APLIKASI DIODA

Pendahuluan

• Pembahasan- penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier)- penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier)- filter dan regulator- dioda limiting dan clamping circuit

Penyearah Setengah Gelombang (Half-wave Rectifier)

• Dioda memiliki kemampuan mengalirkan arus dalam satu arah dan mem-blok arus yang kebalikannya. Dioda digunakan dalam penyearah, yaitu mengkonversikan tegangan ac menjadi tegangan dc.

Nilai rata-rata tegangan output setengah gelombang

• Nilai rata-rata adalah nilai yang terukur pada volt meter dc. Secara metematika, ditentukan dari area dibawah kurva satu siklus dan di bagi dengan 2π.

contoh

• Berapa nilai rata-rata tegangan yang disearahkan setengah gelombang dibawah ini:

• Jawab:

Pengaruh tegangan barrier

• Bila pengaruh tegangan barrier diperhitungkan, maka tegangan input harus melampaui tegangan barrier sebelum dioda menjadi forward bias.

contoh

• Gambarkan gelombang tegangan output untuk penyearah berikut, dengan tegangan barrier 0,7 V.

• Jawab:

contoh

• Gambarkan gelombang tegangan output untuk penyearah berikut, dengan tegangan barrier 0,7 V.

• Jawab:

Peak Inverse Voltage

• PIV adalah sama dengan nilai puncak tegangan input, dan dioda harus mampu bertahan terhadap tegangan balik berulang ini.

Penyearah Setengah Gelombang dengan kopel transformator

• Transformator sering digunakan sebagai kopel tegangan input ac ke rectifier. Dua keuntungan penggunaan trafo, pertama: dapat menaikkan atau menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan, kedua: sumber ac terisolasi dari penyearah, maka melindungi dari shock hazard di rangkaian sekunder.

n adalah rasio trafo = Nsec/Npri

contoh

• Tentukanlah nilai puncak tegangan output dari gambar di bawah, jika rasio belitan trafo adalah 0,5.

• Diketahui:• Jawab:

Penyearah Gelombang Penuh (Full-wave Rectifier)

• Penyearah gelombang penuh dapat mengalirkan arus ke beban selama 3600 dari input siklusnya. Maka frekuensi tegangan outputnya dua kali frekuensi inputnya.

• Nilai tegangan rata-ratanya dua kali dari penyearah setengah delombang:

contoh

• Berapa nilai rata-rata dari tegangan penyearah gelombang penuh di bawah ini.

• Jawab:

Penyearah gelombang penuh; center-tap

• Penyearah center-tap adalah penyearah gelombang penuh dengan menggunakan dua dioda yang dihubungkan dengan center-tap transformator.

• Pengaruh rasio trafo terhadap tegangan output.• Bila rasio trafo adalah 1, maka nilai puncak tegangan

output penyearah adalah setengah nilai puncak tegangan input dikurang tegangan barrier.

• Rasio trafo sama dengan 2.

contoh

• Gambarkan gelombang tegangan pada RL, dari gambar di bawah ini, dan berapa rating PIV yang harus dimiliki dioda.

• Jawab:

Penyearah gelombang penuh Jembatan(Bridge full-wave rectifier)

• Penyearah jembatan menggunakan 4 dioda. • Pada saat siklus input positif dioda D1 dan D2 di bias maju

dan arus konduksi, dioda D3 dan D4 bias mundur.• Pada saat siklus input negatif dioda D3 dan D4 di bias maju

dan arus konduksi, dioda D1 dan D2 bias mundur.

• Tegangan output

contoh

• Tentukan tegangan puncak outputdari penyearah di bawah. Asumsikan dioda model praktis, berapa rating PIV dioda yang dibutuhkan? spesifikasi trafo, tegangan sekunder 12 V rms dan tegangan primer 110 V.

• Jawab:

• Rating PIV setiap dioda adalah:

V15,61,4171,4VV

V17121,414V1,414V

p(sec)p(out)

rmsp(sec)

V16,30,715,60.7VVPIV p(out)

Tugas (kumpul minggu ke 3)

1. Gambarkan gelombang tegangan output dan berapa nilainya, dari rangkaian di bawah ini

2. Dari gambar di bawah, tentukanlah:a. Total tegangan puncak sekunder.b. Tegangan puncak tiap setengahnya sekunder.c. Gambarkanlah gelombang tegangan pada RL.

3. Gambarkanlah gelombang tegangan output (Vout pada RL) penyearah jembatan beserta nilainya dari gambar di bawah ini.

SELESAI