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 penuhb. Merangkai rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuhc. Menggunakan dioda sebagai katup satu arahd. Menentukan daya maksimum yang dapat dikonversikan dari AC ke DCe. Membedakan fungsi alat harga rata – rata dan alt ukur harga efektiff. 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.

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 )

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 praktikumb. Cek alat maupun bahan, tujuannya adalah untuk mengetahui layal tidaknya suatu

alat dan bahan untuk praktikumc. Rangkai rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian percobaan 4a,4b dan 4cd. Periksa kembali rangkaian yang sudah dirangkaiae. Ukur tegangan Vdc dan V0 setta gambar gelombang keluaran yang terjadif. Buatlah analisa hasil percobaan saudara beserta kesimpulan hasil praktikumg. Kembalikan alat seperti semula.

VII. Hasil Praktikum :

Tabel Hasil Praktikum dioda Freewheeling

No VinVo

MotorR L R dan L

1 6 1,71 V 0,5 mV 2,1 V 5,4 V2 12 3,62 V 1,06 V 4,6 V 10,6 V3 15 4,5 V 1,35 V 5,8 V 12,5 V

Tabel peak detector

No VinVo

100μF 10 μF 1 μF1 6 8,4 V 8,5 V 8,4 V2 12 16,4 V 16,5 V 16,4 V3 15 20,9 V 20,7 V 20,5 V

Tabel penyearah jembatan

No VinVo R220

VoMotor L R dan L

1 6 4,12 V 5,9 V 3,7 V 4,1 V2 12 9,06 V 11,3 V 8,2 V 8,9 V3 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 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Freewheeling (Vin = 12 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Freewheeling (Vin = 15 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Peak Detector (Vin = 6 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Peak Detector (Vin = 12 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Peak Detector (Vin = 15 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 6 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 12 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

Percobaan Penyearah Jembatan (Vin = 15 Volt)Time/div = 5 msVolt/div = 0,5 voltFaktor Pengali = 10x

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 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 voltVdc = 0,318 . VmVdc = 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.

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 Kendalihttp://komponenelektronika.biz/dioda-bridge.htmlMuhammad H. Rasyid.1993. Power Electronics second edition.New Jersey.Prentice Hall Inc.