PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG

DENGAN BEBAN TAHANAN MURNI

I. Tujuan

Menganalisa hasil percobaan pensearah setengah gelombang, menghitung besar efesiensi,

form factor (FF), ripple factor (RF), dan TUF (transfer utilization factor ).

II. Landasan Teori

Secara umum besarnya tegangan dc (Vdc) dari pensearah gelombang dapat diutliskan

sebagai berikut : Vdc = 0,318Vm/R, sedangkan Vrms = 0,5Vm dan Irms = 0,5Vm/R. Pdc = Vdc

x Idc dan Pac = Vrms x Irms

Effesiensi = Pd/Pac = (0,318Vm)2 = 0,405

Form factor FF = Vac/Vdc = 0,5Vm/0,318Vm = 1,57

Tegangan output terdiri dari dua komponen, yakni komponen dc dan komponen ac besarnya

tegangan output komponen ac Vac = √

Riple factor RF = Vac /Vdc = √(

) √

Dan besarnya TUF (Transformer Utilitation Factor )

Vs = tegangan rms sekunder trafo = 0,707 Vm dan

Is = arus rms sekunder trafo = 0,5 Vm/R

Vs x Is untuk fullwave besarnya menjadi : 0,707 Vm x 0,5 Vm/R

Sehingga besar TUF =

Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang Rangkaian penyearah setengah gelombang

merupakan rangkaian penyearah sederhana yang hanya dibangun menggunakan satu dioda saja,

seperti diilustrasikan pada gambar berikut ini.

Prinsip kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang ini adalah pada saat setengah

gelombang pertama (puncak) melewati dioda yang bernilai positif menyebabkan dioda dalam

keadaan ‘forward bias’ sehingga arus dari setengah gelombang pertama ini bisa melewati dioda.

Pada setengah gelombang kedua (lembah) yang bernilai negatif menyebabkan dioda

dalam keadaan ‘reverse bias’ sehingga arus dan setengah gelombang kedua yang bernilai negatif

ini tidak bisa melewati dioda. Keadaan ini terus berlanjut dan berulang sehingga menghasilkan

bentuk keluaran gelombang seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Dari gambar di atas, gambar kurva ‘D1-anoda’ (biru) merupakan bentuk arus AC

sebelum melewati dioda dan kurva ‘D1-katoda’ (merah) merupakan bentuk arus AC yang telah

dirubah menjadi arus searah ketika melewati sebuah dioda.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa ketika gelombang masukan bernilai positif, arus

dapat melewati dioda tetapi ketika gelombang masukan bernilai negatif, arus tidak dapat

melewati dioda. Karena hanya setengah gelombang saja yang bisa di searah-kan, itu sebabnya

mengapa disebut sebagai Penyearah Setengah Gelombang.

Rangkaian penyearah setengah gelombang ini memiliki kelemahan pada kualitas arus DC

yang dihasilkan. Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian ini hanya 0,318 dari arus

maksimum-nya, jika dituliskan dalam persamaan matematika adalah sebagai berikut;

IAV = 0,318 ∙ IMAX

Oleh sebab itu rangkaian penyearah setengah gelombang lebih sering digunakan sebagai

rangkaian yang berfungsi untuk menurunkan daya pada suatu rangkaian elektronika sederhana

dan digunakan juga sebagai demodulator pada radio penerima AM.

III. Alat dan bahan

1. Trafo stepdown 220/6V, 3A

2. Dioda silicon 1,5 A

3. Resistor : 100, 150, 220, 470 dan 1kΩ

4. CRO doble beam

5. Multimeter dan milliampermeter

6. Kabel penghubung secukupnya

IV. Gambar rangkaian

220V +

6V -

V. Hasil Percobaan

Beban

(R)

INPUT Idc

mA

Vdc

Volt

Bentuk Gelombang

Vm (cm) Vrms (Volt) INPUT OUTPUT

100

150

220

470

1000

1200

1500

2K

2K2

3K3

4K7

7

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

7,2

3,5

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

3,6

5 mA

26 mA

24 mA

12 mA

0,5 A

0,4 A

0,4 A

0,2 A

0,2 A

0,1 A

0,1 A

9,9

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

10,18

mA

V R Y

X

G

CRO

VI. Analisa

Untuk beban 100Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7 = 2,226

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7 / 100 = 0,02226

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7 = 3,5

Beban 150Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 150 = 0,01526

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 220Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 220 = 0,0104

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 470Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 470 = 0,00487

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1000Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1000 = 0,000229

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1200Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1200 = 0,00019

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 1500Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 1500 = 0,0000193

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 2KΩ :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 2000 = 0,0001448

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 2K2Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 2200 = 0,000131

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 3K3Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 3300 = 0,0000878

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

Beban 4K7Ω :

Vdc = 0,318 xVm = 0,318 x 7,2 = 2,2896

Idc = 0,318xVm/R = 0,318 x 7,2 / 4700 = 0,000487

Vrms = 0,5 x Vm = 0,5 x 7,2 = 3,6

VII. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang di peroleh tentang mengamati bentuk tegangan

yang dihasilkan oleh penyearah arus setengah gelombang sehingga dapat disimpulkan diode

meneruskan arus pada panjaran arah maju dan memblokir arus pada panjaran arah balik dan

gelombang tegangan yang terbentuk akan tebalik apabila arah panah dioada dipasang dengan

posisi terbalik.

Daftar Pustaka

1. Jobsheet praktikum

2. http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-ac/rangkaian-penyearah-

gelombang-rectifier-circuit.html

3. http://salimhimafi.blogspot.com/2010/03/laporan-praktikum-penyearah-arus_01.html