1. LAPORAN
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA
TENTANG
PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN BEBAN TAHANAN MURNI
4 BUAH DIODA
DISUSUN OLEH :
NAMA
: RIDWAN
NIM/B
: 1101997/2011
KODE/SESI: ELO162/42282
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2013
2. I.
TUJUAN
1. Mahasiswa mampu membuat rangkaian-rangkaian penyearah
2. Mahasiswa mampu menganalisa perbedaan-perbedaan output dari masing-masing
rangkaian penyearah
3. Mahasiswa mampu mengambil kesimpulan sesuai dengan analisanya, rangkaian
penyearah manakah yang cocok dipergunakan
II.
TEORI SINGKAT
Secara umum besarnya tegangan DC (Vdc) dari penyearah stengah gelombang
dapat dituliskan sebagai berikut : Vdc = 0.6366 Vm, Idc = 0.6366Vm/R,
sedangkan Vrms = 0.707Vm dan Irms = 0.707Vm/R, Pdc = Vdc x Idc dan Pac =
Vrms x Irms
Efisiensi ɳ = Pdc/Pac =
Form Factor FF = Vac/Vdc = 0.707 Vm/0.6366Vm = 1.11
Tegangan output terdiri dari dua komponen, yakni komponen DC dan komponen
AC, besarnya tegangan output komponen AC Vac =
Ripple Factor RF =
Dan besarnya TUF =
Vs = tegangan Rms sekunder trafo = 0.707 Vm
Is = arus rms sekuder trafo = 0.5 Vm/R
Vs x Is untuk fullwave besarnya menjadi : 2 x 0.707Vm x 0.5Vm/R
hingga besar TUF =
Banyak macam rangkaian penyerah gelombang penuh yaitu rangkaian yang
dapat menyearahkan satu gelombang penuh(satu puncak & satu lembah). Ada dua
rangkaian gelombang penuh yang sering digunakan dalam bidang elektronik adalah
penyearah gelombang penuh menggunakan rangkaian dioda jembatan dan penyearah
gelombang penuh menggunakan “center tap design”.
3. Rangkaian dioda jembatan adalah rangkaian penyearah gelombang penuh
yang paling sering digunakan oleh para ilmuan dan paling populer digunakan dalam
rangkaian elektronika maupun industri. Rangkaian dioda jembatan menggunakan
empat dioda sebagai penyearah-nya seperti diperlihatkan pada gambar berikut.
Prinsip kerja dari rangkaian diode jembatan ini adalah ketika arus setengah
gelombang pertama terminal AC-Source bagian atas bernilai positif, sehingga arus
akan mengalir kebeban (R-Load) akanmelalui D2 (forward bias) dandari R-Load
akan dikembalikan ke AC- Melalui titik pada D3, dapat dilihat pada gambar di bwah,
bahwasanya arah alur arus yang searah di beri warna yaitu warna merah.
Dan pada setengah gelombang yang kedua, terminal AC-Source yang kini bernilai
positif sehingga arus yang mengalir kebeban (R-Load) akan melalui titik D4 dan dari
R-Load akan dikembalikan ke AC-Source melalui titik D1. Hal ini dapat di lihat pada
gambar di bawah ini, dimana arus yang searah akan di kasih warna merah.
4. Sehingga setengah gelombang pertama dan gelombang kedua dapat di searah-kan dan
dapat dikatakan bahwa dioda jembatan di sebut Penyearah Gelombang Penuh.
Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan
Rectifier jembatan menyerupai
rectifier gelombang penuh sebab
ia memproduksi tegangan
keluaran gelombang penuh.
Dioda-dioda D1 dan D2
menghantar di atas setengan
periode positif dan D3 dan D4
menghantar di atas setengah
periode negatif. Sebagai hasilnya
arus beban rectifier mengalir
selama diantara setengah
periode.
Nilai Rata-rata dan frekuensi Keluaran
Karena sebuah penyearah jembatan menghasikan sebuah keluaran gelombang penuh,
persamaan untuk nilai rata-rata dengan frekuensi keluaran sama seperti yang diberikan
untuk penyearah gelombang penuh :
dan
III.
ALAT DAN BAHAN
1. Trafo step down 220 / 6V, 3 A
2. Dioda silikon 1,5 A
3. Resistor 100, 150, 220, 470 dan 2k2
4. CRO double beam
5. Multimeter dan miliampermeter dc
6. Kabel penghubung secukupnya
IV.
GAMBAR RANGKAIAN
5. 6V
D1
D2
+
mA
Y
CRO
Y
220 V
X
6V
D3
+
V
-
D4
R
G
G
V.
LANGKAH PERCOBAAN
1. Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti gambar diatas, pilih trafo stepdown
yang memakai center tap
2. Setelah selesai merangkai, kalibrasi CRO 1 volt = 1 cm
3. Yakinkanlah diri anda bahwa rangkain sudah benar, dan kemudian hubungkan
rangkaian dengan sumber tegangan.
4. Amati penunjukan alat – alat ukur kemudian catat masukan dalam table
pengamatan.
5. Gambar bentuk gelombang input maupun output. Untuk melihat gelombang input,
pindahkan prof Y ketitik sebelum D1
6. Lakukan pengamatan ini setiap perubahan beban R.
7. Setelah selesai percobaan kumpulkan alat dan bahan percobaan dan kembalikan
ketempat semula.
8. Buatlah laporan sementara yang sesuai dengan hasil pengamatan anda.
9. A. Hitung dan analisa hasil pengamatan sesuai dengan rumus yang diberikan pada
teori di atas, buat pula gravik beban vs arus dc.
B. Apakah keuntungan dan kerugian bila digunakan metoda jembatan.
VI.
HASIL PRAKTIKUM
Beban
Input
( R Ω)
Vm
Vrms
100
3.8
2.686
150
3.8
2.686
220
3.8
2.686
470
3.8
2.686
1000
3.8
2.686
1200
1500
3.8
2.686
2000
3.8
2.686
Idc
Vdc
98
68
43
22
10
7
5,5
10
10,5
9,6
10,5
11
10,5
10,5
Bentukgelombang
Input
Output
6. 2200
VII.
3.8
2.686
5
10,5
ANALISA DATA
Dari praktikum yang telah di lakukan dapat di buat analisa sebagai berikut :
Beban 100Ω :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 100 = 0,0242
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 100 = 0,0268
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,0242 = 0,0586
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,0268 = 0.072
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,0586 / 0.072 = 0.814
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686/ 2.42 = 1,11
Beban 150Ω:
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 150 = 0.016
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 150 = 0,018
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,016 = 0,0387
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0.018 = 0,0483
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,0387 / 0,0483 = 0,801
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
Beban 220Ω :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 220 = 0,011
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 220 = 0,012
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,011 = 0,0266
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,012 = 0,0322
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,0266 / 0,0322 = 0,83
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
7. Beban 470Ω :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 470 = 0,000514
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 470 = 0,000571
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,000514 = 0,00012
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,000571 = 0,00015
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,00012 / 0,00015 = 0,8
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
Beban 1000Ω :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 1000 = 0,000242
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 1000 = 0,000268
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,000242 = 0,0000586
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,000268 = 0,0000717
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,0000586/ 0,0000717= 0,817
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
Beban 1500Ω :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 1500 = 0,00016
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 1500 = 0,000179
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,00016 = 0,0000387
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,000179 = 0,000048
Efisiensi = Pdc / Pac = 0,0000387/ 0,000048= 0,80
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
Beban 2 KΩ :
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 2000 = 0,000121
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 2000 = 0,000134
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,000121 = 0,0000293
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,000134 = 0,0000325
Efisiensi = Pdc / Pac =0,0000293 / 0,0000325 = 0,9
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
8. Beban 2K2Ω :
VIII.
Vdc = 0,6366 Vm = 0,6366 x 3.8 = 2.42
Idc = 0,6366 Vm / R = 0,6366 x 3.8 / 2200 = 0,00011
Vrms = 0,707 Vm = 0,707 x 3.8 = 2.686
Irms = 0,707 Vm / R = 0,707 x 3.8 / 2200 = 0,000122
Pdc = Vdc x Idc = 2.42 x 0,00011 = 0,0000266
Pac = Vrms x Irms = 2.686 x 0,000122 = 0,0000328
Efisiensi = Pdc / Pac =0,0000266 / 0,0000328 = 0,81
Form factor = Vrms / Vdc = 2.686 / 2.42 = 1,11
KESIMPULAN
Pada nilai Idc Vdc nilai yang didapatkan semakin besar resistor semakin kecil
nilai Idc nya sedangkan nilai Vdc, semakin besar nilai resistor semakin besar juga
nilai Vdcnya. Dan pada bentuk gelombang input gelombang berbentuk sinussoida
miring sedikit sedangkan pada gelombang outputnya sinusoida sempurna, semakin
besar R bentuk gelombang yang dihasilkan sama. Dari praktek tersebut bisa kita amati
bahwa panjang gelombang inputnya sama dan besar tegangan pun sama.
DAFTAR PUSTAKA
1. Jobsheetpraktikum
