“
“PENYEPENYE ARAH SETENGAH GELARAH SETENGAH GELOOMBANG DMBANG DENGAN BEBAN TAHANAN MURNIENGAN BEBAN TAHANAN MURNI””
OLEH: OLEH:
TRI ISRA JANWARDI TRI ISRA JANWARDI
16388/10 16388/10
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2013 2013
I. Tujuan
1. Mahasiswa dapat mengananalisa hasil percobaan penyearah setengah gelombang. 2. Mahasiswa dapat menghitung besar efisiensi (η), Form Faktor (FF), Ripple Faktor
(RF), dan TUF (Transfer Utilisation Factor). II. Teori Singkat
Terdapat banyak pemakaian dalam instrumentasi yang informasi diberikan leh kedua sinyal AC itu berguna. Ini diperoleh dengan mengatur agar baik sinyal asli maupun kebalikan nya tersedia dan saling mencatu penyearah setengah gelombang yang digabung ke beban sekutu. Pengaturan sedemikian yang secara konseptual disebut penyearah gelombang penuh. Gelombang ini berkesinambungan dan energik dari pada setengah gelombnag, dan juga tegangan rata-rata pada keluran akan dua kali lipat dari pda yang diperoleh setengah gelombang. ( Sendra, 1990 : 198-199)
Dioda sebagai penyearah setengah gelombang dengan beban tahanan a. Gambar rangkaian penyearah setengah gelombang
A B D RL Uout UL IF Uin + _
Gambar 1. Dioda sebagai penyearah Setengah Gelombang
b. Prinsip Kerja Penyearah Setengah Gelombang
1) Jika A positip ( + ), B negatip ( - ), maka dioda konduksi 1 bekerja , sehingga arus akan mengalir menuju RL dan kembali ke trafo.
2) Saat A negatip ( - ), B positip ( + ), maka dioda tidak konduksi/tidak bekerja sehingga arus tidak mengalir.
3) Kejadian ini berulang/muncul lagi terus-menerus sehingga bentuk gelombangnya dapat digambarkan sebagai berikut :
Uout t t +
_ _ _
+ +
dioda konduksi
dioda tidak konduksi UL
Secara umum besarnya tegangan DC (Vdc) dari penyearah gelombang penuh
dapat dituliskan sebagai berikut: Vdc = 0,318 Vm ; Idc = 0,318Vm/R ; sedangkan Vrms =
0,5Vmdan I rms= 0,5Vm/R ; Pdc = Vdc x Idc dan Pac= Vrmsx Irms.
Efisiensi, η = Pdc/Pac = (0,318Vm)2/(0,5Vm)2= 0,405
Form Faktor FF = Vac/Vdc = 0,5Vm/0,318Vm= 1,57
Tegangan output terdiri dari dua komponen, yakni komponen DC dan komponen AC. Besarnya tegangan output komponen AC; Vac =
Ripple Faktor ; RF = Vac/Vdc =
√
= 1,21Dan besarnya TUF (Transfer Utilitation Factor) =
Vs = Tegnagan rms sekunder trafo = 0,707Vmdan
Is = Arus sekunder trafo = 0,5Vm/R
Vsx Is untuk fullwave besarnya menjadi ; 0,707Vmx 0,5 Vm/R
Sehingga besarnya TUF =
III. Alat dan Bahan
1. Trafo Stepdown 220/6 V, 3A; 2. Dioda silicon 1,5 A;
3. Resisitor, 100, 150, 220, 470, 1000, 1500, 2000, 2200 Ω;
4. Cro double beam;
6. Kabel penghubung dan Papan Rangkaian. IV. Gambar Rangkaian
220V +
6V
-V. Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam kegiatan praktikum.
2. Pastikan alat tersebut dapat berfungsi secara baik dengan menggunakan multimeter. 3. Rakitlah alat dan bahan percobaan seperti gambar rangkaian di atas.
4. Setelah selesai merangkai, kalibrasi alat ukur CRO, 5 volt = 1 cm.
5. Pastikan rangkaian telah tersambung dengan benar, mintalah dosen pembimbing untuk memeriksa rangkaian yang telah selesai dirangkai tersebut.
6. Setelah dipastikan benar oleh dosen pembimbing, hubungan rangkaian dengan sumber tegangan.
7. Amati petunjuk alat-alat ukur, kemudian catat masing-masing hasil penunjukan ke dalam table pengamatan.
8. Gambarkan bentuk gelombang input maupun output. Untuk melihat gelombang input pindahkan prop ke titik sebelum diode D.
9. Lakukan pengamatan ini untuk setiap perubahan beban R.
10. Setelah selesai melakukan percobaan kumpulkan alat dan bahan ke tempat semula dengan baik. mA V R Y X G CRO
VI. A. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Tabel Pengamatan Beban (R) Ω Input Idc (mA) Vdc (volt) Vm (cm) Vrms (volt) 100 1.8 0.9 22 1.7 150 1.8 0.9 14.5 1.8 220 1.8 0.9 11 1.9 470 1.8 0.9 33 1.3 1000 1.8 0.9 2.5 2.1 1500 1.8 0.9 1.5 2.1 2000 1.8 0.9 1.3 2.1 2200 1.8 0.9 1.2 2.1
*Batas Ukur CRO: 5 volt/div
B. Analisa Data 1) Efisiensi a. 100 Ω η =
(
(
)
)
( )
( )
=()
()
b. 150 Ω η =
(
(
)
)
( )
( )
=()
()
c. 220 Ω η =
(
(
)
)
( )
( )
=()
()
d. 470 Ω η =
(
(
)
)
( )
( )
=()
()
e. 1000 Ω η =
(
(
)
)
( )
( )
=()
()
f. 1500 Ω η =
(
)
(
)
( )
( )
=()
()
g. 2000 Ω η =
(
)
(
)
( )
( )
=()
()
h. 2200 Ω η =
(
)
(
)
( )
( )
=()
()
2) Form Faktor (FF) a. 100 Ω FF =
b. 150 Ω FF =
c. 220 Ω FF =
d. 470 Ω FF =
e. 1000 Ω FF =
f. 1500 Ω FF =
g. 2000 Ω FF =
h. 2200 Ω
3) Riple Faktor (RF) a.100 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
b. 150 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
c. 220 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
d. 470 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
e. 1000 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
f. 1500 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
g. 2000 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
h. 2200 Ω RF = Vac/Vdc =
√
=
=√
4) Transfer Utilitation Factor (TUF)a. 100 Ω
TUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
b. 150 Ω
TUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
=
c. 220 ΩTUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
=
d. 470 ΩTUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
=
e. 1000 ΩTUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
=
g. 1500 ΩTUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
=
h. 2000 ΩTUF (Transfer Utilitation Factor) =
=
4) Vrmsdan Irms a. 100 Ω * 5 Volt/Div
V
b. 150 Ω * 5 Volt/Div
V
c. 220 Ω * 5 Volt/Div
V
d. 470 Ω * 5 Volt/Div
V
e. 1000 Ω * 5 Volt/Div
V
f. 1500 Ω * 5 Volt/Div
V
g. 2000 Ω * 5 Volt/Div
V
h. 2200 Ω * 5 Volt/Div
V
Analisa Kesalahan pada Percobaan
Tabel 1. Tabel Pengamatan
Beban (R) Ω Input Idc (mA) Vdc (volt) Vm (cm) Vrms (volt) 100 1.8 0.9 22 1.7 150 1.8 0.9 14.5 1.8 220 1.8 0.9 11 1.9 470 1.8 0.9 330 1.3 1000 1.8 0.9 2.5 2.1 1500 1.8 0.9 1.5 2.1 2000 1.8 0.9 1.3 2.1 2200 1.8 0.9 1.2 2.1
Pada table yang diberi tanda di atas, diketahui bahwa nilai yang didapatkan dari hasil pengamatan/percobaan diketahui tidak seperti pengukuran lainnya, seharusnya arus dc yang didapatkan berkisar ± 5 mA namun dari hasil yang didapatkan dari percobaan didapati besaran arus adalah 330 mA. Berikut pun dengan hasil pengukuran tegangan dc yang didapatkan yakni 1,3 volt, seharusnya tegangan yang didapatkan pada rangkaian tersebut berkisar ±1, 9 – 2 volt. Hal-hal di atas tersebut dapat terjadi dengan beberapa kemungkinan, yakni:
1) Kesalahan pada pemilihan resistor yang dikira oleh pencoba 470 Ω;
2) Kesalahan pencoba pada saat membaca alat ukur;
3) Alat ukur yang digunakan pada saat itu adalah amperemeter dc, bukan miliampermeter dc, sehingga ketelitiannya kurang.
VII. Kesimpulan
Dari hasil percobaan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa, dengan menggunakan satu buah diode dapat menyearah tegangan setengah gelombang. Dimana arus akan mengalir dari anoda ke katoda yang memungkinkan diode bekerja pada bias maju. Selain itu dengan penambahan beban yang berupa R (Resistor) yang berubah-ubah besarannya makan arus dc yang didapat pada sisi output diode pun akan semakin mengecil sesuai dengan penambahan besaran nilai resistansi pada resistor yang digunakan sebagai beban. Sedangkan untuk tegangannya (Vdc) akan semakin besar sesuai dengan penambahan nilai resistansi pada resistor beban.
Disamping itu pada sisi analisa pada bentuk gelombang, penambahan nilai besaran resistansi pada sisi beban akan berpengaruh pada sisi ripple gelombang output pada beban, semakin besar nilai resistansi beban atau semakin kecil akan berbeda ripple
gelombangnya, pada jarak antar kedua gelombang dc tak sempurna tersebut. VIII. Referensi
Sendra, Adel. 1990. Rangkaian Mikro Elektronika. Jakarta : Erlangga
Dioda, Teknik Elektro, Dioda sebagai Penyearah (http://teknik-elektro.blogspot.com/dioda/data2/file/doc), online, diakses 13 Februari 2012
E-lab UI. 2010. Modul Praktikum Rangkaian Elektronika. Depok. Departemen Teknik Elektro. Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
