LAPORAN LABORATURIUM PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
PERCOBAAN VI RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN
Nama Praktikan
:
Gusti Prabowo Randu B
Nama Rekan Kerja
:
Dwi Mega Yulianngrum Nadia R
Kelas/Kelompok Kelas/Kelompok
:
TT3D/02
Tanggal Pelaksanaan Praktikum
:
29 September 2015
Tanggal Penyerahan Laporan
:
6 Oktober 2015
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
PERCOBAAN 6 RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN
1. TUJUAN
Mempelajari karakteristik rangkaian pelipat ganda tegangan
Melihat perbedan macam macam rangkaian pelipat ganda tegangan
2. ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Trafo step down dengan center tap 6-12 V
1 buah
2. Multimeter
1 buah
3. Osiloskop
1 buah
4. Diode silicon
2 buah
5. Resistor 1 kΩ dan 10 kΩ
1 buah
6. Capasitor 47 µF
2 buah
7. Kabel kabel penghubung
3. DASAR TEORI Pelipat Tegangan (Voltage Multiplier) Setengah Gelombang
Pelipat tegangan dengan dioda berfungsi untuk melipat gandakan suatu tegangan input menjadi tegangan output DC yang lebih besar. Dengan menggunakan rangkaian pelipat tegangan (voltage multiplier) pada skunder trafo y ang relatif kecil dapat diperoleh tegangan searah keluaran sebesar dua, tiga, empat atau lebih kali lipat tegangan input. Rangkaian pelipat tegangan dapat dibuat dengan komponen dasar dioda dan kapasitor, dengan konfigurasi setengah gelombang dan gelombang penuh. Rangkaian ini banyak digunakan pada pembangkit tegangan tinggi namun dengan arus yang kecil seperti pada catu daya tabung gambar. Berikut contoh rangkaian pelipat tegangan 2 kali setengah gelombang dengan dioda.
Pada saat tegangan skunder trafo berpolaritas positip (setengah siklus positip), maka dioda D1 menghantar dan dioda D2 tidak menghantar. Secara ideal dioda yang sedang menghantar dianggap hubung singkat. Oleh karena itu C1 diisi tegangan melalui D1 hingga mencapai Vm dengan polaritas seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
Pada saat setengah siklus berikutnya yaitu siklus negatip, maka dioda D1 tidak menghantar dan dioda D2 menghantar. Oleh karena itu kapasitor C2 diisi tegangan dari skunder trafo sebesar Vm dan dari C1 sebesar Vm, sehingga total sebesar 2 Vm.
Pelipat Tegangan (Voltage Multiplier) Gelombang Penuh
Pelipat tegangan gelombang penuh pada prinsipnya sama dengan pelipat tegangan setengah gelombang, yaitu melipat gandakan suatu tegangan input pada outputnya. Rangkaian pada gambar berikut adalah contoh dari pelipat tegangan dua kali gelombang penuh. Rangkian dasar pelipat tegangan dua kali gelombang penuh dapat disusun dengan 2 buah dioda dan 2 buah kapasitor yang diberi tegangan input arus bolak balik (AC). Selama siklus positip dari skunder trafo dioda D1 menghantar dan C1 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D2 tidak menghantar (gambar prinsip kerja 1). Selama siklus negatip dioda D2 menghantar dan C2 mengisi tegangan hingga Vm,
sedangkan dioda D1 tidak menghantar (gambar prinsip kerja 1). Tegangan puncak inverse (PIV) untuk setiap dioda adalah 2 Vm. Berikut gambar prinsip kerja rangkaian pelipat tegangan dua kali gelombang penuh.
Jika
tidak
ada beban, maka tegangan pada ujung C1 dan C2 adalah 2 Vm. Jika beban dipasang pada output, maka bentuk gelombang pada ujung C1 dan C2 adalah seperti halnya pada kapasitor yang diumpankan dari penyearah gelombang penuh. Perbedaannya adalah bahwa pada rangkaian pelipat tegangan ini C1 dan C2 berhubungan secara seri, sehingga
nilainya
lebih
kecil
dari
masing-masing
C.
4. LANGKAH MELAKUKAN PERCOBAAN A. RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN ½ GELOMBANG
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1 dengan Rl 10 kΩ, kapasitor C1 dan C2 sebesar 47µF, tegangan input 6 Vac. 2. Dengan menggunakan osiloskop, ukurlah tegangan input ac antara titik X dan titik Y {Vin(p)} dan tegangan ripple peak to peak {Vac(pp)} 3. Ukurlah tegangan output pada Rl {Vout(dc)} dan tegangan pada kapasitor C1 dan C2 dengan multimeter dc 4. Gambar bentuk gelombang VC1, VC2 dan Vout(dc) 5. Hitunglah Vout(dc) disbanding Vin(p) dan f rekuensi ripple
B. RANGKAIAN PELIPAT GANDA TEGANGAN GELOMBANG PENUH
6. Buatlah rangkaian seperti gambar 2 dengan resistor Rl sebesar 10 kΩ, kapasitor C1 dan C2 sebesar 47µF, tegangan input sebesar 6Vac, lalu ulangi langkah 3-5 7. Ganti resistor Rl 10 kΩ menjadi 1 kΩ lalu ulangi langkah 3-5
5. DATA HASIL PERCOBAAN Tabel 1. Rangkaian Pelipat Ganda ½ Gelombang
Vin
Va (pp)
Vout
Vc1
Vc2
Vout (dc)
Ripple
Vin 5,8 Vac
14,2
14 Vdc
7 Vdc
13 Vdc
1,4 Vdc
50 Hz
Tabel 2. Rangkaian Pelipat Ganda Tegangan Gelombang Penuh R (Ω)
Vin (p)
Vac (pp)
10 kΩ 1 kΩ
5,8 V 5,8 V
17,1 Vpp 17,1Vpp
Vout (dc) 7,3 V 6,5 V
VC1
VC2
Vout/Vin
f ripple
7,7 V 6,6 V
7,25 V 6,6 V
2,35 V 1,75 V
100 Hz 100 hZ
6. Gambar Hasil Pengukuran dengan Osiloskop
7. ANALISA 1. Bandingkan hasil pengukuran pada tabel 1 dengan tabel 2 ! Jelaskan ! 2.
Jelaskan pengaruh kapasitor C1 dan C2 pada rangkaian !
3. Gambarkan rangkaian pelipat 3 kali tegangan input dan 4 kali tegangan input ! 4. Jelaskan pengaruh perubahan nilai R pada rangkaian pelipat ganda tegangan gelombang penuh ! Jawaban :
1. Berdasarkan dari percobaan yang telah kami lakukan didapat hasil pengukuran yang cukup signifikan pada antara tabel 1 dengan tabel 2. Hal ini karena pada tabel 1 merupakan rangkaian pelipat ganda tegangan untuk setengah gelombang, dimana saat tegangan skunder trafo berpolaritas positif (setengah siklus positif), maka dioda D1 menghantar dan dioda D2 tidak menghantar. Sedangkan saat setengah siklus berikutnya yaitu siklus negatif, maka dioda D1 tidak menghantar dan dioda D2 menghantar. Oleh karena itu kapasitor C2 diisi tegangan dari skunder trafo sebesar Vm dan dari C1 sebesar Vm, sehingga total sebesar 2 Vm. Tetapi output diberi resistor beban (RL), jadi tegangan pada ujung C2 turun selama siklus positif dan diisi kembali hingga 2 Vm selama siklus negatif. Untuk tabel 2 merupakan hasil dari rangkaian pelipat ganda tegangan untuk gelombang penuh, dimana saat siklus positif dari skunder trafo dioda D1 menghantar dan C1 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D2 tidak menghantar. Saat siklus negatif dioda D2 menghantar dan C2 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D1 tidak menghantar. Tegangan puncak inverse (PIV) untuk setiap dioda adalah 2 Vm. Tetapi pada intinya, pelipat tegangan gelombang penuh dengan pelipat tegangan setengah gelombang, sama sama melipat gandakan suatu tegangan input pada outputnya.
2. Salah satu cara teknik double voltage adalah dengan menggunakan kapasitor. Positif kapasitor diisi dengan tegangan positif melalui dioda, sedang negatif kapasitor dihubungkan dengan osilator yang membentuk pulsa persegi. Saat pulsa osilator negative, maka kapasitor diisi. Saat pulsa osilator positif, maka tegangan kapasitor naik dua kali. Jadi pengaruh kapasitor C1 dan C2 disini untuk menyondol
atau melipat gandakan tegangan sehingga menghasilkan tegangan 2 kali. Supaya hasil double voltage ini rata perlu disalurkan ke kapasitor lainnya melalui dioda.
3.
Rangkaian pelipat 3 kali tegangan input dan 4 kali tegangan input 4. Jika tidak ada beban, maka tegangan pada ujung C1 dan C2 adalah 2 Vm. Jika beban dipasang pada output, maka bentuk gelombang pada ujung C1 dan C2 adalah seperti halnya pada kapasitor yang diumpankan dari penyearah gelombang penuh. Jadi pengaruh perubahan nilai R pada rangkaian pelipat ganda tegangan gelombang penuh ialah berpengaruh pada hasil tegangan yang dihasilkan oleh output.Semakin tinggi nilai tahanan maka akan semakin besar pula Vout (dc) yang dihasilkan.
TUGAS 1. Jelaskan cara kerja rangkaian pelipat ganda tegangan ! 2. Berapakah PIV (peak inverse voltage) dioda saat tidak konduksi ? Jawaban :
1. Pada saat siklus positif dari skunder trafo, dioda D1 menghantar dan C1 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D2 tidak menghantar. Saat siklus negatif diode, D2 menghantar dan C2 mengisi tegangan hingga Vm, sedangkan dioda D1 tidak menghantar. Tegangan puncak inverse (PIV) untuk setiap dioda adalah 2 Vm.
2. PIV (peak inverse voltage) dioda saat tidak konduksi ialah 0 V
KESIMPULAN -
Pelipat tegangan dengan dioda berfungsi untuk melipat gandakan suatu tegangan input menjadi tegangan output DC yang lebih besar.
-
Jika nilai tahanan pada rabgakaian semakin besar, maka nilai Vout nya juga aka semakin tinggi.
-
Pelipat tegangan gelombang penuh pada prinsipnya sama dengan pelipat tegangan setengah gelombang, yaitu melipat gandakan suatu tegangan input pada outputnya.
DAFTAR PUSTAKA
http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/pelipat-tegangan-voltage-multipliergelombang-penuh/
LAMPIRAN
