LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA I
PERCOBAAN 3
RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH - BRIDGE
Disusun oleh : ACHMAD HAIDIR ALI FATHANI D3 ELIN B !3"33"#3$ TEKNIK ELEKTRO INDU%TRI DEPARTEMEN ELEKTRONIKA POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI %URABAYA &"3 ' &"#
RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH - BRIDGE
( TU)UAN •
• •
• •
Mahasiswa mampu merangkai rangkaian penyearah gelombang penuh model jembatan dengan urutan-urutan yang benar. Mahasiswa mampu mengukur tegangan DC dan arus DC dengan benar. Mahasiswa mampu mengukur tegangan AC dan tegangan AC menggunakan Oscilloscope. Mahasiswa mampu membandingkan hasil pengukuran dan perhitungan. Mahasiswa mampu menggambar bentuk gelombang tegangan input dan output penyearah gelombang penuh
&( TEORI
Rangkaian peyearah gelombang penuh model jembatan berfungsi untuk merubah tegangan ac menjadi tegangan dc dengan nilai tegangan output yang tetap. Rangkaian penyearah gelombang penuh model jembatan sering digunakan dalam rangkaian penyearah sebagai sumber tegangan DC dan banyak dijumpai di pasaran. edangkan prinsip kerja dari rangkaian penyearah gelombang penuh model jembatan dapat di jelaskan sebagai berikut! - "ada setengah periode positip yaitu dari # sampai dengan $%# derajat arah arus menuju diode $ dalam keadaan forwad bias &diode konduksi' dan diode ( dalam keadaan forwad bias&diode konduksi' sedangkan diode ) dalam keadaan re*erse bias &diode off' dan diode + dalam keadaan re*erse bias &diode off' sehingga arus melewati diode $ menuju ke beban dari beban kearah diode menuju negatip transformator - "ada setengah periode positip yaitu dari $%$ sampai dengan ),# derajat arah aru menuju diode ) dalam keadaan forwad bias &diode konduksi' dan diode + dalam keadaan forwad bias &diode konduksi' sedangkan diode $ dalam kondisi re*erse bias &diode off' dan diode ( dalam kondisi re*erse bias &diode off' sehingga arus melewati diode ) menuju ke beban dari beban kearah diode + menuju negatip transformator
Sumber
Gambar 1. Rangkaian Penyearah Gelombang penuh model jembatan
23
"ersamaan persamaan yang digunakan dalam perhitungan rangkaian penyearah gelombang penuh model jembatan
esarnya tegangan DC untuk penyearah model jembatan V = N / 0 1 V P P S S V 2 S ma3
Dimana
+V S
4p 2 5egangan primer dalam satuan *olt 4s 2 5egangan sekunder dalam satuan *olt 0p 2 jumlah belitan primer 0s 2 6umlah belitan sekunder
V = +4 /π *olt 2 #7,), 4 &pendekatan $' S ma3 S ma3 dc V = +&4 -+48'/π 2 #7,+, &4 -+48' &pendekatan +' S ma3 S ma3 dc V = +&4 -+48-9 +R'/π S ma3 dc dc 2 #7,+, &4 -+48'1R:/&+r;R:' &pendekatan )' S ma3
Dimana ! 4dc 2 tegangan DC dalam satuan *olt R: 2 tahanan beban dalam satuan ohm R 2 5ahanan bulk dalam satuan ohm 48 2 tegangan knee diode dalam satuan *olt
esarnya arus DC I = I s ma3 / π 2 #7)$% 9 s ma3 Amp dc esarnya efisiensi η 2
" / "ac 1 $##< dc sedangkan "ac 2 4s 9 s
esarnya frekuensi ripple output adalah f out 2 + f in out 2 5in /+ Dimana ! 9s 2 arus sekunder dalam satuan ampere 9p 2 arus primer dalam satuan ampere 24
9dc 2 arus dc dalam satuan ampere "ac 2 daya AC dalam watt "dc 2 daya DC dalan satuan watt f in2 frekuensi jala jala &=>' f out 2 frekuensi riple out put &=>' 5 in 2 waktu periode gelombang input &dt' 5 out 2 waktu periode gelombang DC &dt'
Gambar !. "entuk egangan input dan output
3( PERALATAN DAN KOMPONEN
$. Rangkaian percobaan +. Oscilloscope ; probe ). Multitester (. 4oltmeter DC ?. Ampere meter DC ,. Ampere meter AC @. 4oltmeter AC %. eban lampu $+ 4 . umber listrik satu fasa $#. Babel konektor
$ set $ buah $ buah $ buah $ buah $ buah $ buah ) buah secukupnya 25
#( RANGKAIAN PERCOBAAN
*( LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
$. ebelum melakukan percobaan siapkan peralatan yang dibutuhkan dan cek peralatan yang digunakan apakah dalam keadaan baik +. Rangkai rangkaian percobaan sesuai dengan gambar rangkaian percobaan dengan beban $ satu lampu $+ *olt dc ). "astikan sumber tegangan satu fasa siap digunakan (. Masukan switch utama rangkaian ?. kur tegangan pada belitan primer trafo dengan menggunakan multi tester7 selanjutnya catat tegangan pada belitan primer tersebut ,. kur tegangan pada belitan sekunder trafo dengan menggunakan multi tester7 selanjutnya catat tegangan pada belitan sekunder tersebut @. kur tegangan pada beban dengan menggunakan multi tester %. Catat arus dc yang mengalir ke beban yang di tunjukan oleh *olt meter DC . kur menggunakan oscilloscope pada belitan sekunder trafo dengan menggunakan multi tester7 selanjutnya catat tegangan pada belitan sekunder tersebut dan gambar bentuk gelombangnya $#. Catat tegangan DC dan arus DC $$. kur menggunakan oscilloscope tegangan DC dan gambar bentuk gelombangnya $+. Masukkan beban dengan + lampu dan ulangi langkah @ sampai dengan langkah ke % $). Masukkan beban dengan ) lampu dan ulangi langkah @ sampai dengan langkah ke % +
TABEL DATA PERCOBAAN
0o.
eban
$. +. ).
$ lampu + lampu ) lampu
5egangan umber &4' +$7@ +$7@ +$7@
4s &*'
9s &A'
4dc &4'
9dc &A'
4sma3 &4'
$@ $+ @7?
+ +7% )7(
$) @7? (7?
$7@? +7? +7?
+#7(( $$7@ @7#@? 26
Vs = $@ Vs ma3 = $@ #$7 ($(+ =
+(7#($olt
R$ = $7%Ω R$/ / R + = +Ω R$/ / R + / / R) = +7 )Ω
Idc = =
Vdc R% ,7+,,# $7%
= )7 (%$ &
η =
Pdc = Vdc.Idc = ,7+,,.)7(%$ =
+$7%$$'att
=
=
Pdc
#$##<
Pac +$7%$$ (@7$%(
#$##<
(,7+)<
%ampu$ VdcIII = #7,+,&4sma3− + 4f'.
R% &+ rb + R%'
VdcIII = #7,+,&$,7 A@#( − +.#7@'.
$7% &+.#7? + $7%'
VdcIII = #7,+,&$?7?@#('.#7,(+ VdcIII
=
,7 +,,#$olt
27
Is = =
=
Idc #7,+,.$7 ($(+ )7(%$ #7%%?+ )7A)+ &
Pac = Vs.Is =
$+.)7A)+
=
(@7$%( 'att
Idc = =
Vdc R% ,7(A%
+ = )7+(A & Pdc = Vdc.Idc
%ampu + VdcIII = #7,+,&4sma3 − + 4f'.
R% &+ rb + R% '
VdcIII = #7,+,&$,7 A@#( − +.#7 @'.
=
,7,,,.)7+(A VdcIII = #7,+,&$?7?@#('.#7,,,
=
+$7,?@ 'att VdcIII
=
+ &+.#7? + +'
,7(A%$olt
28
Is = =
Pdc
Idc #7,+,.$7($(+ )7+( #7%%?+
#$##< = )7,@#) & Pac Pac = Vs.Is +$7 ,?@ #$##< = = $+.)7,@#) ((7#((
η =
=
(A7$@<
Idc = =
=
=
((7#(('att
Vdc R% ,7@A +7) +7A?) &
Pdc = Vdc.Idc =
,7@A.+7A))
=
+#7#??'att
%ampu ) VdcIII = #7,+,&4sma3 − + 4f'.
R% &+ rb + R%'
VdcIII = #7,+,&$,7 A@#( − +.#7@'.
+7) &+.#7? + +7)'
VdcIII = #7,+,&$?7?@#('.#7,A VdcIII
=
,7@A$olt
29
Is = =
=
Idc #7,+,.$7 ($(+ +7A?) #7%%?+ )7)),@ &
Pac = Vs.Is =
$+.)7)),@
=
(#7#('att
ambar elombang AC
DC
,( ANALI%A DATA PERCOBAAN
"ada percobaan rangkaian penyearah gelombang penuh ridge dilakukan ) kali percobaan dengan beban $ lampu7 + lampu dan ) lampu. 0amun sebelunnya dilakukan terlebih dahulu pengecekan rangkaian apakah bentuk gelombang input dan output seperti teorinya. aat percobaan dilakukan7 bentuk gelombang input dicek terlebih dahulu. Barena sumber AC7 maka gelombang input berbentuk sinus. "ada rangkaian juga terdapat alat ukur 4oltmeter dan Ammeter AC disisi input dan 4oltmeter dan Ammeter DC disisi output. etelah dilakukan percobaan diperoleh data hasil percobaan yang terdapat dalam tabel. 5erlihat bahawa pada saat beban $ lampu7 + lampu dan ) lampu 30
semuanya menunjukkan besar 4ac&9nput' sama yaitu sebesar $@ 4. 0amun pada 4dc yang terukur saat beban $ lampu7 + lampu dan ) lampu berbeda. aat beban $ lampu 4dc terukur $) 47 saat beban + lampu terukur @7? 47 saat beban ) lampu terukur (7? 4. 9ni juga mengakibatkan arus yang mengalir pada beban $ lampu7 + lampu dan ) lampu juga berbeda. emakin banyak lampu sama halnya semakin besar hambatan yang mengakibatkan arus yang mengalir pada beban semakin kecil. 9ni juga yang menyebabkan perbedaan nyala lampu saat beban $ lampu terang7 + lampu agak terang dan ) lampu redup. 6ika melihat dari bentuk gelombang output terlihat bentuk gelombang ripple &gelombang penuh' DC. entuk gelombang dapat dilihat pada tabel. ntuk gelomabng positif7 dimulai dari sumbu 3 positif dan gelombang negatif dimulai dari sumbu 3 negatif. "erbedaan posisi gelombang hanya mengubah posisi katoda dan anoda dari Diode. Analisa "erhitungan Idc Is$ = #7,), =
=
Vs ma3$
=
=
=
Is+
=
=
=
Vs ma3+
=
=
=
$7@? #7,), +7@? & Vdc #7,), $) #7,), +#7((V Idc #7,), +7? #7,), )7A) & Vdc #7,), @7? #7,), $$7@A V
31
Is)
=
=
=
Vs ma3)
=
=
=
Idc #7,), +7A? #7,), (7,( & Vdc #7,), (7? #7,), @7#@?V
( KE%IMPULAN
Dari praktikum Rangkaian penyearah gelombang penuh ridge dapat disimpulkan "ada rangakaian penyearah gelombang penuh ridge dihasilkan output berbentuk gelombang ripple yang merupakan gelombang penuh tegangan DC. ntuk gelomabng positif7 dimulai dari sumbu 3 positif dan gelombang negatif dimulai dari sumbu 3 negatif. "erbedaan posisi gelombang diakibatkan pengubahan posisi katoda dan anoda dari Diode. 0amun tegangan yang terukur sama. emakin banyak lampu sama halnya semakin besar hambatan yang mengakibatkan arus yang mengalir pada beban semakin kecil. 9ni juga yang menyebabkan perbedaan nyala lampu saat beban $ lampu terang7 + lampu agak terang dan ) lampu redup. .( %IMULA%I P%IM
entuk elombang
32
"( FOTO RANGAKAIAN PERCOBAAN DAN ANGGOTA KELOMPOK
33
