Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang Satu Fase Beban Resistif

Sebelum mempelajari materi pada halaman ini dan melakukan percoban, disarankan untuk mempelajari atau membaca kembali artikel berikut:

Pada halaman ini akan coba diberikan contoh praktik sederhana penyearah setangah gelombang beban resistif sederhana. Rangkaian ini hanya terdiri dari satu buah diode (sebagai penyearah) dan satu buah resistor (sebagai beban).

Contoh praktik ini dapat dipakai untuk praktik mandiri dengan nilai tegangan masukan yang berbeda.

Peringatan: Jangan lakukan jika anda tidak paham dan mendatangkan risiko bagi keselamatan jiwa.

Gambar 1. 

Gambar 1 adalah simulasi rangkaian dasar untuk rangkaian half-wave rectifier dengan beban satu buah resistor. Anda bisa melihat bentuk gelombang V(out) yang juga bentuk gelombang arus yang melewati R1. Perhatikan bahwa LTspice mempergunakan nilai tegangan puncak (peak)  atau amplitude sebagai nilai pada sumber tegangan.

Gambar 2.

Gambar 2 adalah contoh dari rangkaian penyearah setengah gelombang yang dibuat dengan mengikuti gaya Manhattan. Sisi positif sumber yang dihubungkan ke anode ada pada bagian kiri atas gambar pada diode, sedangkan sisi ground ada pada bagian kanan bawah yaitu pada sisi kaki resistor yang tidak terhubung dengan diode.

Sebelum melanjutkan langkah untuk mengalirkan arus listrik ke rangkaian, pastikan bahwa untuk rangkaian ini catu daya sudah berada pada nilai yang tepat.

Atur agar tegangan masukan nilainya lebih kecil dari 10 VAC (yaitu Vrms AC)!

Gambar 3.

Cara mengalirkan energi listrik dapat dilihat di Gambar 3. Hubungkan crocodile clip seperti pada Gambar 3 dengan hati-hati agar tidak sampai membuat kaki-kaki komponen terlepas dari papan PCB.

Gambar 4.

Jika sudah dipastikan bahwa tegangan masukan sudah sesuai dan tidak lebih dari 10 VAC (yaitu Vrms AC) maka probe dari oscilloscope bisa dihubungkan seperti pada Gambar 4.

Sebagai contoh hasil pengaturan praktik bisa dilihat sebagaimana pada Gambar 5. Untuk memperbesar tampilan gambar, klik kanan pada mouse lalu klik pilih Open image in new tab atau klik di sini.

Gambar 5.

Gambar 5 menunjukkan hasil percobaan dengan dua kanal (channel) oscilloscope. Untuk percobaan ini nilai masukan adalah sebesar 6,60 Volt (berdasarkan True RMS DMM) atau terdeteksi sebesar 6,520 V di oscilloscope. Nilai masukan di bawah 10 Volt AC adalah upaya untuk menjaga keselamatan oscilloscope. Terutama dari kemungkinan kesalahan aktivitas praktik sehingga terjadi kelebihan tegangan masukan di atas kemampuan dari alat ukur, misalnya oscilloscope GDS-2104A atau ISDS205.

Gambar 6. [ Klik di sini untuk memperbesar tampilan gambar. ]

Untuk bisa memahami informasi pada Gambar 6, pembaca perlu mengacu kembali artikel berikut: Perhitungan nilai gelombang AC dengan nilai offset. Perhatikan perbedaan antara nilai RMS di LTspice (AC+DC) dengan nilai RMS pada DMM (hanya nilai AC).

Bandingkan nilai-nilai (parameter) yang diperoleh dari simulasi dengan LTspice, nilai yang didapat dari pengukuran menggunakan DMM (digital multimeter), serta nilai yang diukur dengan oscilloscope.

Sekarang saatnya

Pelajari ulang semua bahan pelajaran di bagian atas halaman ini. Baca kembali halaman artikel lain jika diperlukan.

Perhatikan gambar rangkaian untuk praktik sebagai berikut ini:

Gambar 7.

01. Perhatikan Gambar 7 dan bandingkan dengan rangkaian fisik yang sesungguhnya. Bacalah semua keterangan langkah-langkah berikut sampai selesai sebelum mencoba;

02. Pastikan rangkaian tidak sedang terhubung dengan catu daya lalu dengan DMM (digital multimeter) ukurlah nilai resistor. Kemudian periksa kondisi diode dengan menggunakan “Diode Mode” pada DMM;

03. Atur tegangan catu daya agar bernilai antara 6 Volt AC sampai 9 Volt AC. Tanyakan nilai masukan yang diperlukan kepada instruktur yang bertugas;

04. Aturlah nilai-nilai komponen pada file simulasi LTspice agar mendekati dan sesuai dengan nilai komponen yang sesungguhnya;

05. Lakukan simulasi rangkaian menggunakan LTspice dengan benar. Catat hasilnya di lembar data anda;

06. Hubungkan rangkaian penyearah dengan catu daya. Perhatikan polaritas catu daya, jangan sampai terbalik;

07. Dengan menggunakan DMM ukur tegangan AC dan DC antara: node A dengan GND. Catat dengan baik hasil pengukuran;

08. Dengan menggunakan DMM ukur tegangan AC dan DC antara: node B dengan GND. Catat dengan baik hasil pengukuran;

09. Hitung nilai arus yang melewati resistor berdasarkan pengukuran nilai resistor dan nilai tegangan di antara kaki-kaki resistor;

10. Pasanglah probe Kanal #1 (Ch 1) pada posisi node A dalam rangkaian penyearah. Perhatikan tampilan gelombang dan pengukuran di oscilloscope. Bandingkan hasilnya dengan teori, perhitungan, simulasi dan pengukuran dengan DMM;

11. Pasanglah probe Kanal #2 (Ch 2) pada posisi node B dalam rangkaian penyearah. Perhatikan tampilan gelombang dan pengukuran di oscilloscope. Bandingkan hasilnya dengan teori, perhitungan, simulasi dan pengukuran dengan DMM;

12. Simpan tampilan informasi dari oscilloscope dengan menggunakan USB flashdisk;

13. Buka file hasil penyimpanan di laptop atau cell phone untuk memastikan hasilnya dalam keadaan baik;

14. Jika semua hasil pengukuran sudah sesuai dengan teori (nilai deviasi kecil sekali) maka turunkan nilai tegangan catu daya sampai nol volt ( 0 V );

15. Matikan catu daya (power off) dan lepaskan kabel yang menghubungkan catu daya dengan rangkaian;

16. Matikan dengan baik semua alat ukur;

17. Kerjakan laporan praktik.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *