Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Melalui Penyearah Jembatan: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Penyearahan adalah proses mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

Langkah 1: Diagram Rakitan Proyek

Penyearahan adalah proses mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Setiap catu daya offline memiliki blok penyearah yang selalu mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Blok penyearah meningkatkan tegangan DC tinggi atau menurunkan sumber stopkontak dinding AC ke DC tegangan rendah. Selanjutnya proses tersebut disertai dengan filter yang menghaluskan proses konversi DC. Proyek ini berkaitan dengan konversi arus bolak-balik menjadi arus searah dengan dan tanpa filter. Namun penyearah yang digunakan adalah penyearah gelombang penuh. Berikut ini adalah diagram rakitan dari proyek tersebut.

Langkah 2: Metode Perbaikan

Ada dua teknik dasar untuk memperoleh rektifikasi. Keduanya seperti di bawah ini:

1. Penyearahan Gelombang Penuh Center Tapped Diagram rangkaian penyearah gelombang penuh center-tapped adalah seperti di bawah.

2. Penyearahan Jembatan menggunakan Empat Dioda

Ketika dua cabang rangkaian dihubungkan ke cabang ketiga membentuk loop dan dikenal sebagai konfigurasi rangkaian jembatan. Dalam kedua teknik penyearahan jembatan ini, teknik yang lebih disukai adalah Penyearah jembatan menggunakan dioda, karena kedua dioda yang membutuhkan penggunaan transformator sadap pusat tidak dapat diandalkan untuk proses penyearahan. Selain itu, paket dioda sudah tersedia dalam bentuk paket, mis. GBJ1504, DB102, dan KBU1001 dll. Hasilnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini memiliki tegangan sinusoidal 220V dengan frekuensi 50/60 HZ.

Komponen yang Diperlukan Proyek dapat diselesaikan dengan memiliki sejumlah kecil komponen. Komponen yang dibutuhkan sebagai berikut. 1. Trafo (220V/15V AC turun)

2. Resistor

3. MIC RB 156

4. Kapasitor

5. Dioda (IN4007)

6. Papan Roti

7. Menghubungkan kabel

8. DMM (Pengukur Multi Digital)

Catatan Kehati-hatian:

Dalam proyek ini untuk memiliki tegangan RMS 15V, tegangan puncaknya akan berada di atas 21V. Oleh karena itu, komponen yang digunakan harus mampu menopang 25V atau lebih.

Operasi sirkuit:

Penggunaan transformator step down tergabung yang terdiri dari belitan primer dan sekunder yang dililitkan pada inti besi yang dilapisi. Belitan belitan primer harus lebih tinggi dari belitan belitan sekunder. Masing-masing belitan ini bertindak sebagai induktor yang terpisah dan ketika belitan primer disuplai dengan sumber arus bolak-balik, belitan dieksitasi yang pada gilirannya menghasilkan fluks. Sedangkan belitan sekunder mengalami fluks bolak-balik yang dihasilkan oleh induksi belitan primer dan EMF yang melintasi belitan sekunder. EMF yang diinduksi kemudian mengalir melintasi sirkuit eksternal yang terhubung dengannya. Induktansi belitan yang dikombinasikan dengan rasio belitan menentukan jumlah fluks yang dihasilkan oleh belitan primer dan EMF yang diinduksi pada belitan sekunder.

Langkah 3: Diagram Sirkuit Dasar

Berikut ini adalah diagram rangkaian dasar yang diimplementasikan dalam sebuah perangkat lunak.

Prinsip Kerja Untuk proyek ini, mengingat tegangan arus bolak-balik yang memiliki amplitudo lebih rendah serendah 15V RMS yang hampir 21V puncak ke puncak sedang disearahkan ke arus searah menggunakan rangkaian jembatan. Bentuk gelombang dari suplai arus bolak-balik dapat dibagi menjadi setengah siklus positif dan negatif. Di sini arus dan tegangan diukur oleh multi meter digital (DMM) dalam nilai RMS. Berikut ini adalah rangkaian yang disimulasikan untuk proyek tersebut.

Ketika setengah siklus positif arus bolak-balik melewati dioda D2 dan D3 akan menghantarkan atau bias maju, sedangkan dioda D1, dan D4 akan menghantarkan ketika setengah siklus negatif akan melewati rangkaian. Oleh karena itu, selama kedua setengah siklus dioda akan melakukan. Bentuk gelombang pada keluaran dapat dibangkitkan sebagai berikut.

Bentuk gelombang dalam warna merah pada gambar di atas adalah arus bolak-balik sedangkan bentuk gelombang dalam warna hijau adalah arus searah yang disearahkan melalui penyearah jembatan.

Output dengan menggunakan Kapasitor

Untuk mengurangi efek riak dalam bentuk gelombang atau untuk membuat bentuk gelombang kontinu, kita harus menambahkan filter kapasitor pada outputnya. Kerja dasar kapasitor adalah ketika digunakan secara paralel dengan beban untuk mempertahankan tegangan konstan pada outputnya. Oleh karena itu, ini akan mengurangi riak pada output rangkaian.

Langkah 4: Menggunakan Kapasitor 1uF untuk Penyaringan

Ketika kapasitor 1uF digunakan dalam rangkaian melintasi beban, ada perubahan signifikan dalam output rangkaian menjadi halus dan seragam. Berikut ini adalah diagram rangkaian dasar dari teknik ini.

Output sedang disaring oleh kapasitor 1uF yang meredam gelombang hanya pada batas tertentu karena penyimpanan energi kapasitor kurang dari 1uF. Berikut adalah hasil simulasi diagram rangkaian.

Karena riak masih dapat dilihat pada keluaran rangkaian, maka dengan mengubah nilai kapasitor, riak dapat dengan mudah dihilangkan. Berikut adalah hasil untuk kapasitansi -1uF (Hijau), -4.7uF (Biru), -10uF (Mustard Green), dan -47uF (Hijau Tua).

Operasi Sirkuit dengan Kapasitor dan menghitung Faktor Riak Selama setengah siklus negatif dan positif, dioda memasangkan dirinya sebagai bias maju atau mundur dan kapasitor diisi dan dikosongkan lagi dan lagi. Selama interval ketika tegangan sesaat ketika energi yang disimpan lebih tinggi dari tegangan sesaat, kapasitor kemudian menyediakan energi yang tersimpan. Oleh karena itu, semakin besar kapasitas penyimpanan kapasitor, semakin kecil efek riaknya dalam bentuk gelombang keluaran. Faktor riak dapat dihitung sebagai berikut.

Faktor riak dikompensasi oleh nilai kapasitor yang lebih tinggi. Oleh karena itu, efisiensi penyearah jembatan gelombang penuh hampir 80 persen yang merupakan dua kali lipat dari penyearah setengah gelombang.

Langkah 5: Diagram Kerja Proyek

Diagram Kerja Proyek