Download - Penyearah satu fasa dan tiga fasa
ABSTRAK
Penyearah adalah rangkaian yang mengubah sinyal arus bolak balik (AC) menjadi sinyal arus searah (DC). Penyearah satu fasa setengah gelombang merupakan jenis penyearah yang paling sederhana karena menggunakan 1 dioda. Sedangkan penyearah satu fasa gelombang penuh menggunakan empat diode atau yang kita kenal sebagai jembatan penyearah (bridge rectifier) satu fasa.
Pendahuluan
Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier).
Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlunya dilakukan peercobaan guna mengetahui dan memahami semua rangkaian penyearah dioda.
Praktikan perlu mengerti prinsip kerja dari penyearah diode.
Dasar Teori
2.1 Penyearah Satu Fasa Setengah Gelombang Penyearah adalah rangkaian yang mengubah sinyal arys bulak balik (AC) menjadi sinyal arus searah (DC). Penyearah satu fasa setengah gelombang merupakan jenis penyearah yang paling sederhana.
Gambar 1 merupakan rangkaian penyearah satu fasa setengah gelombang dengan beban resisitif dimana selama setengah putaran positif pada tegangan input, diode D konduksi mengakibatkan timbulnya tegangan output pada beban dan selama setengah putaran negative pada tegangan input, diode D dalam keadaan tidak aktif dan tegangan output adalah nol.
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
2.2 Penyearah Satu Fasa Gelombang Penuh
Gambar 2 merupakan gambar rangkaian penyearah satu fasa gelombang penuh dengan menggunakan empat buah diode. Selama setengah putaran positif pada tegangan input, daya di alirkan ke beban melalui diode D1 dan D2, artinya D1 dan D2 konduksi. Selama putaran negative, pada diode D3 dan D4 bekerja. Rangkaian ini dikenal sebagai jembatan penyearah (bridge rectifier) satu fasa.
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
2.3 Penyearah Tiga Fasa Setengah Gelombang
Gambar dibawah merupakan gambar rangkaian penyearah tiga fasa setengah gelombang. Dalam rangkaian ini digunakan 3 buh diode, D1, D2, D3 untuk masing-masing fasa keluara dari trafo tiga fasa. Prinsip kerjanya identic dengan penyearah satu fasa setengah gelombang, perbedaan terletak pada tegangan inputnya dimana pada rangkain ini digunakan tegangan input tiga fasa.
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
2.4 Penyearah Tiga Fasa Gelombang Penuh
Penyearah tiga fasa gelombang penuh dapat disebut juga sebagai penyearah jembatan tiga fasa, pada umumnya penyearah jembatan tiga fasa ini digunakan pada aplikasi yang membutuhkan daya yang tinggi. Rangkaian penyearah ini merupakan rangkaian penyearah gelombang penuh yang dapat dioperasikan dengan atau tanpa transformator dimana pada tegangan output akan dihasilkan enam buah pulsa gelombang. Pada rangkaian terdapat enam buah diode, tiap diode akan aktif untuk sudut konduksi sebesar 120. Pada rangkaian ini diode D1-D2, D2-D3,D3-D4,D4-D5, D5-D6, dan D6-D1 akan konduksi secara bersamaan. Pasangan diode yang terhubung pada suplai tegangan fasa-fasa akan konduksi secara bersamaan seketika. Besarnya tegangan fasa-fasa adalah 3 kali dari besarnya tegangan fasa-netral pada sumber tegangan tiga fasa hubung bintang.
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
Arus puncak yang melalaui dioda:
Daya Output DC :
Daya Ouput AC :
Efisiensi
Nilai efektif (rms) komponen AC tegangan output:
Faktor bentuk (form factor) yang mengukur tegangan keluaran:
Faktor Ripple (ripple factor)yang mengukur tegangan keluaran:
Faktor Kegunaan Trafo:
METODOLOGI
3.1. Alat-Alat Yang Digunakan
1. Kit Praktikum.
2. Voltmeter.
1 buah3. Amperemeter.
1 buah4. Transformator.
3 buah5. Oscilloscope.
1 buah
6. Beban (lampu).
1 buah
7. Jumper
(secukupnya)
3.2.Prosedur Percobaan
Membuat rangkaian
1. Penyearah tiga fasa gelombang penuh.
2. Penyearah 3 fasa setengah gelombang.
3. Penyearah 1 fasa gelombang penuh.
4. Penyerah 1 fasa setengah gelombang.
Menggunakan tegangan satu fasa 220 volt untuk mensuplai tegangan input trafo pada percobaan penyearah satu fasa, kemudian atur tegangan output trafo tersebut sebesar 12 volt untuk mensuplai beban resisitif melalui rangkaian diode pemyearah.
Menggunakan tegnagan tiga fasa 380 volt untuk mensuplai tegangan input trafo pada percobaan penyearah tiga fasa, kemudian atur tegangan output trafo tersebut sebesar 12 volt untuk tegangan fasa netral yang akan digunakan untuk mensuplai beban resistif melalui rangkain diode penyearah.
Gunakan lampu sebagai beban resistif.
Menggunakan voltmeter untuk mengukur tegangan output trafo.
Mengukur arus yang mealaui beban dengan menggunakan amperemeter.
Menggunakan oscilloscope untuk mengetahui bentuk gelombang tegangan input dan output. Gambar bentuk gelombangnya.
4. Hasil dan Analisa
4.1. Hasil Percobaan
NoPercobaanDataGelombang Tegangan InputGelombang Tegangan Output
1Penyearah Satu Fasa Setengah GelombangVin=11,7V Vm=4,41V T= 0,02s Iout=1,4 A
2Penyearah Satu Fasa Gelombang PenuhVin=11,1V Vm=8,19V T= 0,02 s Iout=1,6 A
3Penyearah tiga Fasa setengah Gelombang Vout=293,7V
Iout=2,9A
Vin=360V
T= 0,02 s
4Penyearah tiga Fasa Gelombang PenuhVout=293,9V
Iout=5,09A
Vin=360V
T= 0,02 s
4.2. Pengolahan Data
Penyearah 1 fasa setengah gelombag
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
Penyearah 1 fasa Gelombang penuh
Tegangan output rata-rata :
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
Penyearah 3 fasa setengah gelombang
Tegangan Vm:
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
Penyearah 3 fasa gelombang penuh
Tegangan Vm:
Arus beban rata-rata :
Teganagan output (rms) :
Arus output rata-rata :
Tegangan output (rms) pada sisi sekunder trafo :
Arus output (rms) pada trafo sisi sekunder trafo :
Arus puncak yang melalaui dioda:
Daya Output DC :
Daya Ouput AC :
Efisiensi
Nilai efektif (rms) komponen AC tegangan output:
Faktor bentuk (form factor) yang mengukur tegangan keluaran:
Faktor Ripple (ripple factor)yang mengukur tegangan keluaran:
Faktor Kegunaan Trafo:
4.3. Analisa
Berdasarkan hasil percobaan kami dapat menganalisa beberapa hal, seperti berikut :
Dari hasil percobaan penyearah setengah gelombang, sinyal output pada ossciloscope seperti memotong bagian negative dari sinyal inputnya , hal ini disebabkan pada rangkaian penyearah setengah gelombang sinyal sisi negative dari sumber tidak diteruskan oleh diode, sehingga sinyal yang terbaca hanya sinyal sisi positif nya saja. Hal ini sejalan dengan karakteristik diode itu sendiri.
Penyearah gelombang penuh lebih baik dari pada penyearah setegah gelombang karena penyearah gelombang penuh menghasilkan dua kali lebih banyak tegangan keluaran dibandingkan dengan setengah gelombang.Pada percobaan penyearah 3 fasa gelombang penuh sinyal output yang didapat pada simulasi psim yang saya lakukan gambar sinyal yang didapat kan sama dengan penyearah 3 fasa setengah gelombang seharusnya gambar sinyal yang didapatkan lebih padat dibandingkan penyearah 3 fasa gelombang penuh yang menyebabkan terjadinya kesalahan mungkin karena kesalahan pada rangkaian.Pada percobaan penyearah 1 fasa gelombang penuh menggunakan 4 dioda dalam rangkainnya, dari hasil sinyal output yang terbaca pada ossiloscope dapat dilihat pada gambar dibawah ini
hal ini disebabkan karena 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.
4.4. Tugas Akhir
1. Jelaskan beserta gambar prinsip kerja dari
Penyearah 3 fasa gelombang penuh
Penyearah 3 fasa setengah gelombang
Penyearah 1 fasa gelombang penuh
Penyearah 1 fasa setengah gelombang
Apa yang dapat saudara simpulkan dari hasil percobaan diode penyearah 1 fasa dan 3 fasa
Jawaban Tugas Akhir
Ada pada dasar teori poin 2 , 2.1 sampai 2.4
Ada pada kesimpulan
Kesimpulan
Pada praktikum Dioda Penyearah Satu Fasa dan Tiga fasa ini saya dapat menyimpulkan bahwa:
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
Dioda merupakan komponen elektronika yang bersifat komponen aktif yang berfungsi sebagai penyearah.
Penyearah satu fasa setengah gelombang (half wave rectifer) hanya menggunakan 1 buah diode sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC sedangkan penyearah satu fasa gelombang penuh menggunakan 4 buah dioda. Pada percobaan yang dilakukan dilihat dari sinyal gelombang tengangan output yang didapatkan terbukti karena gelombang tegangan out put yang didapatkan sinyal yang terbaca hanya sinyal sisi positif nya saja dan gambar gelombangnya lebih padat gelombang penuh dibanding setengah gelombang baik itu satu fasa maupun tiga fasa.DAFTAR PUSTAKA
[1] Modul praktikum. 2014, Elektronika Daya. Bandung : ITENAS Bandung.
MODUL PENYEARAH SATU FASA DAN TIGA FASA
Praktikan : Muhammad Iqbal F / 11-2013-083
Asisten : Sigit Nugraha/11-2011-080
Waktu percobaan : 21 November 2015
Elektronika Daya
Laboratorium Dasar Energi Elektrik
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
_1234567905.unknown
_1234567921.unknown
_1234567929.unknown
_1234567937.unknown
_1234567941.unknown
_1234567945.unknown
_1234567949.unknown
_1234567951.unknown
_1234567952.unknown
_1234567953.unknown
_1234567950.unknown
_1234567947.unknown
_1234567948.unknown
_1234567946.unknown
_1234567943.unknown
_1234567944.unknown
_1234567942.unknown
_1234567939.unknown
_1234567940.unknown
_1234567938.unknown
_1234567933.unknown
_1234567935.unknown
_1234567936.unknown
_1234567934.unknown
_1234567931.unknown
_1234567932.unknown
_1234567930.unknown
_1234567925.unknown
_1234567927.unknown
_1234567928.unknown
_1234567926.unknown
_1234567923.unknown
_1234567924.unknown
_1234567922.unknown
_1234567913.unknown
_1234567917.unknown
_1234567919.unknown
_1234567920.unknown
_1234567918.unknown
_1234567915.unknown
_1234567916.unknown
_1234567914.unknown
_1234567909.unknown
_1234567911.unknown
_1234567912.unknown
_1234567910.unknown
_1234567907.unknown
_1234567908.unknown
_1234567906.unknown
_1234567897.unknown
_1234567901.unknown
_1234567903.unknown
_1234567904.unknown
_1234567902.unknown
_1234567899.unknown
_1234567900.unknown
_1234567898.unknown
_1234567893.unknown
_1234567895.unknown
_1234567896.unknown
_1234567894.unknown
_1234567891.unknown
_1234567892.unknown
_1234567890.unknown