Berisi penjelasan tentang praktikum penyearah gelombang penuh sistem jembatan dan dioda freewheling

1. PRAKTIKUM III
I. Judul :
Penyearah gelombang penuh sistem jembatan dan dioda freewheeling
II. Tujuan :
Setelah selesai melakukan praktikum, mahasiswa mampu :
a. Menjelaskan prinsip kerja dari rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh
b. Merangkai rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh
c. Menggunakan dioda sebagai katup satu arah
d. Menentukan daya maksimum yang dapat dikonversikan dari AC ke DC
e. Membedakan fungsi alat harga rata – rata dan alt ukur harga efektif
f. Menghitung nilai tegangan keluaran pada rangkaian penyearah satu fasa gelombang
penuh
III. Dasar Teori :
Untuk meningkatkan DC level yang diperoleh dari input sinusoidal sebanyak 100%
kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang penuh. Konfigurasi yang
sangat terkenal adalah konfigurasi bridge atau jembatan, dengan menggunakan 4
buah dioda dengan penyearah seperti pada gambar 3.1 berikut.
Gambar 3.1 Penyearah gelombang penuh
Selama periode T = 0  T/2 polaritas input digambarkan seperti pada gambar 3.2
Gambar 3.2 Rangkaian full wave bridge untuk t = 0  T/2
Dari gambar 3.2 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi ( ON ) sementara D1 dan D4
OFF. Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar berikut.

2. Gambar 3.3 Aliran arus pada fase positif dari Vi
Untuk periode input t = T/2  T, D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4, ON.Berikut
gambar polaritas input, arah arus serta rangkaian ekivalen rangkaian dioda.
Gambar 3.4 Aliran arus pada fase negative dari Vi
Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah
Gambar 3.5 Sinyal inout dan output rangkaian dioda bridge
IV. Alat dan Bahan :
 Diode IN 4001 ( 2 buah )
 Power Supply DC 8 V ( 1 buah )
 Kabel Jumoer ( 10 buah )
 Resistor 1K ( 1 buah )
 Capasitor 1000μF 50V ( 2 buah )
 Trafo CT 12 V ( 1 buah )
 Osciloskop ( 1 buah )
 Multimeter ( 1 buah )

3. DC
D1
Dm
R
L
Vo
DC
D1
C1 Vo
R
DC
D1
D3
Vo
R
D2
D4
R
R
L
Vo
V. Gambar Rangkaian :
a. Dioda Free Wheeling
b. Peak detektor
c. Penyearah Jembatan
VI. Langkah Kerja :
Langkah kerja dari praktikum untuk rangkaian ini, langkah – langkahnya sebagai berikut
:
a. Siapkan alat dan bahan praktikum
b. Cek alat maupun bahan, tujuannya adalah untuk mengetahui layal tidaknya suatu alat
dan bahan untuk praktikum
c. Rangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian percobaan 4a,4b dan 4c
d. Periksa kembali rangkaian yang sudah dirangkaia
e. Ukur tegangan Vdc dan V0 setta gambar gelombang keluaran yang terjadi
f. Buatlah analisa hasil percobaan saudara beserta kesimpulan hasil praktikum
g. Kembalikan alat seperti semula.

4. VII. Hasil Praktikum :
Tabel Hasil Praktikum dioda Freewheeling
No Vin
Vo
Motor
R L R dan L
1 6 1,71 V 0,5 mV 2,1 V 5,4 V
2 12 3,62 V 1,06 V 4,6 V 10,6 V
3 15 4,5 V 1,35 V 5,8 V 12,5 V
Tabel peak detector
No Vin
Vo
100μF 10 μF 1 μF
1 6 8,4 V 8,5 V 8,4 V
2 12 16,4 V 16,5 V 16,4 V
3 15 20,9 V 20,7 V 20,5 V
Tabel penyearah jembatan
No Vin
Vo R
220
Vo
Motor L R dan L
1 6 4,12 V 5,9 V 3,7 V 4,1 V
2 12 9,06 V 11,3 V 8,2 V 8,9 V
3 15 11,41 V 14,3 V 10,7 V 11,3 V
VIII. Gambar Hasil Praktek :
Percobaan Freewheeling (Vin = 6 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

5. Percobaan Freewheeling (Vin = 12 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

6. Percobaan Freewheeling (Vin = 15 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

7. Percobaan Peak Detector (Vin = 6 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

8. Percobaan Peak Detector (Vin = 12 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

9. Percobaan Peak Detector (Vin = 15 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

10. Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 6 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

11. Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 12 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

12. Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 15 Volt)
Time/div = 5 ms
Volt/div = 0,5 volt
Faktor Pengali = 10x

13. IX. Analis :
Pada percobaan dioda freewheeling, pada siklus positif arus mengalir melewati ( D1 )
menuju R ( beban ) dan L ( ballast ). Saat arus melewati ballast, maka ballast akan
menyimpan arus sebesar belitan ballast ( lihat pada tabel ), sehingga pada siklus negatif
arus mengalir di by pass oleh dioda Dm, tetapi di blok oleh D1, sehingga arus yang
mengalir ke R ( beban ) memiliki besar arus yang mengalir ke R kecil. Fungsi dari dioda

14. freewheeling adalah mentransfer arus beban dan menghindari perubahan polaritas dari
tegangan bebas.
Pada percobaan penyearahan jembatan, siklus positif mengalir ke D2 kemudian mengalir
ke R ( beban ) dan kemudian masuk ke D3 dan siklus negative mengalir ke D4 dan
mengalir ke R ( beban ) kemudian mengalir ke D1 dan D1 menuju ke D2, dan seterusnya.
Titik b polaritas negative karena pada titik tersebut terdapat dua katoda ( D2 dan D4 ),
sedangkan pada titik d berpolaritas positif karena pada titik tersebut terdapat dua anoda
( D1 dan D3 ) sehingga gelombang yang dihasilkan adalah gelombang penuh.
Pada percobaan peak detector, rangkaian terdiri dari hubungan seri sebuah dioda dengan
resistor dan kapasitor yang menghasilkan output. Dari grafik gelombang yang
ditampilkan pada osiloskop terlihat bahwa grafik pada Vs berbeda dengan tegangan pada
kapasitor. Grafik pada kapasitor terlihat seperti garis lurus dan stabil, hal ini
kemungkinan disebabkan karena dioda yang digunakan tidak ideal maka tegangan output
DC yang dihasilkan adalah hasil pengurangan dari amplitudo puncak tegangan AC
sebagai input dengan tegangan nuka dioda sebesar 0,7 Volt.
X. Pertanyaan :
1. Jelaskan prinsip kerja dari penyerah gelombang penuh sistem jembatan !
Siklus positif mengalir ke D2 kemudian mengalir ke R ( beban ) dan kemudian masuk
ke D3 dan siklus negative mengalir ke D4 dan mengalir ke R ( beban ) kemudian
mengalir ke D1 dan D1 menuju ke D2, dan seterusnya. Titik b polaritas negative karena
pada titik tersebut terdapat dua katoda ( D2 dan D4 ), sedangkan pada titik d berpolaritas
positif karena pada titik tersebut terdapat dua anoda ( D1 dan D3 ) sehingga gelombang
yang dihasilkan adalah gelombang penuh.
2. Apa fungsi dari dioda freewheeling, jelaskan !
Fungsi dari dioda freewheeling adalah mentransfer arus beban dan menghindari
perubahan polaritas dari tegangan bebas.
3. Hitung secara teori tegangan rata – rata keluaran pada tabel 6c. Bandingkan dengan
hasil pengukuran !
Vm = 10 volt
Vdc = 0,318 . Vm
Vdc = 3,18 Volt  sedangkan hasil pengukuran dengan menggunakan multimeter
adalah 4,7 Volt. Hal ini terjadi dikarenakan faktor pembacaan dari kami yang kurang
teliti.
4. Jelaskan perbedaan antara penyearah gelombang penuh dengan dua dioda dan empat
dioda ( bridge ) !
Dengan menggunakan dua dioda hanya menghasilkan setengah penuh, yang hanya
gelombang positifnya atau negative saja, sedangkan dengan menggunakan empat dioda
sesuai yang dirangkai akan menghasilkan 2 gelombang penuh.

15. XI. Penutup :
- Konfigurasi jembatan merupakan konfigurasi menggunakan 4 buah dioda yang
menghasilkan gelombang penuh.
- Dioda freewheeling digunakan untuk mentrasfer arus beban dan menghindari
perubahan polaritas dari tegangan ballast
XII. Pustaka :
Buku Praktikum Elektronika Daya dan Sistem Kendali
http://komponenelektronika.biz/dioda-bridge.html
Muhammad H. Rasyid.1993. Power Electronics second edition.New Jersey.Prentice
Hall Inc.