LAPORAN PRAKTIKUM
PENGALI TEGANGAN Percobaan 05
Oleh Kelompok 6: 1. Setya Arief Pambudi ( LT 2D/ 21 ) 2. Suci Indah Asmarani ( LT2D/22) 3. Syahadah Rizka Anefi ( LT2D/ 23) 4. Vania Desy R (LT2D/24)
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2012
PERCOBAAN 5 PENGALI TEGANGAN
1. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat : 1. Menjelaskan prinsip kerja rangkaian pengali tegangan 2. Merangkai rangkaian pengali tegangan 3. Dapat menentukan tegangan lutut
2. Teori dasar Pengali tegangan ( voltage multiplier ) adalah dua atau lebih penyearah yang menghasilkan tegangan DC sama dengan perkalian dari tegangan puncak masukan ( 2 Vm, 3 Vm dan seterusnya . Dengan dua rangkaian penyearah puncak akan menghasilkan tegangan 2 kali Vm masukan.
Gambar. 5.1 Dasar Rangkaian Pengganda Tegangan
Pada saat setengah gelombang negatif, D1 akan dibias maju , sedangkan D2 dibias mundur, hal ini mengakibatkan kapasitor C1 akan terisi sampai tegangan puncak. Pada setengah gelombang positif , D1 akan dibias mundur dan D2 akan dibias maju. Karena sumber tegangan dengan kapasitor C1 terhubung seri, maka C2 akan terisi sampai 2 Vm. Untuk siklus berikutnya , D2 dan C2 akan mempertahankan muatannya, terutama dengan pemasangan RL yang besar karena akan mempunyai konstata waktu yang besar. Agar diperoleh pengali tegangan yang dapat menghasilkan tegangan sebesar 3 Vm , 4 Vm dan seterusnya dapat dipergunakan rangkaian penyearah puncak yang dihubung secara bergantian sepert pada gambar 5.2.
Gambar . 5.2 Pelipat Kali tegangan
Dua penyearah puncak pertama berlaku sebagai pengganda tegangan, pada saat D1 dan D2 konduksi ( puncak siklus negatif berikutnya ) C3 akan mengisi sampai dengan 2 Vm, sehingga kalau diukur pada terminal C1 dan C2 akan menghasilkan tegangan sebesar 3 Vm. Selanjutnya jika diambil dari penjumlahan C2 dan C4 akan menghasilkan tegangan sebesar 4 Vm. Teoritis dapat disusun rangkaian penyearah puncak hingga n buah, segingga dapat menghasilkan n Vm, tetapi dengan rqangkaian yang banyak akan mengakibatkan pengaturan tegangan yang buruk, juga perlu dipertimbangkan tegangan jatuh pada masing – masing dioda.
3. Peralatan dan Bahan 1.
1 buah Osiloskop
2.
2 buah multimμeter
3.
1 buah Transformator CT 220 V/6V CT
4.
4 buah dioda IN 2007
5.
4 buah kapasitor 47 μF/50 V
6.
Kabel hubung
7.
1 buah Resistor 10 KΩ
Kapasitor 47 μF/50 V
Dioda IN 2007
Resistor 10 KΩ
Osiloskop
Transformator CT 220 V/6V CT
Multimeter
Kabel Jumper
4.
Diagram Rangkaian
Gb. 5.3 Rangkaian Pengganda Tegangan
Gb. 5.4 Rangkaian Pengali multi tegangan
5.
1.
Langkah Kerja Buatlah rangkaian seperti gambar 5.3 dengan RL = 10KΩ, C1 = C2 = 47 μF/50V
Rangkaian 5.3 2.
Ukurlah tegangan masimum masukan ( sekunder transformator ) dengan oscilloscope . Menurut multimeter: Vef = 6 volt Vmax= Vef x √ Vmax = 8,4 Volt
Menurut oscilloskop: Volt/div = 5 Jumlah kotak = 1,7 Vmax = 5 x 1,7 = 8,5 volt
3.
Ukurlah tegangan AC ( riak ) pada tegangan keluaran, V riak : 0,2 volt Vp-P
4.
Ukur tegangan DC pada masing – masing kapasitor , VC1 : 7,75 V, VC2 : 15,3 Volt.
5.
Ukurlah Tegangan DC pada Beban , VRL : 15 Volt. ( volt/div = 5 , jumlah kotak=3 )
6.
Buatlah rankaian seperti pada gambar 5.4. dengan C1 = C2 = C3 = C4 = 47 μF/50V
7.
Pasang beban RL pada titik A – E
8.
Ukurlah tegangan maksimum pada titik A – B ( sekunder trafo ), Menurut multimeter : Vef = 7 Vmax = Vef x √ Vmax = 9,89 Volt.
Menurut oscilloskop: Volt/div = 5 Jumlah kotak = 1,8 Vmax = 5 x 1,8 = 9 V
9.
Dengan menggunakan multimeter ukurlah tegangan pada titik AC , BD dan AE , VAC : 7 Volt , VBD : 14 Volt , VAE : 20,5Volt.
10. Pindahkan resistor beban ke titik B – F 11. Ukur tegangan DC pada titik A-C , B – D, A – E , dan B – F , VAC : 6,8 Volt , VBD : 13 Volt, VAE : 18,6 Volt , VBF; 24 Volt
6. Tugas dan Pertanyaan.
1.
Apakah fungsi masing – masing kapasitor pada rangkaian pengganda tegangan ? Kapasitor 1: Pada saat diode 1 bias maju maka C1 akan menyimpan muatan tegangan dan apabila D1 bias mundur maka C1 akan emberikan tegangan yang telah disimpannya menuju D2 C1 berfungsi sebagai penghalus riak keluaran. Kapasitor 2: Pada saat diode 2 bias maju maka C2 akan menyimpan tegangan muatn dan apabila D2 bias mundur maka C2 akan memberikan tegangan yang telah disimpannya menuju beban. C2 berfungsi sebagai penghalus riak keluaran dan memberikan tegangan pada beban. Besar tegangan pad C2 sama dengan 2 Vm, dikarenakan ada penambahan tegangan dari C1.
2.
Tentukan titik pengukuran yang dapat menghasilkan perbandingan 2 kali , 3 kali dan 4 kali pada percobaan rangkaian pengali multi tegangan\
Pengali 2 = titik B - D Pengali 3 = titik A - E Pengali 4 = titik B - F
7. Analisis Data a. Dapat diketahui dari percobaan, secara teoritis nilai tegangan output n Vn tidak sesuai dengan hasil percobaan, karena adanya tegangan jatuh pada diode b. Keluaran pada beban RL merupakan tegangan DC setengah gelombang
8. Kesimpulan
Pelipat tegangan gelombang penuh pada prinsipnya sama dengan pelipat tegangan setengah gelombang, yaitu melipat-gandakan suatu tegangan input pada outputnya. Kapasitor sebagai penyimpan muatan tegangan berpotensial terhadap pengaruh output tegangan semakin tinggi nilai kapasitor, semakin tegangan output tinggi dengan hasil ripple rapat. (sinyal keluaran pada oskiloskop yang rapat) Rangkaian pengali tegangan menggunakan kombinasi komponen kapasitor dan dioda Besarnya kelipatan tegangan keluaran sama dengan jumlah dioda dan kapasitor yang terpasang Kapasitor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik, selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Jumlah dioda dan kapasitor merupakan jumlah pengalian tegangan atau dapat dirumuskan tegangan hasil perkalian = Vm x N dimana N merupakan banyaknya dioda dan kapasitor.
