Sunday, August 9, 2015

Penyearah Setengah Gelombang

Penyearah setengah gelombang (half wave rectifier) adalah sistem penyearah yang menggunakan satu blok dioda tunggal (bisa satu dioda atau banyak dioda yang diparalel) untuk mengubah tegangan dengan arus bolak-balik (AC) menjadi tegangan dengan arus searah (DC). sinyal. Prinsip kerja penyearah setengah gelombang memanfaatkan karakteristik dioda yang hanya bisa dilalui arus satu arah saja. Disebut penyearah setengah gelombang karena penyearah ini hanya melewatkan siklus positif dari sinyal AC.

Rangkaian penyearah setengah gelombang banyak dipakai pada power supply dengan frekuensi tinggi seperti pada power supply SMPS dan keluaran transformator Flyback Televisi. Sistem penyearah setengah gelombang kurang baik diaplikasikan pada frekuensi rendah seperti jala-jala listrik rumah tangga dengan frekuensi 50Hz karena membuang satu siklus sinyal AC dan mempunyai riak (ripple) yang besar pada keluaran tegangan DC-nya sehingga membutuhkan kapasitor yang besar.

Prinsip kerja Penyearah Setengah Gelombang

Contoh rangkaian penyearah setengah gelombang digambarkan pada ilustrasi gambar dibawah ini. Tegangan input dengan arus bolak-balik melewati satu dioda penyearah kemudian pada outputnya tampak melewatkan "gunung" dari sinyal sinus dan menghambat fase "lembah"-nya. Hal ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah gelombang memiliki banyak riak (riple) dan membutuhkan kapasitor yang besar untuk meng-"halus"-kannya.
Prinsip Kerja Penyearah Setengah Gelombang
Perhitungan tegangan DC keluaran dari penyearah setengah gelombang mengacu pada kondisi saat fasa on dan off pada gelombang output. Pada saat fase positif, dioda menghantar sehingga tegangan keluaran saat itu sama dengan Vmax dari sinyal input. Kemudian saat fase negatif, dioda tidak menghantar sehingga tegangan keluaran pada fase ini sama dengan nol.
Tegangan Output Penyearah Setengah Gelombang
Berdasarkan kondisi diatas maka dapat dirumuskan bahwa besarnya tegangan output dari penyearah setengah gelombang adalah Vmax dibagi dengan π (pi). Dimana besarnya Vmax adalah tegangan puncak (V-peak) dari salah satu siklus sinyal AC. Atau sebesar 0.318Vmax. Dan jika dihitung dengan nilai RMS menjadi 0.318 kali √2 sama dengan 0.45Vrms.
Rumus Penyearah Setengah Gelombang

Kelebihan dan Kekurangan Penyearah Setengah Gelombang

Penyearah setengah gelombang memiliki kelebihan dari segi rangkaian yang sangat simpel dan sederhana. Karena menggunakan satu dioda maka biaya yang dibutuhkan untuk rangkain lebih murah.

Kelemahan dari penyearah setengah gelombang adalah keluarannya memiliki riak (ripple) yang sangat besar sehingga tidak halus dan membutuhkan kapasitor besar pada aplikasi frekuensi rendah seperti listrik PLN 50Hz. Kelemahan ini tidak berlaku pada aplikasi power supply frekuensi tinggi seperti pada rangkaian SMPS yang mempunyai duty cycle diatas 90%.

Kelemahan penyearah setengah gelombang lainnnya adalah kurang efisien karena hanya mengambil satu siklus sinyal saja. Artinya siklus yang lain tidak diambil alias dibuang. Ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah gelombang memiliki daya yang lebih kecil.

Gambar ilustrasi : http://www.electronics-tutorials.ws

0 komentar

Post a Comment