lPENYEARAH ( RECTIFIER)
Rectifier
adalah alat yang digunakan untuk mengubah sumber arus bolak-balik (AC) menjadi
sinyal sumber arus searah (DC). Gelombang AC yang berbentuk gelombang sinus
hanya dapat dilihat dengan alat ukur CRO. Rangkaian rectifier banyak
menggunakan transformator step down yang digunakan untuk menurunkan tegangan
sesuai dengan perbandingan transformasi transformator yang digunakan. Penyearah
dibedakan menjadi 2 jenis, penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang
penuh, sedangkan untuk penyearah gelombang penuh dibedakan menjadi penyearah
gelombang penuh dengan center tap (CT), dan penyearah gelombang penuh dengan
menggunakan dioda bridge.
1)
Penyearah Setengah Gelombang
Penyearah
setengah gelombang merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana,
yaitu yang terdiri dari satu dioda. Gambar 1 menunjukkan rangkaian
penyearah setengah gelombang. Rangkaian penyearah setengah gelombang
memperoleh masukan dari sekunder trafo yang berupa tegangan berbentuk
sinus, vi = Vm Sin wt. Vm merupakan tegangan puncak atau tegangan maksimum. Harga
Vm ini hanya bisa diukur dengan CRO, sedangkan harga yang tercantum pada
sekunder trafo merupakan tegangan efektif yang dapat diukur dengan menggunakan
volt meter. Hubungan antara tegangan puncak Vm dengan tegangan efektif (Veff)
atau tegangan rms (Vrms) adalah:
Prinsip
kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa
siklus positip maka dioda mendapat bias maju sehingga arus (i) mengalir ke
beban (RL), dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatip maka dioda
mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus. Bentuk gelombang tegangan
input (vi) ditunjukkan pada (b) dan arus beban (i) pada (c) dari gambar 1.
Arus dioda
yang mengalir melalui beban RL (i) dinyatakan dengan:
untuk siklus positif
untuk
siklus negative
Resistansi
dioda pada saat ON (mendapat bias maju) adalah Rf, yang umumnya nilainya lebih kecil
dari RL. Pada saat dioda OFF (mendapat bias mundur) resistansinya besar sekali
atau dalam pembahasan ini dianggap tidak terhigga, sehingga arus dioda tidak mengalir
atau i = 0. Arus yang mengalir ke beban (i) terlihat pada gambar (c) bentuknya
arus searah (satu arah) yang harga rataratanya tidak sama dengan nol seperti
pada arus bolak-balik. Arus rata-rata ini (Idc untuk penyearah setengah
gelombang) secara matematis dinyatakan:
Tegangan
keluaran pada beban :
Vdc =
Idc.RL
Apabila
harga Rf jauh lebih kecil dari RL, yang berarti Rf bias diabaikan, maka Vm =
Im.RL sehingga :
Dalam
perencanaan rangkaian penyearah, hal penting untuk diketahui adalah harga
tegangan maksimum yang diijinkan terhadap dioda. Tegangan maksimum ini sering
disebut PIV (peak-inverse voltage) atau tegangan puncak balik. Hal ini karena
pada saat diode mendapat bias mundur (balik) maka tidak arus yang mengalir dan
semua tegangan dari sekunder trafo berada pada dioda. PIV untuk penyearah
setengah gelombang, yaitu :
PIV = Vm
2)
Penyearah Gelombang Penuh Center Tap
Terminal
sekunder dari Trafo CT mengeluarkan dua buah tegangan keluaran yang sama tetapi
fasanya berlawanan dengan titik CT sebagai titik tengahnya. Kedua keluaran ini masing-masing
dihubungkan ke D1 dan D2, sehingga saat D1 mendapat sinyal siklus positip maka
D2 mendapat sinyal siklus negatip, dan sebaliknya.
Dengan
demikian, D1 dan D2 hidupnya bergantian. Namun karena arus i1 dan i2 melewati
tahanan beban (RL) dengan arah yang sama, maka iL menjadi satu arah. Rangkaian
penyearah gelombang penuh ini merupakan gabungan dua buah penyearah setengah
gelombang yang hidupnya bergantian setiap setengah siklus, sehingga arus maupun
tegangan rata-ratanya adalah dua kali dari penyearah setengah gelombang, yaitu
:
Dan
Apabila
harga Rf jauh lebih kecil dari RL, maka Rf bias diabaikan, sehingga:
Tegangan
puncak inverse yang dirasakan oleh dioda adalah sebesar 2Vm. Misalnya pada saat
siklus positip, dimana D1 sedang hidup (ON) dan D2 sedang mati (OFF), maka
jumlah tegangan yang berada pada dioda D2 yang sedang OFF tersebut adalah dua
kali dari tegangan sekunder trafo. Sehingga PIV untuk masing-masing dioda dalam
rangkaian penyearah dengan trafo CT adalah:
PIV = 2Vm
3)
Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan
Prinsip
kerja rangkaian penyearah gelombang penuh sistem jembatan dapat dijelaskan
melalui gambar 3. Pada saat rangkaian jembatan mendapatkan positip dari siklus
sinyal ac, maka :
- D1 dan
D3 hidup (ON), karena mendapat bias maju
- D2 dan
D4 mati (OFF), karena mendapat bias mundur
sehingga
arus i1 mengalir melalui D1, RL, dan D3. Apabila jembatan memperoleh siklus
negatip, maka :
- D2 dan
D4 hidup (ON), karena mendapat bias maju
- D1 dan
D3 mati (OFF), karena mendapat bias mundur
sehingga
arus i2 mengalir melalui D2, RL, dan D4.
Dengan
demikian, arus yang mengalir ke beban (iL) merupakan penjumlahan dari dua arus
i1 dan i2. Besarnya arus rata-rata pada beban adalah sama seperti penyearah
gelombang penuh dengan trafo CT, yaitu: 0.636 Im dan PIV masing-masing diode adalah:
PIV = Vm
FILTER
Filter
dalam rangkaian penyearah digunakan untuk memperkecil tegangan ripple, sehingga
dapat diperoleh tegangan keluaran yang lebih rata, baik untuk penyearah
gelombang setengah maupun gelombang penuh. Filter diperlukan karena rangkaian –
rangkaian elektronik memerlukan sumber tegangan DC yang tetap, baik untuk
keperluan sumber daya dan pembiasan yang sesuai operasi rangkaian. Rangkaian
filter dapat dibentuk dari kapasitor (C), induktor (L) atau keduanya.
1).
Filter Kapasitor
Selama
seperempat perioda positif yang pertama dari tegangan sekunder, Dioda D1
menghantar. Karena dioda menghubungkan sumber VS1 secara langsung dengan
kapasitor, maka kapasitor akan dimuati sampai tegangan maksimum VM.
Setelah
mencapai harga maksimum, dioda berhenti menghantar (mati), hal ini terjadi
karena kapasitor mempunyai tegangan sebesar VM, yang artinya sama dengan
tegangan sumber dan bagi dioda artinya tidak ada beda potensial. Akibatnya
dioda seperti saklar terbuka, atau dioda dibias mundur (reverse). Dengan tidak
menghantarnya dioda, kapasitor mulai mengosongkan diri melalui resistansi beban
RL, sampai tegangan sumber mencapai harga yang lebih besar dari tegangan
kapasitor. Pada saat dimana tegangan sumber lebih besar dari tegangan
kapasitor, dioda
kembali
menghantar dan mengisi kapasitor. Untuk arus beban yang rendah tegangan
keluaran akan hampir tetap sama dengan VM. Tetapi bila arus beban tinggi
pengosongan akan lebih cepat yang mengakibatkan ripple yang lebih besar dan
tegangan keluaran DC yang lebih kecil.
Tegangan
Ripple
Seperti
terlihat pada gambar 4 kapasitor mengisi (charges) dengan cepat pada awal
siklus sinyal dan membuang (discharges) dengan lambat setelah melewati puncak
positif (ketika dioda dibias mundur). Variasi pada tegangan keluaran untuk dua
kondisi, mengisi dan membuang, disebut dengan tegangan ripple (ripple
voltage). Semakin kecil ripple, semakin baik penfilteran seperti terlihat
pada gambar 4 Gambar 5 memperlihatkan penyearah gelombang penuh lebih mudah
melakukan penfilteran. Ketika di filter, penyearah gelombang penuh mempunyai
tegangan ripple lebih kecil disbanding gelombang setengah untuk resistansi
beban dan nilai kapasitor yang sama. Hal ini disebabkan kapasitor membuang
lebih cepat dan interval waktu yang lebih pendek.
Tegangan Rata –
Rata (VDC)
Ketika filter kapasitor membuang
(discharges), tegangannya adalah :
waktu
pembuangan kapasitor adalah dari satu puncak mendekati puncak berikutnya,
dimana ketika tegangan kapasitor mencapai nilai
minimumnya.
dengan
frekuensi jala – jala adalah 50 Hz, maka frekuensi ripple penyearah gelombang
penuh adalah 100 Hz, sehingga ;
untuk
memperoleh tegangan DC, tegangan maksimum dikurangi tegangan ripple peak to
peak dibagi dua.
Rangkaian RC
filter terdiri dari dua kapasitor C1 dan C2 dan sebuah resistor. Prinsip kerja
filter ini adalah membuat gelombang yang dihasilkan dari rectifier mendekati
gelombang DC murni.
Pada saat
rectifier mengeluarkan gelombang tegangan pada nilai puncak, maka kapasitor C1
akan terisi dengan muatan (charge). Ketika gelombang tegangan menurun, nilainya
menuju titik nol, C1 akan mengeluarkan muatan (discharge).
Kondisi C1 yang
selalu terisi muatan dan mengeluarkannya membuat ripple gelombang semakin kecil,
selanjutnya gelombang diperhalus oleh C2 hingga gelombang tegangan keluaran
menyerupai gelombang tegangan DC.
Sumber AC
menghasilkan sebuah arus dalam induktor, kapasitor, dan resistor. Arus AC pada
tiap-tiap komponen bergantung pada reaktansi induktif , reaktansi kapasitif ,
dan resistansi .
Induktor memiliki
sebuah reaktansi yang diberikan oleh :
|
Kapasitor memliki
sebuah reaktansi yang diberikan oleh :
|
|
Persyaratan
pertama desain filter induktor adalah untuk memperoleh nilai Xc lebih kecil
dari R L. Persyaratan kedua desain filter induktor adalah untuk memperolah X
L lebih besar dari X C. Ketika X L lebih besar dari X C , hampir semua
tegangan AC melalui induktor , persamaan tegangan keluaran AC :
|
- Bentuk gelombang keluaran
MAKALAH
PENYEARAH DAN FILTER
OLEH:
PUTU NOPA GUNAWAN
NIM : D411 10 009
KELOMPOK : 20
JURUSAN
TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS
HASANUDDIN
2012
OSILOSKOP IITujuan:
1.
Mempelajari
cara penggunaan osiloskop untuk mengamati komponen dua kutub.
2.
Mengukur
frekuensi dengan lisajous.
Alat-alat yang digunakan :
1
osiloskop2 generator fungsi2 resistor 100 ohm1 kapasitor 1µFUniversal path dan kabel-kabel
penghubung
Prosedur percobaan:
1.
Buat
diagram rangkaian seperti gambar di di bawah ini:
2.
Hubungkan
generator fungsi dengan input rangkaian.
3.
Atur
frekuensi generator fungsi pada 400 Hz, gelombang sinus, amplitude 10 Vpp
4.
Hubungkan
terminal dengan kanal osiloskop yaitu untuk terminal Y pada kanal chanel IIdan
terminal X pada kanal Chanel I
5.
Atur selector volt/div dan time/div sehingga diperoleh
gambar yang baik pada layar osiloskop atau pada posisi XY.
6.
Pilih
salah satu komponen kutub dua, kemudian hubungkan dengan rangkaian.
7.
Amati
dan catatlah bentuk gelombang yang terjadi, apakah sesuai dengan teori?
8.
Ulangi
langkah 1 sampai 8 dengan komponen lain yang tersedia.
Mengukur frekuensi dengan Cara Lissajous:
1.
Atur selektor time/div pada posisi XY, dan saklar pemilih
kanal pada posisi A dansinchro pada B
2.
Hubungkan
sinyal dengan frekuensi yang tidak diketahui pada kanal chanel I (input X),dan
sinyal dengan frekuensi yang diketahui pada kanal chanel II (input Y)
3.
Atur
frekuensi sinyal pada kanal A, sehingga diperoleh gambar dengan perbandinganantara Fy : Fx adalah 2:1, 3:1, 4:1, 3:2 dan 4:3.
Kemudian amati berapa perbandinganfrekuensinya. Bacalah penunjukan frekuensi
generator. Gambar pola yang ditampilkanCRO.
4.
Ulangi
langkah 2 dan 3 untuk frekuensi yang lain dan catatlah hasilnya.
Hasil Percobaan:
a.
b.
fy:fx
= 2:1fy= 920 Hzfx= 400Hz
c.
fy:fx
= 3:1fy= 1140 Hzfx= 400Hz
d.
fy:fx
= 4:1fy= 1220Hzfx= 400 Hz
e.
fy:fx
= 3:2fy= 1220 Hzfx= 800 Hz
f.
fy:fx
= 4:3fy= 1220 Hzfx= 900 Hz
Cara
Menggunakan OscilloscopeOscilloscope
Oscilloscope
adalah alat ukur yang mana dapat menunjukkan kepada anda 'bentuk' darisinyal
listrik dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap waktu pada layarnya.
Ituseperti layaknya voltmeter dengan fungsi kemampuan lebih, penampilan
tegangan berubah terhadap waktu.Sebuah graticule setiap 1cm grid membuat
anda dapatmelakukan pengukuran dari tegangan dan waktu pada layar
(sreen).Simbol diagram rangkaian untuk sebuah oscilloscopeCathode Ray
Oscilloscope (CRO)Sebuah grafik, biasa disebut
trace
/jejak,
tergambar oleh pancaran electron menumbuk lapisan phosphor dari layar
menimbulkan pancaran cahaya, biasanya berwarna hijau atau biru. Ini sama
dengan pengambaran pada layar televisi.Oscilloscope terdiri dari tabung vacuum
dengan sebuah cathode (electrode negative ) pada satu sisi yang
menghasilkan pancaran electron dan sebuah anode ( electrode positive) untuk
mempercepat gerakannya sehingga jatuh tertuju pada layar tabung. Susunan
inidisebut dengan electron gun. Sebuah tabung juga mempunyai elektroda yangmenyimpangkan
pancaran elektron keatas/kebawah dan kekiri/kekanan.Elektron-elektron disebut
pancaran sinar katoda sebab mereka dibangkitkan oleh cathodedan ini menyebabkan
oscilloscope disebut secara lengkap dengan
cathode rayoscilloscope atau CRO
.Sebuah
oscilloscope dual trace dapat menampilkan jejak rangkap/dua pada layarnya,untuk
mempermudah pembandingan sinyal input dan output dari sebuah
amplifier sebagai contohnya. Maka dibutuhkan biaya tambahan untuk
kemampuan tersebut.
Setting
up sebuah oscilloscope
Ini
semua yang perlu dilihat setelah setting up, saat dimana tidak ada sinyal
masukanyang dihubungkanOscilloscopes adalah instruments kompleks dengan
berbagai pengatur dan memerlukan penanganan pengaturan untuk keberhasilan
pemakaiannya. sangat mudah kehilangantampilan jejak/trace jika terdapat
pengaturan yang salah!Terdapat berbagai variasi susunan dan penandaan dari
berbagai pengaturnya sehinggadibutuhkan mengikuti petunjuk untuk membiasakan
dengan perangkat anda.Switch on oscilloscope untuk pemanasan (berkisar satu
menit atau dua menit).Jangan menghubungkan masukan pada tingkat ini.Set switch
AC/GND/DC (dengan masukan Y ) ke DC.Set SWP/X-Y switch ke SWP (sweep).Set
Trigger Level ke AUTO.Set Trigger Source ke INT (internal, masukan y ).Set Y
AMPLIFIER ke 5V/cm (nilai moderat).Set TIMEBASE ke 10ms/cm (kecepatan
moderat).Putar timebase VARIABLE control ke 1 atau CAL.Atur geseran Y
(atas/bawah) dan geser X (kiri/kanan) untuk memenuhi jejak pada tengahlayar,
seperti tergambar.Atur INTENSITY (kecerahan) dan FOCUS untuk kecerahan,
ketajaman trace/jejak.oscilloscope sekarang siap digunakan!
Penyambungan
oscilloscope
Susunan
dari sebuah sambungan ujung co-axialkit pemandu dan ujung penduga
OscilloscopeSebuah pemandu masukan Y oscilloscope selalu terdiri dari pemandu
co-axial dansusunannya ditunjukkan oleh diagram. Bagian tengah kabel
mengalirkan sinyal dan
bagian
selubung (pelindung) terhubung ketanah (0V) untuk melindungi sinyal
darigangguan listrik (biasa disebut dengan noise /derau).Sebagian besar oscilloscopes
mempunyai socket BNC untuk masukan y dan pemandu bagian ujung dengan
susunan tekan putar, untuk melepas adalah putar dan tarik.Oscilloscopes yang
digunakan disekolahan menggunakan sockets 4mm merah dan hitam4mm nyatanya,
tidak tercadar, ujung tancapan 4mm dapat digunakan jika diperlukan.Dalam
pemakaian profesional sebuah ujung rancangan khusus kit jarum penduga
hasilterbaik saat sinyal frekuensi tinggi dan saat menguji rangkaian dengan
resistansi tinggi,tetapi tidak diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana
semisal untuk audio(sampai 20kHz).Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya
sebuah voltmeter tetapi perlu disadari bahwascreen/cadar (hitam) cadar ujung
masukan terhubung pada pentanahan utama padaoscilloscope! Ini berarti harus
terhubung pada 0V rangkaian yang diukur.
Mengukur
tegangan dan perioda
Jejak
pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu. Bentuk
grafik mengejawantahkan gambaran sinyal asli masukan.Penandaan batasan
grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.Diagram menampilkan sebuah
gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuk sinyal yang
tetap.Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.diukur dalam
volts, V.Teganagn Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .Teganagn puncak
ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo). Biasanya pembacaan
pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak ke puncak.Perioda
adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal penuh.diukur dalam
detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan
microdetik (µs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1µs =
0.000001s.Frekuensi banyaknya putaran/getar per detik.diukur dalam hertz (Hz),
tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz(MHz) maka
digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz. frekuensi = 1 dan perioda =
1Perioda frekuensi
Resistansi tinggi, tetapi tidak
diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana semisaluntuk audio (sampai
20kHz).Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya sebuah voltmeter tetapi perlu
disadari bahwascreen/cadar (hitam) cadar ujung masukan terhubung pada
pentanahan utama padaoscilloscope! Ini berarti harus terhubung pada 0V
rangkaian yang diukur.Penjejakan sinyal ACdengan oscilloscopetepatkan
pengaturanPemenuhan jejak mantap dan jelasSaat anda menghubungkan osciloscope
pada rangkaian untuk diukur atur pengaturanuntuk mendapatkan gambar yang mantap
dan jelas:• Pengatur Y AMPLIFIER (VOLTS/CM) menentukan ketinggian penjejakan.
pilih peletakan jejak berkisar setengah tinggi layar, namun jangan sampai
hilang darinya(layar).• Pengatur TIMEBASE (TIME/CM) mengatur seberapa sering
titik bergerak melintasilayar. pilih pengaturan agar satu sinyal penuh yang
tampil dilayar.Catatan, masukan DC menampilkan sebuah garis lurus, yang mana pengaturan
jejak basiswaktu tidak tidak kritis.• PengaturTRIGGER umumnya baik jika
diletakkan ke posisi AUTO.cara terbaik memulai pengukuran dengan osciloscope
saat pertama kali adalahmenggunakan sinyal sederhana seperti keluaran dari
paket sinyal AC letakkan pada
4V. ________________________________________ Mengukur tegangan dan
periodaJejak pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu.
Bentuk grafik mengejawantahkan gambaran sinyal asli masukan.Penandaan
batasan grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.Diagram menampilkan
sebuah gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuk sinyal yang
tetap.• Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.diukur
dalam volts, V.• Teganagn Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .•
Teganagn puncak ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo).
Biasanya pembacaan pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak
ke puncak.• Perioda adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal
penuh.diukur dalam detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan
microdetik (µs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1µs =
0.000001s.• Frekuensi banyaknya putaran/getar per detik.diukur dalam hertz
(Hz), tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz(MHz) maka
digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz.frekuensi = 1 dan perioda =
1Perioda frekuensiJejak sinyal AC
Y AMPLIFIER: 2V/cmTIMEBASE: 5ms/cmcontoh pengukuran:tegangan puncak ke puncak = 8.4Vamplitudo = 4.2V perioda = 20msfrekuensi = 50HzTegangantegangan ditunjukkan oleh sumbu tegak Y dan skala ini ditentukan oleh pengaturanAMPLIFIER Y (VOLTS/CM). Biasanya Tegangan puncak ke puncak pengukuran initidak dapat mengetahui kebenaran posisi 0V. Amplitudo adalah setengah tegangan puncak ke puncak.untuk membenahi pembacaan langsung 0V tiliklah (biasanya separuh bagian layar): geser sakelar AC/GND/DC ke GND (0V) dan gunakan pengeser Y (atas/bawah) untuk menepatkan letak jejak bila perlu, pindah lagi sakelar ke DC kembali untuk mengamatisinyal.Tegangan = jarak dalam cm × volts/cmContoh: tegangan puncak kepuncak = 4.2cm × 2V/cm = 8.4Vamplitud0 (tegangan puncak) = ½ × tegangan puncak ke puncak = 4.2VPeriodaWaktu ditunjukan oleh sumbu X (horizontal) dan skala ditentukan oleh pengatur TIMEBASE (TIME/CM). The waktu perioda (sering disebut perioda) adalah waktu satu putaran?getar sinyal. frekuensi banyak getar per detik, frekuensi = 1/periodaYakinkan pengatur halus basis waktu ke 1 atau CAL (calibrasi) sebelum melakukan pengukuran.Waktu = jarak dalam cm × time/cmcontoh: perioda = 4.0cm × 5ms/cm = 20msdan frekuensi = 1/waktu perioda = 1/20ms = 50Hz ________________________________________ Basis waktu lambat,tidak ada masukanAnda dapat melihat pergerakan titik Timebase cepat, tidak ada inputTitik sangat cepatsehingga tertampil sebuah garisTimebase (time/cm) dan trigger controlsSapuan oscilloscope dari pancaran electron melintasi layar dari kiri kekanan kecepatanmantapnya diatur oleh TIMEBASE control. setiap penandaan titik pewaktu memindahsejauh 1cm, pengaruh pengaturan skala pada sumbu x. Pengatur Timebase ditandaidengan TIME/CM.Pada pengaturan timebase lambat (seperti 50ms/cm) anda dapat melihat pergerakan titik pada layar tetapi saat pengaturan lebih cepat (seperti 1ms/cm) titk bergerak cepat makamuncul garis. Transformator
Rabu, 16 November 2011
TRANSFORMATOR
Transformator atau trafo adalah komponen
elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.
Umumnya, Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan
mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian
listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip
induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang
tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga
memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai ,dan ekonomis untuk tiap-tiap
keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik
jarak jauh.
Dalam bidang elektronika,
transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber
dan beban, untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain, dan untuk
menghambat arus searah sambil tetap melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik
antara rangkaian atau juga transformator atau transformer atau
trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.
Transformator step-down
Adaptor AC-DC merupakan piranti yang
menggunakan transformator step-down
Prinsip Kerja
Transformator
|
|
Komponen
Transformator (trafo)
Transformator (trafo) adalah alat
yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).
Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer)
yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai
output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang
dihasilkan.
Bagian-Bagian Transformator Contoh Transformator Lambang Transformator
Prinsip Kerja
Transformator
Prinsip kerja dari sebuah
transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan
dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan
primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah
diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan
sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl
induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).
Pada
skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang
mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan
magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang
dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
Hubungan
antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah
lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:
Vp = tegangan primer (volt) Vs = tegangan sekunder (volt) Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara
jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis
yaitu:
1.
Transformator
step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah
menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder
lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2.
Transformator
step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik
tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan
primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan
yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1.
Sebanding
dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2.
Sebanding
dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3.
Berbanding
terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
Sehingga
dapat dituliskan:
Penggunaan
Transformator
Transformator (trafo) digunakan pada
peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian
besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt
padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk
mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik
bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator
adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.
Contoh cara
menghitung jumlah lilitan sekunder:
Untuk menyalakan lampu 10 volt
dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down.
Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah
lilitan pada kumparan sekundernya ?
Penyelesaian:
Diketahui: Vp = 220 V Vs = 10 V Np = 1100 lilitan Ditanyakan: Ns = ........... ? Jawab: Jadi, banyaknya lilitan sekunder adalah 50 lilitan |
Prinsip kerja
Transformator bekerja berdasarkan
prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang
membentangi primer menimbulkan fluks
magnet yang idealnya semua bersambung dengan
lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi
sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Hubungan Primer-Sekunder
Fluks pada transformator
Rumus untuk fluks magnet yang
ditimbulkan lilitan primer adalah dan
rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah .
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat sedemikian hingga . Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat sedemikian hingga . Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Kerugian dalam transformator
Perhitungan diatas hanya berlaku
apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam
praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:
1.
kerugian
tembaga. Kerugian dalam lilitan tembaga
yang disebabkan oleh resistansi tembaga
dan arus listrik yang
mengalirinya.
2.
Kerugian
kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling
primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang
diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi
dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
3.
Kerugian
kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh
kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini
sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini
dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak
(bank winding)
4.
Kerugian
histeresis.
Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena
inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika.
Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi
rendah.
5.
Kerugian
efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang
dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan
konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi
relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz,
yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi.
Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga
sebagai ganti kawat biasa.
6.
Kerugian
arus eddy
(arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan
yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet
yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi
olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan
inti berlapis-lapisan.
Efisiensi
Efisiensi transformator dapat
diketahui dengan rumus Karena
adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat
mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa
mencapai 98%.
Jenis-jenis transformator
Step-Up
Transformator step-up adalah
transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan
primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa
ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator
menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Step-Down
Transformator step-down memiliki
lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi
sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui,
terutama dalam adaptor AC-DC.
Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri
dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam
transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan
dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa
dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa.
Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan
kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator
jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan
lilitan sekunder.
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya
adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah,
memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
Transformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan
sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder
sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder
dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator
seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak
digantikan oleh kopling kapasitor.
Transformator pulsa
Transformator pulsa adalah
transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa.
Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga
setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah.
Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan
fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh,
yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
Transformator tiga fasa
Transformator
tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus
satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan
lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).
Fluks pada transformator
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah δΦ = Є x δt dan rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah Є = N x δΦ / δt.
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka δΦ/ δt = Vp / Np = Vs / Ns dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat Vp / Vs = Np / Ns sedemikian hingga Vp x Ip = Vs x Is. Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Kerugian dalam transformator
Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:
1. Kerugian tembaga. Kerugian I2R dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
2. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
3. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
4. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
5. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
6. Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan.
Efisiensi
Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus η = (Po / Pi) x 100%. Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.
Jenis-jenis transformator
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
Transformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan ausio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.
Transformator pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
Transformator tiga fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).
Prinsip Kerja Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).
Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:
Vp / Vs = Np / Ns
Keterangan:
Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah δΦ = Є x δt dan rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah Є = N x δΦ / δt.
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka δΦ/ δt = Vp / Np = Vs / Ns dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat Vp / Vs = Np / Ns sedemikian hingga Vp x Ip = Vs x Is. Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
Kerugian dalam transformator
Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:
1. Kerugian tembaga. Kerugian I2R dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
2. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
3. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
4. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
5. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
6. Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan.
Efisiensi
Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus η = (Po / Pi) x 100%. Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.
Jenis-jenis transformator
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
Autotransformator variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
Transformator isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan ausio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.
Transformator pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
Transformator tiga fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).
Prinsip Kerja Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).
Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:
Vp / Vs = Np / Ns
Keterangan:
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
( Vs ~ 1 / Np ) Sehingga dapat dituliskan: Vs = (Ns / Np) x Vp.
Penggunaan Transformator
Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.
Jenis-jenis Transformator
1. Jenis transformator berdasarkan
fungsinya- Trafo step-up- Trafo step-down
2. Jenis transformator berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder- Trafo step-up- Trafo step-down
3. Jenis transformator catu daya- Trafo engkel- Trafo CT
2. Jenis transformator berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder- Trafo step-up- Trafo step-down
3. Jenis transformator catu daya- Trafo engkel- Trafo CT
4. Jenis tranformator berdasarkan
inti- Trafo tipe shell- Trafo tipe inti
Fungsi Dioda
Fungsi Dioda dalam komponen elektronika adalah sebagai, Untuk penyerah arus, Sebagai catu daya, Sebagai penyaring atau pendeteksi dan Untuk stabilisator tegangan. Dioda adalah komponen aktif yang memiliki dua terminal yang melewatkan arus listrik hanya satu arah.Dioda memiliki dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan diode digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.
Dalam dunia otomotif, fungsi dioda sangat di perlukan pada sistem pengisian alternatol/dinamo isi dimana tegangan AC yang di bangkitkan oleh alternator di searahkan menjadi tegangan DC oleh dioda sebagai sumber suplay tegangan ke beban serta sebagai charger accu/aki dengan 12 volt melalui IC regulator alternator.
Jenis dioda juga bermacam-macam, seperti Dioda silicon, Dioda germanium, Dioda zener dan LED (Light Emitting Dioda). Fungsi dioda ini sangat berlainan, karena memiliki perbedaan pada aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jenis elektrode ataupun jenis pertemuan.
Selain sebagai penyerah arus, fungsi dioda juga bisa di gunakan sebagai detector yaitu untuk mendeteksi sinyal-sinyal kecil. Dioda zener dipakai sebagai stabilisator tegangan catu daya sedangkan dioda LED (Light Emitting Dioda) yaitu dioda yang dapat memancarkan cahaya biasanya dipakai sebagai lampu control.
Sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi dioda paling umum adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Itu sebabnya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.
Karakteristik dioda atau kurva I–V, berhubungan langsung dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pemiskinan yang terdapat pada pertemuan p-n di antara semikonduktor.
Pada diode p-n, arus mengalir dari sisi tipe-p (anode) menuju sisi tipe-n (katode), tetapi tidak mengalir dalam arah sebaliknya. Itu lah yang dinamakan Dioda semikonduktor. Tipe lain dari diode semikonduktor adalah diode Schottky yang dibentuk dari pertemuan antara logam dan semikonduktor.
Demikian penjelasan tentang Fungsi Dioda, bagi yang berminat juga bisa membaca artikel lainnya tentang Resitor, Kapasitor dan Transistor.Dioda adalah komponen elektronika berbahan semikonduktor (germanium, silikon) yang mempunyai karakteristik hanya dapat melewatkan arus forward saja dan menahan arus reverse atau sebagai penyearah yang dapat merubah arus bolak – balik mejadi arus searah.
Berikut akan dijelaskan salah satu aplikasi dari fungsi dioda yang dapat kita manfaatkan, yaitu sebagai penyearah setengah gelombang, seperti gambar berikut:
Pada gambar diatas sumber AC(Alterbating Current) atau sumber tegangan bolak balik disearahkan dengan menggunakan dioda, arus hanya dapat mengalir satu arah dibagian katoda sedangkan arus yang lewat di bagian anoda ditahan. perhatikan gelombang yang dihailkan gelombang negatif yang dihilangkan oleh dioda yang hanya melewatkan gelombang positif.
Untuk memperhalus tegangan keluaran, pada rangkaian dapat ditambahkan dengan kapasitor, seperti gambar dibawah ini
Setengah dasar penyearah gelombang sirkuit
Setengah gelombang penyearah sirkuit
dapat digunakan di sejumlah aplikasi yang berbeda. Gelombang setengah sirkuit
penyearah biasanya menggunakan dioda tunggal. Ini melewati setengah siklus, dan
blok yang lain. Dengan cara ini hanya setengah dari siklus yang digunakan,
tetapi saat ini hanya dibiarkan mengalir dalam satu arah.
Dioda penyearah
setengah gelombang dasar sirkuit
Setengah gelombang penyearah sirkuit sering
dapat digunakan dengan transformator jika ingin digunakan untuk menjalankan
peralatan dengan cara apapun. Biasanya dalam aplikasi ini input bolak gelombang
disediakan melalui trafo. Ini digunakan untuk memberikan tegangan masukan yang
diperlukan.
Dioda penyearah
setengah gelombang dengan sirkuit transformator
Setengah
gelombang penyearah dioda persyaratan
Ketika merancang sebuah rangkaian
penyearah setengah gelombang, perlu untuk memastikan bahwa dioda ini mampu
memberikan kinerja yang diperlukan. Meskipun ada sangat banyak parameter yang
mendefinisikan dioda individu, dan ini mungkin perlu dipertimbangkan untuk
desain tertentu, beberapa parameter utama dirinci sebagai berikut:
- Maju saat ini: Adalah penting bahwa dioda mampu menangani tingkat saat ini saat ini dan puncak rata-rata yang mengalir melalui itu dalam rangkaian penyearah gelombang setengah. Arus akan mencapai puncaknya sebagai akibat dari sirkuit smoothing kapasitor. Sebagai arus hanya saat ini sebagai biaya kapasitor up, saat ini dalam ledakan singkat yang jauh lebih tinggi dari saat ini rata-rata.
- Tegangan terbalik Peak: Dioda harus mampu andal menahan tegangan terbalik atau terbalik puncak yang muncul di atasnya. Tegangan puncak tidak hanya tegangan output, tetapi lebih tinggi. Nilai puncak tegangan terbalik dioda harus minimal 2 x √ 2 kali tegangan RMS dari input. Hal ini karena output biasanya dihaluskan oleh kapasitor, dan ini akan membawa nilai yang merupakan puncak dari gelombang masukan. Ini akan menjadi √ 2 kali tegangan RMS. Dengan tegangan pada output, bentuk gelombang masukan pada bagian "diblokir" siklus akan jatuh dan mencapai nilai puncak di bagian bawah puncak nilai √ 2 kali RMS. Nilai balik maksimum terlihat di dioda penyearah adalah jumlah dari kedua tegangan.
·
Elektronika Dasar Konsep Dasar Penyearah
Gelombang (Rectifier) Home Sitemap Contact Us Disclaimer Privacy Policy About
Us Instrument Komponen Sensor / Tranducer Pengujian Percobaan Rangkaian Audio
Power Supply Teori Elektronika Home » Teori Elektronika » Konsep Dasar
Penyearah Gelombang (Rectifier) Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier)
Konsep dasar penyearah gelombang yang dimaksud dalam artikel ini adalah konsep
penyearah gelombang dalam suatu power supply atau catu daya. Penyearah
gelombang (rectifier) adalah bagian dari power supply / catu daya yang
berfungsi untuk mengubah sinyal tegangan AC (Alternating Current) menjadi
tegangan DC (Direct Current). Komponen utama dalam penyearah gelombang adalah
diode yang dikonfiguarsikan secara forward bias. Dalam sebuah power supply
tegangan rendah, sebelum tegangan AC tersebut di ubah menjadi tegangan DC maka
tegangan AC tersebut perlu di turunkan menggunakan transformator stepdown. Ada
3 bagian utama dalam penyearah gelombang pada suatu power supply yaitu, penurun
tegangan (transformer), penyearah gelombang / rectifier (diode) dan filter
(kapasitor) yang digambarkan dalam blok diagram berikut. penyearah
gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori penyearah gelombang,penyearah
gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah setengah gelombang,teori
rectifier,dasar teori penyearah,konsep rectifier,penyearah gelombang dengan
filter,formulasi penyearah,rumus filter,output penyearah gelombang,diode
penyearah,rectifier dengan diode Pada dasarnya konsep penyearah gelombang
dibagi dalam 2 jenis yaitu, Penyearah setengah gelombang dan penyearah
gelombang penuh. Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave rectifier) penyearah
gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori penyearah gelombang,penyearah
gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah setengah gelombang,teori
rectifier,dasar teori penyearah,konsep rectifier,penyearah gelombang dengan
filter,formulasi penyearah,rumus filter,output penyearah gelombang,diode
penyearah,rectifier dengan diode,half wave rectifier,full wave rectifier
Penyearah setengah gelombang (half wave rectifer) hanya menggunakan 1 buah
diode sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC. Prinsip kerja
dari penyearah setengah gelombang ini adalah mengambil sisi sinyal positif dari
gelombang AC dari transformator. Pada saat transformator memberikan output sisi
positif dari gelombang AC maka diode dalam keadaan forward bias sehingga sisi
positif dari gelombang AC tersebut dilewatkan dan pada saat transformator
memberikan sinyal sisi negatif gelombang AC maka dioda dalam posisi reverse
bias, sehingga sinyal sisi negatif tegangan AC tersebut ditahan atau tidak
dilewatkan seperti terlihat pada gambar sinyal output penyearah setengah
gelombang berikut. penyearah gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori
penyearah gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah
setengah gelombang,teori rectifier,dasar teori penyearah,konsep
rectifier,penyearah gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus
filter,output penyearah gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half
wave rectifier,full wave rectifier Formulasi yang digunakan pada penyearah
setengah gelombang sebagai berikut. Vavg=\frac{Vm}{\pi R} Penyearah Gelombang
Penuh (Full wave Rectifier) Penyearah gelombang penuh dapat dibuat dengan 2
macam yaitu, menggunakan 4 diode dan 2 diode. Untuk membuat penyearah gelombang
penuh dengan 4 diode menggunakan transformator non-CT seperti terlihat pada
gambar berikut : penyearah gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori penyearah
gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah setengah
gelombang,teori rectifier,dasar teori penyearah,konsep rectifier,penyearah
gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus filter,output penyearah
gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half wave rectifier,full wave
rectifier Prinsip kerja dari penyearah gelombang penuh dengan 4 diode diatas
dimulai pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi positif,
maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2, D3 pada posisi reverse bias
sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan di leawatkan melalui
D1 ke D4. Kemudian pada saat output transformator memberikan level tegangan
sisi puncak negatif maka D2, D4 pada posisi forward bias dan D1, D2 pada posisi
reverse bias sehingan level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui
D2, D4. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada grafik output berikut.
penyearah gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori penyearah
gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah setengah
gelombang,teori rectifier,dasar teori penyearah,konsep rectifier,penyearah
gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus filter,output penyearah
gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half wave rectifier,full wave
rectifier Penyearah gelombang dengan 2 diode menggunakan tranformator dengan CT
(Center Tap). Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 diode dapat dilihat
pada gambar berikut : penyearah gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori
penyearah gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah
setengah gelombang,teori rectifier,dasar teori penyearah,konsep
rectifier,penyearah gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus
filter,output penyearah gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half
wave rectifier,full wave rectifier Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang
penuh dengan 2 dioda ini dapat bekerja karena menggunakan transformator dengan
CT. Transformator dengan CT seperti pada gambar diatas dapat memberikan output
tegangan AC pada kedua terminal output sekunder terhadap terminal CT dengan
level tegangan yang berbeda fasa 180°. Pada saat terminal output transformator
pada D1 memberikan sinyal puncak positif maka terminal output pada D2
memberikan sinyal puncak negatif, pada kondisi ini D1 pada posisi forward dan
D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi puncak positif dilewatkan melalui D1.
Kemnudian pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal
puncak negatif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak positif,
pada kondisi ini D1 posisi reverse dan D2 pada posisi forward. Sehingga sinyal
puncak positif dilewatkan melalui D2. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
gambar output penyearah gelombang penuh berikut. penyearah gelombang,rectifier,penyearah
power supply,teori penyearah gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah
gelombang penuh,penyearah setengah gelombang,teori rectifier,dasar teori
penyearah,konsep rectifier,penyearah gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus
filter,output penyearah gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half
wave rectifier,full wave rectifier Formulasi pada penyearah gelombang penuh
sebagai berikut. Vavg=\frac{2Vm}{\pi } Penyearah Dilengkapi Filter Kapasitor
Agar tegangan penyearahan gelombang AC lebih rata dan menjadi tegangan DC maka
dipasang filter kapasitor pada bagian output rangkaian penyearah seperti
terlihat pada gambar berikut. penyearah gelombang,rectifier,penyearah power
supply,teori penyearah gelombang,penyearah gelombang AC,penyearah gelombang
penuh,penyearah setengah gelombang,teori rectifier,dasar teori penyearah,konsep
rectifier,penyearah gelombang dengan filter,formulasi penyearah,rumus
filter,output penyearah gelombang,diode penyearah,rectifier dengan diode,half
wave rectifier,full wave rectifier Fungsi kapasitor pada rangkaian diatas untuk
menekan riple yang terjadi dari proses penyearahan gelombang AC. Setelah
dipasang filter kapasitor maka output dari rangkaian penyearah gelombang penuh
ini akan menjadi tegangan DC (Direct Current) yang dpat diformulasikan sebagai
berikut : Vdc = \frac{2Vmax}{\pi } Kemudian untuk nilai riple tegangan yag ada
dapat dirumuskan sebagai berikut : V_{Riple} = \frac{I_{Load}}{fC} Tags Of
Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier) : dasar teori penyearah, diode
penyearah, formulasi penyearah, full wave rectifier, half wave rectifier,
konsep rectifier, output penyearah gelombang, penyearah gelombang, penyearah
gelombang AC, penyearah gelombang dengan filter, penyearah gelombang penuh,
penyearah power supply, penyearah setengah gelombang, rectifier, rectifier
dengan diode, rumus filter, teori penyearah gelombang, teori rectifier Topic
Entry For Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier) : penyearah gelombang
penuh penyearah setengah gelombang Rangkaian penyearah penyearah gelombang
rectifier adalah penyearah half wave rectifier teori penyearah konsep dasar
penyearah gelombang rangkaian penyearah gelombang penuh dasar penyearah fungsi
galvanometer pengertian rectifier penyearah gelombang penuh dengan 4 dioda full
wave rectifier pengertian Rectifier Half Wave [17 Feb 2012 | No Comment | ]
[Archive in : Teori Elektronika] Share Artikel "Konsep Dasar Penyearah
Gelombang (Rectifier) ke : 13Share Download PDF Buat Pesan Untuk Artikel "Konsep
Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier)" Ikuti perkembangan komentar pada
artikel "Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier)" melalui RSS.
Be nice. Keep it clean. Stay on topic. No spam. Nama (required) Email (will not
be published) (required) 3+7 (Wajib di jawab) Enter Your Email To Follow
Article Related Post Power Supply Variabel 10APower Supply Variabel 10A Membuat
Power Supply Variabel dapat menggunakan konfigurasi rangkaian transistor atau
menngunakan IC ... Pelipat Tegangan (Voltage Multiplier) Gelombang PenuhPelipat
Tegangan (Voltage Multiplier) Gelombang Penuh Pelipat tegangan gelombang penuh
pada prinsipnya sama dengan pelipat tegangan setengah gelombang, ... Pelipat
Tegangan (Voltage Multiplier) Setengah GelombangPelipat Tegangan (Voltage Multiplier)
Setengah Gelombang Pelipat tegangan dengan dioda berfungsi untuk melipat
gandakan suatu tegangan input menjadi ... Amplifier Push Pull Kelas BAmplifier
Push Pull Kelas B Amplifier kelas B hanya dapat menguatkan setengah siklus
(180°) dari sinyal input, ... Power Amplifier KomplementerPower Amplifier
Komplementer Power amplifier komplementer merupakan bentuk lain penguat
push-pull yang menggunakan dua buah ...
·
Recent Topic fungsi KAPASITOR DALAM PENYEARAH
SETENGAH GELOMBANG rangkaian dasar power supply rangkaian dasar power suplly
HUBUNGAN Kolektor basis arus transistor cara membuat saklar suhu defenisi ldr
pengganda tegangan penguat inverting resistor tetap adalah KOMPONEN PENGHUBUNG
FILTER PASIF rangkaian feedback dasar dasar teori rangkaian seri dan paralel
prinsip kerja power transistor menentukan titik q pada gambar bias transistor
sistem kerja power supply prinsip kerja penguat transistor kelas a merangkai
paralel resistor merangkai led paralel resistor pengertian common base
configuration dioda adalah RUMUS RESISTANSI prinsip kerja dioda zener pada
rangkaian teori dasar penggunaan tahanan dengan menggunakan voltmeter dan
amperemeter dc tegangan output ic 0804 manfaat kalor jenis fungsi op-am
referensi tegangan dioda zener kegunaan rangkaian flip flop gambar power suplly
untuk audio amplifier teori dasar penyearah gelombang menghitung arus led
pararel fungsi kapasitor dan fungsinya macam-macam Kode-kode warna pada
resistor keuntungan dan kerugian dari arus ac d Popular Post penyearah
gelombang,rectifier,penyearah power supply,teori penyearah gelombang,penyearah
gelombang AC,penyearah gelombang penuh,penyearah setengah gelombang,teori
rectifier,dasar teori penyearah,konsep rectifier,penyearah gelombang dengan
filter,formulasi penyearah,rumus filter,output penyearah gelombang,diode
penyearah,rectifier dengan diode Konsep Dasar Penyearah Gelombang (Rectifier)
Konsep dasar penyearah gelombang yang dimaksud dalam artikel ini adalah konsep
penyearah gelombang dalam suatu ... power supply variabel,power supply 10
ampere,power regulator 10 ampere,power supply 10A,power supply
variabel,catudaya variabel,catudaya 10A,rangkaian power supply variabel,power
supply variabel dengan transistor,power supply 10A dengan transistor,bagian
power supply Power Supply Variabel 10A Membuat Power Supply Variabel dapat
menggunakan konfigurasi rangkaian transistor atau menngunakan IC regulator
tegangan variabel. ... jenis-jenis kapasitor,kapasitor tetap,kapasitor
variabel,kapasitor polar,kapasitor non polar,dielektrik kapasitr,electrolit
kapasitor,pengertian kapasitor tetap,definisi kapasitor variabel,fungsi
kapasitor variabel,contoh kapasitor polar,fungsi kapasitor tetap,kapasitas
kapasitor variabel Jenis – Jenis Kapasitor Kapasitor yang dipelajari dan
digunakan dalam rangkaian elektronika ada beberapa jenis. Cara membedakan
kapasitor juga ... karakteristik kapasitor,sifat kapasitor,kapasitansi
kapasitor,kapasitas kapasitor,teori kapasitansi,rumus kapasita,kapasitor
seri,kapasitor paralel,muatan kapasitor,pengisian kapasitor,pengosongan
kapasitor,tegangan kapasitor seri,tegangan kapasitor parallel,muatan kapasitor
seri,muatan kapasitor parallel Karakteristik Kapasitor Sifat-sifat kapasitor
pada umumnya : Kapasitor terhadap tegangan dc merupakan hambatan yang sangat
besar. Kapasitor ... Popular Topic pengertian kapasitor karakteristik kapasitor
pengertian transistor trimpot jenis kapasitor dioda zener jenis-jenis kapasitor
persamaan galvanometer dan amperemeter pengisian kapasitor pengertian bimetal
penyearah gelombang penuh resistor variabel jenis-jenis resistor fungsi dioda
zener pengertian ntc pengertian dioda rangkaian clamper cara kerja amperemeter
pengertian semikonduktor fungsi resistor potensiometer coupling langsung
pengertian diode fungsi kapasitor elco rangkaian clipper jenis jenis resistor
kapasitor penurunan rumus hambatan dalam amperemeter pengertian sensor diode
teori elektronika teori transistor penyearah setengah gelombang fungsi dioda
jenis-jenis kapasitor dan fungsinya fungsi bimetal perbedaan osiloskop digital
osiloskop crt dan multimeter digital kapasitor elco penurunan rumus amperemeter
kapasitas kapasitor perbedaan alat ukur tegangan listrik Osiloskop Digital
Osiloskop CRT dan Multimeter Digital kapasitor variabel JENIS RESISTOR
pengertian resistor clamper rangkaian seri dan paralel perbedaan galvanometer
dan amperemeter macam-macam sensor rangkaian power supply sensor suhu lm35
fungsi ammeter dc dioda rumus amperemeter karakteristik inverting amplifier
amperemeter dan voltmeter arus searah persamaan dan perbedaan galvanometer dan
amperemeter rangkaian paralel pembatas tegangan rangkaian kapasitor rumus
voltmeter daerah kerja transistor menentukan kaki transistor karakteristik
dioda zener fungsi ohmmeter transistor teori kapasitor pengisian dan
pengosongan kapasitor perkembangan dioda sampai sekarang Rangkaian penyearah «
Persyaratan Sensor Dan Tranducer Jenis – Jenis Kapasitor » Copyright © 2012
Elektronika Dasar Teori, Rangkaian, Artikel Dan Aplikasi Elektronika
Fungsi
Kapasitor sebagai Filtering (penghalusan) pada penyearah arussetengah.
Sebagaimana
telah diketahui sebelumnya bahwa arus listrik DC yang keluar dari dioda masih berupa deretan pulsa-pulsa. Tentu
saja arus listrik DCsemacam ini tidak
cocok atau tidak dapat digunakan oleh perangkatelektronik apapun.Untuk itu perlu dilakukan suatu cara filtering
agar arus listrik Dc yang masihberupa
deretan pulsa itu menjadi arus listrik DC yang halus/ rata. Adabeberapa cara yang dapat dilakukan diantaranya
dengan C filter, RC filter dan
LC filter.Pada artikel hanya akan dibahas C filter (basic). Sedangkan RC
maupun LCfilter merupakan pengembangan C filter yang fungsinya lebih
menghaluskantegangan output dioda.
Kapasitor sebagai filter
Filtering atau penghalusan yang paling sederhana ialah
denganmenggunakan capacitor yang dihubungkan seperti terlihat
pada gambar.Tegangan input rata-rata (average) 115 volt. Tegangan
puncak 162 volt. marikita lihat apa yang terjadi ketika suatu
capasitor ditambahkan pada outputdioda. Pada saat anoda D1
mendapat pulsa positip, D1 langsung konduksidan
capacitor mulai mengisi. Ketika capacitor telah mencapai teganganpuncak
D1 menyumbat karena katodanya lebih positip daripada anodanya.Capacitor harus membuang (discharge) muatannya
melalui beban yangmempunyai resistan tertentu. Oleh karenanya waktu discharge
capacitor lebih lama dibanding
waktu yang dibutuhkan AC untuk melakukan satuperiode (cycle). Akibatnya
sebelum capacitor mencapai nol volt diisi kembalioleh pulsa berikutnya.
Bagaimana bentuk tegangan DC setelah difilter dengan
capacitor dapatdilihat pada gambar. Gambar A menunjukkan output penyearah
setengahgelombang tanpa capacitor. Tampak jelas tegangan rata-ratanya (E ave)hanya sitar 31% dari
tegangan puncak. Ketika suatu capacitor ditambahkanmaka bentuk tegangan outputnya seperti terlihat pada gambar B. Di sinicapacitor
mencegah tegangan output mencapai nol volt. Sehingga teganganoutput rata-ratanya naik dibanding sebelumnya (no
capacitor). Jika nilaicapacitornya dibesarkan atau ditambah maka bentuk
tegangan outputnyaseperti terlihat pada gambar C. Tampak jelas tegangan
rata-ratanya (E ave)meningkat dibandingkan
sebelumnya (nilai capacitor yang lebih besar diperlukan bila arus listrik yang dinutuhkan
beban relativ besar.
Tegangan rata-rata (E ave). Jika kita mengatakan tegangan
AC ini 115 V,sesungguhnya yang kita sebutkan adalah tegangan efektif
(E rms).Sedangkan
tegangan puncaknya (Epeak0 adalah :E peak = E rms x 1,414 Epeak = 115 V x 1,414 = 162,6 v.Sedangkan tegangan rata-ratanya adalah 0 v karena
positip dan negatipbergantian
(alternate). Yang dibutuhkan rangkaian elektronika adalahtegangan
rata-rata atau E ave. Untuk mendapatkan E ave maka salah satugelombang AC (positip / negatip) harus di clip /
dipotong (lihat gambar).E ave = E
peak x 0,0318 E ave = 162,6 v x 0,318 = 51,7 v.Output E ave pencatudaya setengah gelombang sukar difilter karenamengandung ripple 50Hz. Pada catudaya type
jembatan (bridge rectifier)
hubungan
antara tegangan puncak E peak dengan tegangan rata-rata E avesebagai berikut:E peak = E rms x 1,414E peak =
115v x 1,414 = 162,6v.E ave = E peak x 0,636E ave = 1,62,6v x 0,636 =
103,4v.Dari perbandingan di atas tampak jelas bahwa output tegangan DC catudayatype
jembatan lebih besar dari type setengah gelombang. Walaupun ripplefrequency catudaya jembatan 120Hz, secara teknis
mudah difilter ataudisaring dibanding
ripple frequency 60Hz dari pencatudaya type setengahgelombang.
Savana Informatika
Oleh: Arif Boy Wilson |
6 September 2008
Rangkaian Penyearah
1. DIODA
Ada suatu komponen yang tidak dapat dipisahkan
dari rangkaian penyearah.Apakah itu ?.Dialah yang disebut dengan dioda.
Dioda merupakan salah satu komponen elektronika yang termasuk komponen
aktif Dioda merupakan piranti non-linier yang berfungsi untuk menyearahkan arus
dari ac menjadi dc. Ada berbagai macam dioda, yaitu dioda germanium, dioda
silikon dan dioda zener. Setiap dioda yang berbeda mempunyai tegangan cut-in
dan tegangan breakdown yang berbeda-beda. Setiap dioda yang berbeda juga
menghasilkan kurva i-v yang berbeda pula.Selain
sebagai penyearah, dioda juga dapat diterapkan untuk melindungi peralatan
elektronika (misalnya, radio dan komputer) dari kerusakan akibat terbaliknya
polaritas ketika dihubungkan ke suplai dc. Jika suplai dc dihubungkan dengan
polaritas yang salah (A- B+) maka dioda dipanjar mundur sehingga tidak akan
melakukan arus ke rangkaian
Setelah kita berbicara mengenai dioda,maka sekarang kita masuk ke rangkaian penyearah.
Setelah kita berbicara mengenai dioda,maka sekarang kita masuk ke rangkaian penyearah.
2. RANGKAIAN PENYEARAH
Biasanya,kita menjumpai dua jenis
penyearah yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.
a)
PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG
Mengapa disebut dengan
penyearah setengah gelombang ?.Itu karena penyearah ini menghasilkan tegangan
dc hanya dalam setengah periode positif dari satu periode gelombang tegangan
masukan dc atau lebih sederhananya Pada rangkaian penyearah setengah gelombang, arus listrik
akan dialirkan sebesar setengah gelombang.
Tegangan setengah
gelombang menghasilkan arus beban satu arah,artinya arus mengalir hanya satu
arah saja.Tegangan tersebut merupakan tegangan dc yang bergerak naik sampai
nilai max dan turun sampai nol dan tetap nol selama siklus setengah negatif.
Parameter –
parameter yang terpenting adalah :
Vdc = Vm / η
Idc = Im / η
= Vm / ηRL
Tegangan searah yang dihasilkan oleh
penyearah setengah gelombang maupun penyearah jembatan memiliki riak yang cukup
besar (gelombang tegangan tidak rata).Makin besar kapasitas kapasitor perata,
makin rata gelombang tegangan yang diberikan pada beban.Besar riak gelombang
bergantung pada tetapan waktu rangkaian R-C, yang dirumuskan oleh τ= RC dimana
R = hambatan
listrik, C
= kapasitas perata
b) PENYEARAH GELOMBANG PENUH
Penyearah gelombang penuh adalah
penyearah jembatan yang menghasilkan tegangan keluaran dc lengkap dalam satu
periode dari tegangan masukan ac.Rangkaian penyearah dengan empat dioda disebut
penyearah jembatan.Penyearah gelombang penuh dengan dua dioda disebut penyearah
tap tengah.Fungsi utama trafo tap tengah adalah agar kedua dioda penyearah
dapat bekerja secara bergantian dalam mengalirkan arus ke beban.Tap tengah
masing – masing penyearah mempunyai tegangan masukan yang sama dengan setengah
tegangan sekunder.Dioda D1 menghantar ke putaran setengan positif dan dioda D2
menghantar ke putaran setengah negatif.
Dan secara sederhananya
saja, Pada rangkaian penyearah
gelombang penuh, arus listrik dialirkan sebesar satu perioda penuh.
Parameter – parameter yang
terpenting pada penyearah gelombang penuh ini (tanpa filter) adalah :
Vdc = 2 Vm /
η
Idc = 2 Im /
η = 2 Vm / ηRL
0 komentar:
Posting Komentar