Tugas elektronika 2.6

Sinusoidal inputs half-wave

rectification

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

a.Prosedur

;1. Pendahuluan [kembali]

Half wave rectification merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana, yaitu yang terdiri dari satu dioda. untuk rangkaian ini diperlukan tegangan AC. kegunaan dari hal wave rectification yaitu mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

;2. Tujuan [kembali]

Dapat mengetahui pengertian dari rangkaian half-wave rectification
Mampu memahami dan menganalisa dioda
Dapat mengatahui rumus-rumus yang digunakan dalam half-wave rectification
Mampu memahami rangkaian-rangkaian yang dibuat pada aplikasi proteus

; 3. Alat dan Bahan [kembali]

a. Dioda

adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor yang fungsinya untuk

menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.


Gambar Dioda


Gambar Dioda pada Proteus

b. Ground

berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi kebocoran arus listrik.

Gambar Ground pada Proteus

c. Resistor

digunakan sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu

rangkaian, dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan

kebutuhan.

Gambar Resistor

Gambar Resistor pada Proteus

d. Esiloskop

berfungsi untuk menganalisa nilai tegangan dan frekuensi

Gambar Esiloskop

Gambar Esiloskop pada Proteus

e. Vsine

Sebagai sumber Tegangan AC

Gambar Vsine pada Proteus

;4. Dasar Teori [kembali]

Half wave rectification merupakan rangkaian penyearah yang paling sederhana, yaitu yang terdiri dari satu dioda. Analisi dioda sekarang akan diperluas untuk mencakup fungsi yang bervariasi waktu seperti bentuk gelombang sinusoidal dan gelombang persegi. Jaringan yang paling sederhana untuk diperiksa dengan sinyal yang bervariasi waktu muncul pada gambar 1.1


Gambar 1.1

Selama satu siklus penuh, ditentukan oleh periode T dari Gambar 1.1, nilai rata-rata (nilai aljabar jumlah luas di atas dan di bawah sumbu) adalah nol. Sirkuit Gambar 1.1, yang disebut penyearah setengah gelombang, akan menghasilkan bentuk gelombang Vo yang akan memiliki nilai rata-rata penggunaan tertentu dalam proses konversi AC ke DC. Ketika digunakan dalam proses perbaikan, dioda biasanya disebut sebagai penyearah. Kekuatan dan peringkat saat ini biasanya jauh lebih tinggi daripada dioda yang digunakan dalam aplikasi lain, seperti komputer dan sistem komunikasi.

Selama interval t = 0 → T / 2 pada Gambar 1.1 polaritas tegangan yang diterapkan vi adalah untuk membentuk “tekanan” ke arah yang ditunjukkan dan menghidupkan dioda dengan polaritas yang muncul di atas dioda. Mengganti ekivalensi hubung singkat untuk dioda ideal akan menghasilkan sirkuit ekivalen pada Gambar 1.2, di mana cukup jelas bahwa sinyal output adalah replika yang tepat dari sinyal yang diterapkan. Dua terminal yang mendefinisikan tegangan output dihubungkan langsung ke sinyal yang diberikan melalui ekivalensi hubung singkat dari dioda.

Gambar 1.2

Gambar 1.3

Untuk periode T / 2 → T, polaritas input vi adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.3, dan polaritas yang dihasilkan melintasi dioda ideal menghasilkan keadaan "mati" dengan ekivalen rangkaian terbuka. Hasilnya adalah tidak adanya jalur agar muatan mengalir, dan vo = iR = (0) R = 0 V untuk periode T / 2 → T. Input vi dan output vo digambarkan bersama dalam Gambar 1.4 untuk tujuan perbandingan. Sinyal keluaran vo sekarang memiliki area positif bersih di atas sumbu selama periode penuh dan nilai rata-rata ditentukan oleh:


Gambar 1.4

Gambar 1.5

Proses menghapus setengah sinyal input untuk menjadikannya dc disebut Penyearah Setengah Gelombang. Efek menggunakan dioda silikon dengan VK = 0,7 V ditunjukkan pada Gambar. 1.5 untuk daerah bias maju. Sinyal yang diterapkan sekarang harus setidaknya 0,7 V sebelum dioda dapat hidup. Untuk tingkat vi kurang dari 0,7 V, dioda masih dalam keadaan sirkuit terbuka dan vo = 0 V, seperti yang ditunjukkan pada gambar yang sama. Ketika mengkonduksi, perbedaan antara vo dan vi konstan sebesar VK = 0,7 V dan vo = vi - VK, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Efek bersih adalah pengurangan area di atas sumbu, yang mengurangi tingkat tegangan dc yang dihasilkan. Untuk situasi di mana Vm >> VK, persamaan berikut dapat diterapkan untuk menentukan nilai rata-rata dengan tingkat akurasi yang relatif tinggi.

Bahkan, jika Vm lebih besar Vk , persamaan di atas sering diterapkan sebagai pendekatan pertama untuk Vdc

Peak Inverse Voltage (PIV) atau PRV Peak Reverse Voltage dari dioda adalah dari kepentingan utama dalam desain sistem rektifikasi. Ingatlah bahwa itu adalah peringkat tegangan yang tidak boleh dilampaui. Peringkat PIV yang diperlukan untuk penyearah setengah gelombang dapat ditentukan dari Gambar. 1.6 , yang menampilkan dioda bias balik dari Gambar. 1.1 dengan penerapan maksimum tegangan. Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff, cukup jelas bahwa peringkat PIV dari dioda harus sama atau melebihi nilai puncak tegangan yang diberikan. Karena itu, PIV lebih besar dari Vm

Gambar 1.6

;5. Percobaan [kembali]

a) Prosedur [kembali]

1. a. Buat sketsa output v o dan tentukan level dc output untuk jaringan pada Gambar 2.49.

b. Ulangi bagian (a) jika dioda ideal diganti dengan dioda silikon.

c. Ulangi bagian (a) dan (b) jika V m dinaikkan menjadi 200 V, dan bandingkan solusi menggunakan Persamaan (2.7) dan (2.8)

Solusi:

a. Dalam situasi ini dioda akan melakukan selama bagian negatif dari input seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.50, dan Vo akan muncul seperti pada gambar yang sama. Untuk periode penuh, level dc adalah Vdc = -0,318Vm = -0,318(20 V) = 6,36 V

Tanda negatif menunjukkan bahwa polaritas keluaran berlawanan dengan yang ditentukan

polaritas Gambar 2.4

b. Untuk dioda silikon, keluarannya tampak seperti Gambar 2.51 , dan

Vdc = -0,318(Vm - 0,7 V) = -0,318(19,3 V) = -6,14 V

Penurunan level dc yang dihasilkan adalah 0,22 V, atau sekitar 3,5%.

c. Persamaan. (2.7): Vdc = -0,318 Vm = -0,318(200 V) = 63,6 V

Persamaan. (2.8): Vdc = -0,318(Vm - VK) = -0,318(200 V - 0,7 V)

= -(0,318)(199,3 V) = -63,38 V

2. Asumsikan sebuah dioda ideal, sketsa Vi , Vd , dan id untuk penyearah setengah gelombang dari Gambar 2.168 inputnya adalah bentuk gelombang sinusoidal dengan frekuensi 60 Hz. Tentukan nilai keuntungan Vi dari tingkat dc yang diberikan

Solusi:

3. Ulangi Soal nomor 2 dengan dioda silikon ( Vk= 0,7 V)

Solusi:

b) Rangkaian simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

Prinsip kerja :

Pada rangkaian pertama, generator DC sebagai sumber tegangan input yang dihubungkan pada rangkaian yang melewati Dioda D1 dengan anoda positif dan katoda negatif sehingga arus masuk pada dioda dan meneruskan bias dengan setengah gelombang pada arus outputnya, dan arus melewati resistor dan terbaca pada voltmeter DC.

Prinsip kerja:

Pada rangkaian kedua diberikan generator AC pada rangkaian dioda dengan anoda positif dan katoda negatif,maka arus akan mengalir pada rangkaian dengan diteruskannya oleh dioda bias, sehingga ouputnya akan menjadi penyearah setengah gelombang

Pada rangkaian ketiga diberikan generator AC namun, pada dioda dialiri anoda negatif dan katoda positif, maka arus akan dicut atau diblok dengan dioda bias balik, maka tidak ada arus output yang dihasilkan sehingga tidak ada gelombang sinusoidal.

Prinsip kerja;

Pada rangkaian keempat, generator AC dihubungkan pada rangkaian yang terdapat dioda silikon dengan Vk = 0,7V. pengaruh penggunaan dioda silikon ditunjukan pada bias maju, sinyal yang diberikan harus setidaknya 0,7 V sebelum dioda aktif. untuk output jika tegangan kurang dari 0,7V, dioda masih dalam keadaan rangkaian terbuka, dan tegangan keluaran yaitu 0V.

Prinsip kerja:

Pada rangkaian kelima, generator AC diberikan pada rangkaian dan melewati dioda, namun dioda dipadang terbalik dan tegangan input generator bawah (+) dan atas (-), maka arus masuk pada dioda bias maju, sebaliknya jika tegangan input generator dibalik maka tegangan akan diblok oleh dioda sehingga tidak ada arus yang masuk, sehingga ditimbulkan arus DC dengan penyearah setengah gelombang (pada tegangan negatif).

Prinsip kerja :

Pada rangkaian keenam, rangkaian ditampilkan PIV / PRV yaitu tegangan balik puncak, PIV diperlukan untuk penyearah setengah gelombang. pada rangkaian dari VSINE tegangan AC melalui lintasan bawah dan sampai pada dioda bias balik dan menimbulkan output DC.

Cari Blog Ini

BLOG RUSDIL FIKRI