LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASR 1

1.      JUDUL          : RANGKAIAN PENYEARAH

2.   TUJUAN       :

                          2.1            Setelah melakukan praktikum, praktikandapat mengidentifikasi bentuk gelombang penyearah ½ gelombang, penyearah gelombang penuh (2 Dioda) dan penyearah gelombang sistem jembatan dengan benar

                          2.2            Setelah melakukan praktikum, praktikan dapat menjelaskan proses terbentuknya gelombang penyearah ½ gelombang, penyearah gelombang penuh (2 Dioda) dan penyearah gelombang sistem jembatan dengan benar

3.      DASAR TEORI

Rangkaian penyearah merupakan penerapan dioda yang sangat penting untuk dibahas terlebih dahulu. Sesuai dengan bentuk gelombang outputnya, maka penyearah terdapat dua macam yaitu setengah gelombang dan gelombang penuh.

2.2 Penyearah Setengah Gelombang

                        Penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang, yaitu yang terdiri dari sebuah dioda. Melihat dari namanya, maka hanya setengah gelombang saja yang akan diserahkan.

            2.3 Penyearah Gelombang Penuh

                        Rangkaian penyearah gelombang penuh ada dua macam, yaitu dengan menggunakan trafo CT (center-tap = tanpa tengah) dan dengan sistem jembatan (Herman, 2007 : 31-32).

a. Dioda Rectifier / Dioda Penyearah

                        Dioda rectifier ini merupakan dioda standar yang biasa digunakan sebagai penyearah arus karena sifatnya yang meneruskan arus hanya satu arah saja. Dioda ini memiliki densitas yang lebih tinggi diarea forward, dan memiliki ketahannan temperatur pemblokiran yang cukup tinggi. Dioda ini, memiliki tegangan transhold yang rendah dan frekuensi cutt-off yang tinggi.

                        Fungsi dari dioda rectifier ini biasa digunakan untuk penyearah arus AC dan membatasi tegangan dari power supply (Imam, 2013 : 58).

                        Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataannya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.

                        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 rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang di catu.

                        Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat populer digunakan dalam rangkaian elektronika, karena ben tuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya: penyearah setengan gelombang (Half-Wave Rectifier),  Rangkaian Pemotong (clipper), rangkaian Penjepit (calmper) maupun penggandaan tegangan (voltage multiplier) (Sutikno, 2010 : 79).

           

                        Dari gambar 14. Tampak bahwa tegangan outputDC semangkin menunjukkan gelombang rata yang identik dengan gelombang tegang DC.

                        According to Ali (2014 : 402) let the internal resistance r on the AC side of the rectifier be 1 ohm and the resistance L on the DC side be 1000 mH, the max. Value of the source voltage um be 100v and the frequency be 50 Hz. The diodes are assumed to be ideal.

                        The load voltage, ud (t), and source current, is (t), waveforms relating to the exact equivalent circuit. It can be seen that the wave obtained form the proposed equivalent circuit model are the same as the waveforms of fig 3.

4. ALAT DAN BAHAN

1.      Transformator step down Non CT                : 1 unit

2.      Transformator step down CT                        : 1 unit

3.      Dioda penyearah                                           

4.      Resistor                                                          : 10 k/ 1W

5.      Condensator elektrolit                                   : (2200 μf/ 50 v)

6.      Steker AC                                                      : 1 unit

7.      Multimeter                                                     : 1 unit

8.      CRO (Chatode Right Tube)                          : 1 unit

9.      Breadboard                                                    : 1 unit

10.  Tool Sheet                                                      : 1 unit

11.  Jumper Ø.1 mm                                             : 2 meter

5. PROSEDUR PERCOBAAN

A.  Penyearah ½ gelombang

1.    Persiapkan semua peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan saat melaksanakan percobaan

2.    Periksa semua bahandan peralatan, pastikan semua dalam kondisi yang baik

3.    Buatlah rangakaian seperti dibawah ini pada project board

4.    Pada sisi primer transformator, berikan tegangan supply sebesar 220 V AC.

5.    Lakukan pengukuran teganganpada sisi skunder transformator dengan menggunakan multimeter. Kemudian catat hasil pada tabel kerja

6.    Ukur tegangan pada hambatan RL (VRL)

7.    Hitung tegangan pada dioda dengan menghubungkan anoda dan katoda dengan multimeter

8.    Amati dan gambarkan bentuk gelombang keluaran pada hambatan RL dengan menggunakan osiloskop

9.    Catac hasil pengamatan pada tabel kerja

B.  Penyearah gelombang penuh (2 Dioda)

1.    Persiapkan semua peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan saat melaksanakan percobaan

2.    Periksa semua bahandan peralatan, pastikan semua dalam kondisi yang baik

3.    Buatlah rangakaian seperti dibawah ini pada project board

4.      Berikan tegangan supply 220 V AC pada sisi primer transformator

5.      Ukur tegangan pada sisi skunder transformator dengan multimeter. Catat hasil pada tabel kerja

6.      Ukur tegangan pada hambatan RL (VRL)

7.      Hitung tegangan pada dioda ( D1 dan D2) dengan menghubungkan anaoda dan katoda dengan multimeter

8.      Amati dan gambarkan bentuk gelombang keluaran pada hambatan RL dengan menggunakan osiloskop

9.      Catat hasil pengamatan pada tabel kerja

C.   Penyearah gelombang sistem jembatan

1.    Persiapkan semua peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan saat melaksanakan percobaan

2.    Periksa semua bahandan peralatan, pastikan semua dalam kondisi yang baik

3.  Buatlah rangakaian seperti dibawah ini pada project board 

4.      Berikan tegangan supply 220 V AC pada sisi primer transformator

5.      Ukur tegangan pada sisi skunder transformator dengan multimeter. Catat hasil pada tabel kerja

6.      Ukur tegangan pada hambatan RL (VRL)

7.      Hitung tegangan pada dioda ( D1, D2, D3 dan D4) dengan menghubungkan anaoda dan katoda dengan multimeter

8.      Amati dan gambarkan bentuk gelombang keluaran pada hambatan RL dengan menggunakan osiloskop

9.      Catat hasil pengamatan pada tabel kerja

6. HASIL

     Tabel 4.1 penyearah ½ gelombang

Vskunder	VRL	Vdioda	Bentuk Gelombang
10,6 volt	4,94 volt	4,6 volt

            V/Div = 5

            T/Div

     Tabel 4.2 Penyearah Gelomabgn Penuh

Vskunder	VRL	VD1	VD2	Bentuk Gelombang
10,6 v	4,94 v	9,54	9,54

              V/Div = 5

             T/Div

     Tabel 4.3 Penyearah gelombang Jembatan

Vskunder	VRL	VD1	VD2	VD3	VD4	Bentuk Gelombang
10,6	4,24	0,36	4,24	2,82	4,24

             V/Div = 5

             T/Div

7. PEMBAHASAN

                           Dalam percobaan klli ini yaitu tentang Penyearah. Dimana pada percobaan ini kami akan mengidentifikasi dari masing-masing bentuk gelombang, yaitu bentuk gelombang penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh (2 dioda), dan penyearah gelombang sistem jembatan. Selain itu kami juga dapat mengetahui proses terbentuknya gelombang penyearah setengah galombang, penyearah gelombang penuh (2 dioda) dan penyearah gelombang sistem jembatan. Pada percobaan yang kami lakukan kami menggunakan dioda sebagai komponen poko atau kompone elektronika non-linear yang sederhana. Kami melakukan satu kali percobaan pada setiap penyearah gelombang.

                           Pada percobaan penyearah setengah gelombang kami menggunakan sebuah dioda. Dimana percobaan ini kami juga menggunakan transformator. Pada percobaan ini kmai mengukur tegangan skunder, tegangna hambatan, dan tegangan dioda. Untuk tegangan skunder kami dapatakan 10,6 volt, untuk tegangan hambatan sebesar 4,94 volt, dan tegangan dioda sebesar 4,6 volt.

                           Setelah kami melakukan percobaan ini, kami dapat mengetahui prinsip kerja dari rangkaian penyearah setengah gelombang yaitu pada saat setengah gelombang pertama melewati dioda bernilai positif maka akan menyebabkan dioda dalam keadaan “foward bias” sehingga arus dari setengah gelombang pertama bisa melewati dioda. Kemudian 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. 

Setelah melakukan percobaan penyearah setengah gelombang selanjutnya kami melakukan percobaan penyearah gelombang penuh, dimana pada percobaan ini kami menggunakan dua buah dioda yang disusun atau dirangkaia secara parallel. Pada kedua dioda yang kami gunakan, 1 dioda digunakan sebagai bekerja pada fase siklus positif dan satu dioda bekerja pada pase siklus negatif yang telah dibalik. Pada percobaan  penyearah gelombang penuh ini kami dapatkan hasil untuk tegangan skunder sama seperti pada percobaan penyearah setengah gelombang yaitu 10,6 volt, untuk tegangan hambatan RL didapatkan 4,49 volt. Sementara untuk tegangan dioda satu dan dioda kedua sama yaitu sebesar 9,54 volt. Tegangan dioda satu dan kedua sama, hal itu disebabkan karena dioda satu dan dioda dua dirangkai secara parallel. Sehingga didapatkan tegangannya bernilai sama smentara untuk arusnya akan didapatkan berbeda.

Setelah kami melakukan percobaan ini kami mengetahui prinsip kerjanya yaitu, telah kita ketahui bahwa pada bagian skunder trafo CT terdapat 2 sinyal output yang terjadi bersamaan, yang mana mempunyai amlitudo yang sama namun berlawanan fase. Pada saat tegangan input (tegangan primer) berada pada siklus positif, pada titik AO akan terjadi siklus positif karena proses tersebut mengakibatkan dioda satu akan mengalami panjaran maju (forword bias) sedangkan dioda 2 mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga arus akan mengalir melaui dioda satu menuju kebeban dan kembali ketitik center tap.:

  Selanjutnya pada percobaan penyearah gelombang sistem jembatan ini kami menggunaka sebanyak 4 dioda dimana dirangkaia dengan seri dan parellel, dan kami juga menggunakan hambatan, kapasitor. Percobaan penyearah gelombang sistem jembatan ini kami mengukur tegangan pada hambatan RL, tegangan dioda (1, 2, 3, dan 4). Dengan percobaan ini kami dapatkan nilai tegangan hambatan sebesar 4,24 volt, tegangan dioda 1 sebesar 0,36 volt, tegangan dioda 2 sebesar 4,24 volt, tegangan dioda 3 sebesar 2,82 volt dan tegangan dioda 4 sebesar 4,24 volt.

                    Pada percobaan ini digunakan 4 dioda, dimana 2 dioda sebagai isolator dan 2 dioda menghantarkanarus untuk setiap siklus tegangan AC. Yang dimaksud dengan isolator disini yaitu dua dioda akan mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yang mengalir atau kedua dioda mengalami atau bersifat sebagai isolator. Sehingga dari proses tersebut didapatkan bentuk gelembang penyearah gelombang jembatan sebagai berikut :

 

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Zainal. 2015. Pemodelan Power Supply DC Dengan Multisim 12.0 Sebagai Media Pembelajaran. Jurnal Teknika. 7(1) : 637-638. Sptember 2017.

Mudan, Imam. 2013. Elektronika Dasar. Gunung Samudera : Malang.

Sorjono, Herman Dwi. 2007. Elektronika Teori Dan Penerapannya. Cerdas Ulet Kreatif : Jember.

Sutikno. 2010. Pengantar Fisika Dan Teknologi Semikonduktor. Erlangga : Jakarta.

Yidiz, Ali Bekir dan Unverdi, Ezgi. 2014. Simflified Harmonic Model For Full Diode Rectifier Circuits. Journal Automatika. 55 (4) : 402. 30 September 2017.