/UXFMtKQQUSI/AAAAAAAAAvs/7GuwjXf6nhM/s1600/dioda2-tugasku-4u.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-fdvyWUddRIY/UXFMpd1wLCI/AAAAAAAAAu4/iz29hL_LUh8/s400/Dioda-tugasku-4u.jpg


4/17

Bias Mundur Dioda

Gambar 4. Dioda bias maju

Sebaliknya bila anoda diberi tegangan negative

dan katoda diberi tegangan positif, arus yang

mengalir jauh lebih kecil dari pada kondisi bias maju.

Bias ini dinamakan bias mundur (reverse bias) pada

arus maju diperlakukan baterai tegangan yang

diberikan dengan tidak terlalu besar maupun tidak

ada peningkatan yang cukup significant.

Sebagai karakteristik dioda, pada saat reverse,nilai tahanan diode tersebut relative sangat besar dan

diode ini tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Nilai-nilai yang didapat, baik arus maupun tegangan

tidak boleh dilampaui karena akan mengkibatkan

rusaknya dioda

.

Gambar 4. Rangkaian Dioda bias maju dan mundur

2.5 Penerapan Dioda Dalam Rangkaian Penyearah

Karena sebuah dioda sambungan PN hanya dapat

mengalirkan arus listrik dalam satuarah, maka dioda

dapat dimanfaatkan sebagai penyearah untuk

mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah

Ada tiga jenis penyearah yang kita pelajari, yaitu

a. penyearah setengah-gelombang.b. penyearah gelombang penuhc. penyearah gelombang penuh sistem jembatan

III. PEMBAHASAN

3.1. Penyearah setengah gelombang

Rangkaian penyearah yang paling sederhana adalah

penyearah setengah gelombang, terdiri dari sebuah dioda

yang dipasang pada sisi sekunder sebuah trafo dan

diserikan dengan sebuah beban R, seperti pada gambar

penyearah setengah gelombang.

Sebagai penyearah(diode rectifier) dioda

berfungsi menyearahkan/merubah tegang input yang

ac (bolak-balik) menjadi dc (searah). Tegangan ac

merupakan gelombang sinus bolak-balik, yang akan

berganti dari gelombang positif ke negative 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:

1. Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan

B negative (-), 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).

2. 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.

Gambar 5. Rangkaian Penyearah setengah gelombang

Gambar 6. Bentuk sinyal input dan output penyearahsetengah gelombang
http://2.bp.blogspot.com/-MAKOvVL7K-k/UXFMshWshvI/AAAAAAAAAvk/VVwsN4SPZQI/s1600/dioda1-tugasku-4u.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-MAKOvVL7K-k/UXFMshWshvI/AAAAAAAAAvk/VVwsN4SPZQI/s1600/dioda1-tugasku-4u.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-MAKOvVL7K-k/UXFMshWshvI/AAAAAAAAAvk/VVwsN4SPZQI/s1600/dioda1-tugasku-4u.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-MAKOvVL7K-k/UXFMshWshvI/AAAAAAAAAvk/VVwsN4SPZQI/s1600/dioda1-tugasku-4u.JPG


5/17

3.2. Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave)

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:


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 padaR merupakan tegangan output (Vout).

Gambar 7. Rangkaian Penyearah gelombang penuh

2. Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-)dan B positif (+),Dioda D2 dalam kondisidipanjar maju karena kaki anoda mendapattegangan Positif dan D2 dalam kondisi dipanjarmaju (On). Karena diode D2 dalam kondisi On,maka Arus akan mengalir dari titik B D2 Rdan kembali ketitik CT. Karena arus mengalirmelewati R, maka pada R akan timbul tegangansebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul padaR merupakan tegangan output (Vout).

Gambar 8. Rangkaian Penyearah gelombang penuh

3.Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) danB negative (-), Dioda D1 dalam kondisi dipanjarmaju karena kaki anoda mendapat tegangan

positif dan D2 dalam kondisi dipanjar terbalik(off). Karena diode D1 dalam kondisi On, makaArus akan mengalir dari titik A D1 R dan

kembali ketitik CT. Karena arus mengalirmelewati R, maka pada R akan timbul tegangansebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul padaR merupakan tegangan output (Vout).

4. Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-)dan

B positif (+),Dioda D2 dalam kondisi dipanjarterbalik 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).

Gambar 9. Bentuk sinyal input dan output penyearahgelombang penuh

3.3. Penyearah Gelombang Penuh sistem 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.


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.


http://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1a.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1a.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-1a.jpg


6/17

Gambar 10. Rangkaian Penyearah gelombang penuhsistem jembatan

2. 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.



Gambar 11. Rangkaian Penyearah gelombang penuhsistem jembatan

Gambar 12. Bentuk sinyal input dan outputpenyearah gelombang penuh

IV. APLIKASI DIODA PENYEARAH

4.1. Aplikasi Rangkaian Penyearah Setengah

gelombang sebagai Rangkaian Clipper Dioda

Salah satu fungsi dioda adalah sebagai komponen

utama pada rangkaian clipper yaitu rangkaian yangbisa memotong (clip) suatu bagian dari gelombang

sinyal input tanpa merusak bagian sisa dari

gelombang sinyal yang telah terpotong tersebut.

Rangkaian penyearah setengah gelombang pada

gambar 13 adalah contoh rangkaian clipper paling

sederhana yang terdiri dari sebuah dioda dan resistor.

Arah peletakan dioda dalam rangkaian akan

menentukan bagian mana dari gelombang sinyal

tersebut yang akan dipotong, apakah bagian yang

bernilai positif atau bagian yang bernilai negatif.

Gambar 13. Rangkaian penyearah setengah

gelombang adalah rangkaian clipper paling sederhana

Ada dua kategori umum dari clipper yaitu : seri dan

paralel. Rangkaian clipper dikategorikan seri apabila

dioda yang digunakan dirangkai seri dengan beban,

sedangkan clipper paralel apabila dioda dirangkai

paralel dengan beban.

a. Clipper SeriContoh dari rangkaian clipper seri bisa anda

perhatikan pada gambar 14a yang terdiri dari dioda

dan beban R. Gambar 14b menunjukkan sinyal input

dan output dari rangkaian clipper seri ini. Bisa kita

lihat pada gambar 14b, apabila tegangan sinyal AC

kotak diinputkan pada rangkaian clipper maka bagian

negatif dari sinyal kotak itu dipotong sehingga pada

outputnya hanya menyisakan bagian positifnya saja.

Hal yang sama juga terjadi apabila sinyal AC segitiga

diinputkan pada rangkaian clipper tersebut. Analisa

pada gambar 14, kita mengasumsikan dioda bersifat

ideal. Tidak ada drop tegangan, VT, pada saat dioda

mengalami bias maju (forward bias).
http://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge2.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge1.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge2.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge1.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge2.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge1.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-1.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/untitled-31.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge2.jpghttp://kibogowonto.files.wordpress.com/2010/10/bridge1.jpg


7/17

Gambar 14. (a) Rangkaian clipper seri. (b) Sinyal

input dan output dari rangkaian clipper seri

Selain terdiri dari dioda dan resistor, terkadang

sumber tegangan DC juga ditambahkan pada

rangkaian clipper seperti ditunjukkan pada gambar

15.

Gambar 15. Rangkaian clipper seri dengan sumber

tegangan DC

Tidak ada prosedur khusus untuk menganalisa

rangkaian seperti pada gambar 15. Tetapi adabeberapa konsep yang mungkin bisa membantu anda

dalam menganalisa rangkaian clipper seperti pada

gambar 15 ini.

Pertama, perhatikan semua sumber tegangan yang

ada di dalam rangkaian itu dan arah dari dioda. Kita

harus bisa menentukan apakah tegangan total yang

ada dalam rangkaian itu apakah bisa membuat dioda

menjadi on (bias maju) atau tidak. Untuk gambar

15, bila kita lihat arah dari dioda maka tegangan vi

harus bernilai positif agar dioda itu bisa on. Selain

harus bernilai positif, tegangan vi juga harus lebih

besar dari tegangan V agar dioda bisa on. Apabila

tegangan vibernilai negatif, maka dioda jelas berada

dalam kondisi off.

Kedua, perhatikan transisi perubahan dari tegangan

sinyal input yang bisa merubah kondisi dioda. Untuk

dioda yang ideal, titik terjadinya transisi diantara

kondisi on atau off adalah pada tegangan nol volt (vd

= 0) dan arus nol ampere (id = 0). Kita terapkan

kondisi id= 0 dan vd= 0 ini ke rangkaian gambar 15,

hasilnya adalah rangkaian pada gambar 16. Jadi, titik

transisi antara kondisi on atau off pada dioda

adalah pada saat tegangan input vibernilai

vi= V

Gambar 16. Menentukan level transisi dari kondisi

dioda

Apabila tegangan input, vi, lebih besar dari tegangan

V maka dioda menjadi on (diganti rangkaian short

circuit). Bila tegangan input, vi, kurang dari V maka

dioda menjadi off (diganti dengan open circuit).

Ketiga, berhati-hati terhadap polaritas dari tegangan

output vo. Ketika dioda berada dalam kondisi on

atau short circuit seperti ditunjukkan pada gambar 17,

tegangan output vo dapat dihitung dengan

menggunakan hukum Kirchoff tegangan (KVL), bila

arah arus loop nya searah jarum jam, maka diperoleh

persamaan

viVvo= 0

Dan tegangan outputnya adalah

vo = viV

Gambar 17. Menghitung tegangan output pada saat

dioda on

Keempat, akan sangat membantu apabila kita bisa

menggambar bentuk gelombang tegangan output

dibawah sinyal inputnya untuk menentukan nilai

sesaat dari tegangan output. Kita bisa menggambar

bentuk gelombang tegangan output berdasarkan titik-

titik data dari langkah pertama hingga ketiga dari

penjelasan di atas seperti didemosnstrasikan pada

gambar 18.
http://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-5.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-4.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-3.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-2.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-5.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-4.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-3.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-2.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-5.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-4.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-3.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-2.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-5.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-4.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-3.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-2.jpg


8/17

Gambar 18 Menggambar tegangan output

berdasarkan data-data yang sudah didapat

Anggap saja tegangan sesaat dari sinyal input, vi,

sebagai sumber tegangan DC terhadap tegangan

output sesaat yang dihasilkan. Misalkan untuk

menghitung tegangan sesaat, pada saat kondisi v i =

Vm (tegangan input mencapai puncaknya) maka

rangkaian yang dapat dianalisa pada saat kondisi ini

ditunjukkan pada gambar 19.

Gambar 19 Menghitung tegangan output (vo) pada

saat tegangan input bernilai maksimum (vi = Vm)

Apabila tegangan maksimum dari sinyal input lebih

besar dari tegangan V (Vm> V), maka dioda menjadi

on dan diganti menjadi short circuit. Tegangan

output dapat dihitung sesuai dengan persamaan vo=

viV = VmV. Kemudian hasil dari perhitungan ini

dimasukkan ke dalam plot grafik pada gambar 19.

Pada saat vi= V, kondisi dioda berubah (dari on ke

off, atau dari off ke on). Pada saat tegangan input

bernilai minimum (vi = -Vm) maka dioda menjadi

open circuit dan tegangan output vo = 0V. Maka

kurva lengkap dari gelombang tegangan outputnya

ditunjukkan pada gambar 20.

Gambar 20. Gambar lengkap dari sinyal tegangan

input dan output

b. Rangkaian clipper paralelRangkaian clipper paralel paling sederhana

ditunjukkan pada gambar 21, dengan sinyal input

sama seperti pada rangkaian clipper seri pada gambar

21. Analisa rangkaian clipper paralel sama seperti

pada analisa rangkaian clipper seri. Seperti

ditunjukkan pada contoh berikut ini.

Gambar 21 (a) Rangkaian clipper paralel sederhana

.

Gambar 21(b) Sinyal input dan output dari rangkaian

clipper paralel gambar 21a

Salah satu aplikasi dari rangkaian clipper adalah

melindungi sinyal percakapan yang sudah dikuatkan

(di-amplifikasi) agar tidak menindih (over riding)

sinyal transmitter radio seperti ditunjukkan pada

gambar 22. Apabila sinyal transmisi ini ditindih oleh

sinyal percakapan, maka sinyal radio akan berubahbahkan bisa bertabrakan (interferensi) dengan

sinyal dari stasiun radio lainnya. Clipper digunakan

sebagai pengaman. Selain itu rangkaian clipper juga

berfungsi untuk melindungi input dari IC agar tidak

mendapat tegangan berlebih yaitu dengan cara

memasangkan sepasang dioda yang saling bertolak

belakang secara paralel pada input IC.
http://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13b.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13a.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-8.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-7.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-6.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13b.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13a.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-8.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-7.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-6.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13b.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13a.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-8.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-7.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-6.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13b.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13a.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-8.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-7.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-6.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13b.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-13a.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-8.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-7.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-6.jpg


9/17

Gambar 22. Clipper mencegah sinyal suara agar tidak

menindih sinyal transmitter radio

4.2. Aplikasi Rangkaian Penyearah gelombang

Penuh sebagai Rangkaian Sederhana

Charger Aki mobil dan motor

Secara prinsip semua power suplai atau adaptor ac

ke dc bisa kita gunakan sebagai alat charger aki atauuntuk setrum aki baik aki untuk mobil maupun

motor, yang penting terdapat tegangan output atau

tegangan yang dikeluarkan oleh power suplai tersebut

berada diantara tegangan 12 volt dan 15 Volt untuk

charger atau mengecas satu buah aki,terutama aki tipe

basah.

Prinsip dan Cara Kerja Alat Charger Aki

Cara kerja charger aki atau adaptor atau power

suplai adalah dengan merubah arus listrik bolak-balik

dari PLN sebesar 220v untuk dirubah menjadi listrikarus DC dengan tegangan yang telah ditentukan

sehingga bisa di gunakan untuk charger accu.

Didalam Alat Charger aki terdapat komponen utama

yaitu Trafo atau transformator yang berfungsi untuk

menurunkan tegangan listrik PLN serta penyearah

atau rectifier atau disebut juga dioda rectifier/kiprox.

Gambar dibawah ini adalah gambar rangkaian

sederhana alat untuk charger aki yang menggunakan

trafo jenis CT atau trafo yang memiliki titik Tengah

(Center Tap). Gambar rangkaian nya cukupsederhana hanya diperlukan beberapa komponen saja

sudah bisa digunakan untuk charging atau setrum aki.

Gambar 23. Charger aki dengan trafo CT

Fungsi trafo adalah untuk menurunkan tegangan

listrik PLN 220 Volt menjadi sekitar 12-15 volt

sesuai yang di butuhkan. Sedangkan Fungsi Dioda

atau rectifier adalah untuk menyearahkan tegangan

yang sudah diturunkan oleh trafo sehingga bisadigunakan untuk carger aki.

Pada sebuah Alat untuk charger Aki kalaupun

terdapat saklar atau selektor adalah untuk memilih

tegangan sesuai dengan banyaknya aki yang

dicharger. Terdapat alat ukur arus atau Amperemeter

untuk menunjukan besarnya arus pengisian aki,

terdapat pula Volt meter yang merupakan alat untuk

mengukur tegangan.

4.3. Aplikasi Rangkaian Penyearah gelombangPenuh sistem jembatan sebagai catu daya

Catu daya atau Power Supply adalah rangkaian

yang berfungsi untuk menyediakan daya pada

peralatan elektronik. komponen utama rangkaian catu

daya yang akan kita bahas disini yaitu trafo step

down, dioda silicon dan kondensator elektrolit (elco).

sedangkan untuk komponen sekundernya yaitu IC

dan transistor yang berfungsi sebagai regulator untuk

membersihkan arus DC dari paku paku tegangan

AC yang mana pakupaku ini biasanya memberikan

efek bunyi dengung dan desis (noise) pada peralatan

audio.

Catu daya ada 2 jenis yaitu catu daya simetris dan

catu daya tunggal. Sedangkan dari bentuknya catu

daya ada 2 bentuk yaitu catu daya gelombang penuh

dan setengah gelombang.

Keterangan Gambar dibawah:
http://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-18.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-18.jpghttp://elkaasik.com/wp-content/uploads/2014/01/clipper-18.jpg


10/17

Gambar 23 jenis trafo step down

Gambar 24 Catu daya simetris gelombang penuh

dengan trafo CT

Catu daya ini biasanya dipakai untuk mensuplai dayapada power amplifier jenis OCL.

Jika Membutuhkan sebuah catu daya simetris

gelombang penuh sementara anda hanya mempunyai

sebuah trafo non CT, maka bisa dibuat rangkaian

seperti gambar 08 yaitu menggunakan tegangan

separuhnya sebagai CT. contoh: jika mempunyai

trafo non CT dengan tegangan keluaran 0,3,6,9,12

maka output yang digunakan adalah 0 dan 12v

dengan 6v sebagai CT. maka outputnya adalah

sebesar 6 volt (Gb.24).

Gambar 25 Catu daya simetris gelombang penuh

dengan trafo non CT

atau anda bisa juga membeli sebuah trafo non CT

yang sama dengan yang anda punya kemudian buat

rangkaian seperti gambar 25.

Gambar 26 adalah catu daya tunggal gelombangpenuh.

Gambar 27 adalah rangkaian catu daya lengkapdengan regulator.

disini tidak menuliskan nilai pada C1,C2,C3 dan C4karena angkanya tidaklah mutlak, yang penting nilaivoltnya diatas dari output trafo . untuk C1 semakin

besar semakin bagus misalnya 4700uF/50v. untukC2,C3 juga tidak mutlak harus ada. jika anda inginmemasangnya yaitu antara 100uF - 1000uF dan untuk

voltnya sesuaikan dengan IC regulator. jikamenggunakan IC regulator 7812 maka C2 dan C3adalah minimal 16v. untuk C4 minimal 100nF.

Catatan:

agar bekerja maksimal, IC regulator 78xx

membutuhkan tegangan 3v lebih tinggi daripada

tegangan yang dihasilkan. misalkan: IC regulator

7812 membutuhkan tegangan kerja antara 15v - 27v
http://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.pnghttp://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.pnghttp://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.pnghttp://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.pnghttp://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.pnghttp://cnt121.files.wordpress.com/2007/11/power-supply.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-Z5lo3RxQ4xc/UKMPFHnIApI/AAAAAAAAAKY/hhVYC93rF_g/s1600/pwr+supply.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-7J4N096nw7I/UKOUh4zs-_I/AAAAAAAAAKo/8V1bZ1_37VE/s1600/non+CT+simetris+full+wave.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-nWajL2uDk_0/UKMNgC5tJII/AAAAAAAAAJ4/Fwy6OcTuDvw/s1600/trafo01.png


11/17

V. KESIMPULAN1. Pada penyearah setengah gelombang, tegangan yang disearahkan oleh dioda hanya pada gelombang yang

bernilai positif, sehingga outputnya hanya berupa setengah gelombang.

2. Sedangkan pada penyearah gelombang penuh, tegangan yang disearahkan oleh 2 dioda dengan nilai nolmenggunakan CT dari transformator, maka didapatkan penyearahan gelombang yang penuh, tidak adategangan input yang hilang. Sehingga nilai Vav yang terukur lebih tinggi dari nilai Vav penyearah setengahgelombang.

3. Penambahan filter pada penyearah berpengaruh pada nilai Vmin dan Vav karena pengaruh dari kerjakapasitor sebagai penyimpan sementara.

4. Dalam penerapan dan pengaplikasiannya, dioda daya merupakan salah satu komponen yang sangat pentingdi dalam sebuah peralatan elektronika, terutama yang menggunakan tegangan searah sebagai catu dayanya,karena hampir semua peralatan elektronika menggunakan tegangan searah yang mana untuk menyearahkantegangan tersebut umumnya adalah menggunakan dioda daya.

5. Pada Rangkaian ClipperSebuah resistor dan dioda didorong oleh sebuah sumbertegangan ACmemotong sinyal yangdiamati di

seluruh dioda.Sepasang anti-paraleldioda Si berpotongan simetris pada 0,7 V Ujungground daridioda clipper (s) dapat memutus dan dihubungkan ke tegangan DC untuk memotong

pada tingkat berubah-ubah.Pemotong dapat digunakan sebagai ukuran pelindung, mencegah sinyal dari melebihi batas

pemotongan.

6. Dalam penerapan dan pengaplikasiannya, dioda daya merupakan salah satu komponen yang sangat pentingdi dalam sebuah peralatan elektronika, terutama yang menggunakan tegangan searah sebagai catu dayanya,karena hampir semua peralatan elektronika menggunakan tegangan searah yang mana untuk menyearahkantegangan tersebut umumnya adalah menggunakan dioda daya

VI. DAFTAR PUSTAKA Lowenberg, C. Edwin. 1995.Rangkaian Elektronik. Jakarta : Erlangga Malvino, Albert Paul. 1985.Prinsip-prinsip ElektronikaJilid 2. Jakarta :Erlangga Sutanto. 1994.Rangkaian Elektronika. Jakarta : UI Tipler, Paul A. 2001.Fisika Untuk Sains dan Teknik.Jakarta ; Erlangga http://goscience-go.blogspot.com/2011/12/cara-membuat-catu-daya.html http://aang-la.blogspot.com/2010/05/cara-membuat-catu-daya.html http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.html http://alfredbudiono.blogspot.com/2010/11/i.html
http://goscience-go.blogspot.com/2011/12/cara-membuat-catu-daya.htmlhttp://aang-la.blogspot.com/2010/05/cara-membuat-catu-daya.htmlhttp://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.htmlhttp://alfredbudiono.blogspot.com/2010/11/i.htmlhttp://alfredbudiono.blogspot.com/2010/11/i.htmlhttp://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.htmlhttp://aang-la.blogspot.com/2010/05/cara-membuat-catu-daya.htmlhttp://goscience-go.blogspot.com/2011/12/cara-membuat-catu-daya.html


12/17


13/17


14/17


15/17


16/17


17/17

Documents

Jurnal Elektronika Daya - Yohanes Wigig Sarjono