LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA TENTANG PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER C DISUSUN OLEH : NAMA : RIDWAN NIM/B : 1101997/2011 KODE/SESI: ELO162/42282 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2013 RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG PENUH DENGAN FILTER CAPASITOR I. TUJUAN 1. Menganalisa hasil percobaan penyearah gelombang penuh dengan menggunakan filter C,(menghitung ,RF dan TUF ) 2. Menggambarkan bentuk gelombang input maupun output. II. TEORI SINGKAT Secara umum besarnya tegangan dc (vdc) dari penyearah gelombang penuh dapat dituliskan sebagai berikut : , namun gelombang tersebut belum benar benar rata. Dengan menggunakan filter dapat memperkecil teganganrippel filter tersebut adalah C yang dipaang paralel dengan beban. Dari rangkaian full wavw rectifier dapat dianalisis bahwa discarge kapasitor secara exponensial melalui R, besar arus Tegangan output Tegangan ripple dan Besarnya tegangan RMS ripple mendekati V(ac) = RF = Filter dalam rangkaian penyearah digunakan untuk memperkecil tegangan ripple, sehingga dapat diperoleh tegangan keluaran yang lebih rata, baik untuk penyearah gelombang setengah maupun gelombang penuh. Filter diperlukan karena rangkaian – rangkaian elektronik memerlukan sumber tegangan DC yang tetap, baik untuk keperluan sumber daya dan pembiasan yang sesuai operasi rangkaian. Rangkaian filter dapat dibentuk dari kapasitor (C), induktor (L) atau keduanya. 1). Filter Kapasitor Selama seperempat perioda positif yang pertama dari tegangan sekunder, Dioda D1 menghantar. Karena dioda menghubungkan sumber VS1 secara langsung dengan kapasitor, maka kapasitor akan dimuati sampai tegangan maksimum VM. Setelah mencapai harga maksimum, dioda berhenti menghantar (mati), hal ini terjadi karena kapasitor mempunyai tegangan sebesar VM, yang artinya sama dengan tegangan sumber dan bagi dioda artinya tidak ada beda potensial. Akibatnya dioda seperti saklar terbuka, atau dioda dibias mundur (reverse). Dengan tidak menghantarnya dioda, kapasitor mulai mengosongkan diri melalui resistansi beban RL, sampai tegangan sumber mencapai harga yang lebih besar dari tegangan kapasitor. Pada saat dimana tegangan sumber lebih besar dari tegangan kapasitor, dioda kembali menghantar dan mengisi kapasitor. Untuk arus beban yang rendah tegangan keluaran akan hampir tetap sama dengan VM. Tetapi bila arus beban tinggi pengosongan akan lebih cepat yang mengakibatkan ripple yang lebih besar dan tegangan keluaran DC yang lebih kecil. o Tegangan Ripple Seperti terlihat pada gambar 4 kapasitor mengisi (charges) dengan cepat pada awal siklus sinyal dan membuang (discharges) dengan lambat setelah melewati puncak positif (ketika dioda dibias mundur). Variasi pada tegangan keluaran untuk dua kondisi, mengisi dan membuang, disebut dengan tegangan ripple (ripple voltage). Semakin kecil ripple, semakin baik penfilteran seperti terlihat pada gambar 4 Gambar 5 memperlihatkan penyearah gelombang penuh lebih mudah melakukan penfilteran. Ketika di filter, penyearah gelombang penuh mempunyai tegangan ripple lebih kecil disbanding gelombang setengah untuk resistansi beban dan nilai kapasitor yang sama. Hal ini disebabkan kapasitor membuang lebih cepat dan interval waktu yang lebih pendek. Tegangan Rata – Rata (VDC) Ketika filter kapasitor membuang (discharges), tegangannya adalah : waktu pembuangan kapasitor adalah dari satu puncak mendekati puncak berikutnya, dimana ketika tegangan kapasitor mencapai nilai minimumnya. dengan frekuensi jala – jala adalah 50 Hz, maka frekuensi ripple penyearah gelombang penuh adalah 100 Hz, sehingga ; untuk memperoleh tegangan DC, tegangan maksimum dikurangi tegangan ripple peak to peak dibagi dua. III. ALAT DAN BAHAN 1. Trafo step down 220 / 6V, 3 A 2. Dioda silikon 1,5 A 3. Resistor 1k, 1k5, dan 2k2 4. CRO double beam 5. Multimeter dan miliampermeter dc 6. Capasitor dc 4.7,10,22,47,,220 F 7. Kabel penghubung secukupnya IV. GAMBAR RANGKAIAN V. LANGKAH PERCOBAAN 1. Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti gambar diatas, pilih trafo stepdown yang memakai center tap. 2. Setelah selesai merangkai, kalibrasi CRO 1 volt = 1 cm 3. Yakinkanlah diri anda bahwa rangkain sudah benar, dan kemudian hubungkan rangkaian dengan sumber tegangan. 4. Amati penunjukan alat – alat ukur kemudian catat masukan dalam table pengamatan. 5. Gambar bentuk gelombang input maupun output. Untuk melihat gelombang input, pindahkan prof Y ketitik sebelum D1. 6. Lakukan pengamatan ini setiap perubahan beban R dan C. 7. Setelah selesai percobaan kumpulkan alat dan bahan percobaan dan kembalikan ketempat semula. 8. Buatlah laporan sementara yang sesuai dengan hasil pengamatan anda. VI. HASIL PRAKTIKUM Beban R (ohm) 1000 1500 2200 Input Vdc (volt) Tanpa Filter Filter C 11.0 14.0 Idc (mA) Tanpa Filter Filter LC 10.5 13.5 Filter C(µf) Vm Vrms 10 4.5 3.18 22 4.5 3.18 10.5 14.5 10.5 14.0 47 4.5 3.18 10.5 13.5 10.5 12.0 220 4.5 3.18 10.5 15 10.5 15.5 10 4.5 3.18 10.5 14.5 7.0 9.5 22 4.5 3.18 10.5 15.0 7.0 10.5 47 4.5 3.18 10.5 15.5 7.0 10.5 220 4.5 3.18 10.5 15.5 7.0 10.5 10 4.5 3.18 10.9 15.0 5.0 7.0 22 4.5 3.18 10.9 16.0 5.0 7.2 47 4.5 3.18 10.9 13.9 5.0 6.5 220 4.5 3.18 10.9 16.0 5.0 7.5 VII. 1) 2) 3) 4) 5) ANALISA DATA PERCOBAAN R = 1000 ohm, C = 10 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1000 = 0.0029 A R = 1000 ohm, C = 22 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1000 = 0.0029 A R = 1000 ohm, C = 47 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1000 = 0.0029 A R = 1000 ohm, C = 220 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1000 = 0.0029 A R = 1500 ohm, C = 10 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V 6) 7) 8) 9) Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1500 = 0.0019 A R = 1500 ohm, C = 22 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1500 = 0.0019 A R = 1500 ohm, C = 47 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1500 = 0.0019 A R = 1500 ohm, C = 220 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 1500 = 0.0019 A R = 2200 ohm, C = 10 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 2200 = 0.0013 A 10) R = 2200 ohm, C = 22 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 2200 = 0.0013 A 11) R = 2200 ohm, C = 47 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 2200 = 0.0013 A 12) R = 2200 ohm, C = 220 µF Vm = 4.5 Vrms = 0.707 x Vm = 0.707 x 4.5 = 3.18 V Vdc = 0.6366 x Vm = 0.6366 x 4.5 = 2.8647 V Idc = 0.6366 x Vm / R = 0.6366 4.5 / 2200 = 0.0013 A KESIMPULAN Setelah melakukan praktikum mengenai penyearah gelombang penuh dengan filter c,dapat disimpulkan bahwa : 1. Walaupun kita naikan nilai capasitor,gelombang input akan sama. 2. Kemudian semakin tinggi nilai capasitor yang kita berikan, maka semakin merata gelombang output yang memakai filter C pada oscilloscope. DAFTAR PUSTAKA 1. Jobsheet praktikum elektronika daya 2. http://ilmu-elektronika.co.cc/index.php/arus-bolak-balik-ac/rangkaian-penyearahgelombang-rectifier-circuit.html 3. http://salimhimafi.blogspot.com/2010/03/laporan-praktikum-penyearah-arus_01.html 4. http://www.dediakbar.com/2010/04/teori-dasar-dioda-dasar-teori-dioda.html
