BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peralatan elektronik pada zaman sekarang ini banyak menggunakan

baterai sebagai sumber dayanya. Dapat diketahui bahwa baterai merupakan

arus searah (DC), namun sumber tenaga yang tersedia dari PLN adalah arus

bolak-balik (AC). Karena perbedaan tersebut maka, adapator atau penyearah

dapat digunakan untuk mengubah sumber daya AC menjadi DC.

Penyearah (rectifier) adalah alat yang digunakan untuk mengubah

sumber arus bolak-balik (AC) menjadi sinyal sumber arus searah (DC).

Rangkaian rectifier banyak menggunakan transformator step down yang

digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan perbandingan

transformasi transformator yang digunakan.

Terdapat dua jenis penyearah yaitu penyearah setengah gelombang dan

penyearah gelombang penuh. Salah satu rangkaian dalam penyearah

gelombang penuh adalah menggunakan empat dioda yang disusun dalam

suatu rangkaian jembatan wheatstone dimana dalam prosesnya diode bekerja

secara bergantian dalam siklus negatif dan siklus positif sehingga dapat

menghasilkan penyearah gelombang penuh.

1.2 Rumusan Pembahasan

Rumusan pembahasan dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Apakah yang dimaksud dengan Jembatan Dioda?

2. Bagaimanakah prinsip kerja Jembatan Dioda?

3. Bagaimanakan Rangkaian Jembatan Dioda?

4. Bagaimanakan keadaan gelombang AC sebelum dan sesudah

menggunakan Jembatan Dioda?

1

1.3 Tujuan

Tujuan penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan Jembatan Dioda

2. Mengetahui prinsip kerja dari Jembatan Dioda

3. Mengetahui rangkaian pada Jembatan Dioda

4. Mengetahui keadaan gelombang AC sebelum dan sesudah menggunakan

Jembatan Dioda

1.4 Ruang Lingkup Materi

Makalah ini hanya mencakup pengertian dan prinsip kerja secara umum,

gambar sederhana pada rangkaian jembatan dioda, dan bentuk gelombang

sinusoida sebelum dan sesudah menggunakan jembatan dioda.

1.5 Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat memberikan informasi ilmiah mengenai penyearah gelombang

penuh dengan jembatan dioda.

2. Sebagai bahan materi pembelajaran dalam mata kuliah pengukuran

besaran listrik.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Jembatan Dioda ( Dioda Bridge )

Dioda Bridge ditemukan oleh J. A. Fleming pada tahun 1904, Ia

adalah seorang ilmuan yang berasal dari inggris (1849-1945). Dioda bridge

atau dikenal dengan sebutan jembatan dioda adalah rangkaian yang digunakan

untuk penyearah arus (rectifier) dari AC ke DC. Untuk membuat dioda bridge

dengan benar maka perlu diketahui tipe dioda yang akan digunakan, Elemen

dioda berasal dari dua kata yaitu elektroda dan katoda. Dioda memiliki simbol

khusus, yaitu anak panah yang memiliki garis melintang pada ujungnya.

Alasan dibuatnya simbol tersebut adalah karena sesuai dengan prinsip kerja

dari dioda. Anoda (kaki positif = P) terdapat pada bagian pangkal dari anak

panah tersebut dan katoda (kaki negative = N) terdapat pada bagian ujung dari

anak panah.

Gambar 2.1 Dioda

Dioda bridge digunakan sebagai penyearah pada power suplly.

jembatan dioda adalah gabungan empat atau lebih dioda yang membentuk

sebuah jembatan konfigurasi seperti jembatan wheatstone yang menyediakan

polaritas output dan polaritas input ketika digunakan dalam aplikasi yang

paling umum konversi dari arus bolak balik. Fungsi atau bagian utama dari

jembatan dioda adalah bahwa polaritas outputnya berbeda dengan polaritas

input. Sebutan lain dari rangkaian jembatan dioda banyak disebut juga sebagai

Circuit Gratez yang diambil dari nama Leo Graetz seorang ilmuwan fisika.

Gambar 2.2 Dioda Bridge

3

2.2 Rangkaian Jembatan Dioda

Jembatan Dioda menggunakan 4 dioda dalam rangkaiannya seperti halnya

gambar di bawah.

Gambar 2.3 Rangkaian Jembatan Dioda

Rangkaian jembatan dioda yang inputnya adalah arus AC dan output adalah

arus DC, dimana dalam prosesnya yaitu mengubah bentuk gelombang sinus

pada AC menjadi gelombang tetap DC memerlukan beberapa tambahan

komponen seperti halnya kapasitor dan induktor sebagai filter yang berfungsi

untuk menyempurnakan proses penyearahan gelombang sinus menjadi

gelombang DC ideal, walaupun DC aktual yang terbaca oleh osiloskop masih

jauh dari kata ideal.

Gambar 2.4 DC

ideal dan DC aktual

4

2.3 Prinsip Kerja Jembatan Dioda

Proses kerja pada jembatan dioda hanya ada 2 dioda yang menghantarkan

arus untuk setiap siklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai

isolator pada saat siklus yang sama. Dioda akan bekerja berpasangan, jika D1 & D3

posisi ON, maka D2 & D4 posisi OFF, begitu juga dalam siklus selanjutnya. Untuk

memahami cara kerja dioda bridge, perhatikanlah kedua gambar berikut.

Gambar 2.5 Siklus Positif

Saat titik A mendapatkan tegangan positif (+) dan B negative (-), maka

Dioda D1 & D3 dalam kondisi bias maju karena kaki anoda mendapat

tegangan positif dan D2 &D3 dalam kondisi bias mundur (OFF). Karena diode

D1 & D3 dalam kondisi ON, maka Arus akan mengalir dari titik (A+) – (D1)

– (R) – (D3) dan kembali ketitik (B-). Karena arus mengalir melewati R, maka

pada R akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang timbul pada

R merupakan tegangan output (Vout).

5

Gambar 2.6 Siklus Negatif

Saat titik A mendapatkan tegangan negative (-) dan B positif (+), maka

Dioda D2 & D4 dalam kondisi bias maju karena kaki anoda mendapat

tegangan positif (On) dan D1 & D3 dalam kondisi bias mundur (OFF). Karena

diode D2 & D4 dalam kondisi ON, maka Arus akan mengalir dari titik (B+) –

(D2) – (R) – (D4) dan kembali ketitik (A-). Karena arus mengalir melewati R,

maka pada R akan timbul tegangan sebesar Vin x 0.636. Tegangan yang

timbul pada R merupakan tegangan output (Vout).

2.4 Gelombang AC Sebelum dan Sesudah Menggunakan Jembatan Dioda

Gambar 2.7 Gelombang Sinus pada Osiloskop

Gelombang AC merupakan gelombang sinus yang terdiri dari puncak

dan lembah dimana hal ini merupakan ciri khas dari gelombang AC.

Kemudian gelombang AC di konversi menjadi DC menggunakan jembatan

dioda, dimana dalam prosesnya terdapat dua siklus, yaitu siklus positif dan

siklus negatif. Siklus tersebut masing-masing membuat satu puncak dalam

satu gelombang yang kemudian akan digabungkan dan menjadikan arus DC

sebagai outputnya. Arus DC yang dihasilkan masih dapat di filter dengan

kapasitor dan induktor untuk mendapatkan hasil yang sempurna yaitu arus DC

yang mendekati ideal.

6

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan makalah ini maka dapat disimpulkan

bahwa jembatan dioda adalah gabungan dari pada teorema rangkaian

jembatan wheatstone dan dioda. Jembatan diode merupakan element

penting dalam elektronika karena fungsinya yaitu sebagai penyearah arus

AC menjadi arus DC. Dalam proses penyearah tersebut diode bekerja

secara bergantian (berpasangan) sehingga terdapat dua siklus yaitu siklus

negatif dan positif, yang kemudian membentuk arus DC sebagai inputnya.

Arus DC yang dihasilkan masih dapat di filter dengan kapasitor dan

induktor untuk mendapatkan hasil yang sempurna yaitu arus DC yang

mendekati ideal.

3.2 Saran

Kritik dan Saran yang bersifat membangun selalu saya harapkan

demi kesempurnaan makalah. Bagi para pembaca yang ingin mengetahui

lebih jauh mengenai Jembatan Dioda, penulis mengharapkan agar para

pembaca membaca buku-buku lainnya yang berkaitan dengan Jembatan

Dioda.

7