AC to DC Converter (Rectifier)

ASNILELEKTRO FT - UNP

Clasification Of Rectifier

Rectifier Applications

Sebuah Penyearah yang ideal• Tegangan dan arus riak bebas keluaran• Tegangan dan arus masukan sinusoidal• Faktor daya di sisi masukan sama dengan satu• Arah aliran daya bisa berbalik• Arah aliran daya bisa berbalik

Apakah penyearah itu ?Penyearah (rectifier) adalah suatu rangkaian elektronikadaya yang dapat mengubah sumber tegangan bolak-balikdaya yang dapat mengubah sumber tegangan bolak balik(AC) menjadi sumber tegangan searah (DC) yang tetap.

AC 1 ~ DCRangkaianRangkaianPenyearahPenyearah

AC 1 ~ DCtetap

Penyearah setengah gelombang 1 fasa

Penyearah Setengah Gelombang satu fasa beban R

Vdd

~

Vs VoR

NN

t

v

2Vs

VmProses penyearahan:

S t h i d t tπ 2πs

V

Setengah periode pertama(polaritas +), dioda ON sehingga terjadi tegangan

t2πVo

Vm

πluaran Vo=Vm. Selanjutnya, saat setengahperiode kedua (polaritas -)

tπ 2πVd

periode kedua (polaritas ), dioda OFF sehinggategangan luaran Vo = 0.

-Vm

Parameter Unjuk Kerja

A single-phase half-wave rectifier with resistive load.

Voltage and current waveforms of the half-wave rectifier with resistive load.

Penyearah Setengah Gelombang satu fasa beban RL

Proses penyearahan:p y

Setengah periode pertama(polaritas +), dioda ON,tetapi proses ON ini terusb l i titikberlangsung sampai titikβ, yang berarti dioda ONselama (π + β).Selanjutnya, mulai darititik β i d 2titik β sampai dengan 2πdioda dalam kondisi OFF.

Rashid p. 42

[ ] ( )βπ

θππ

cos12

)cos(12, −=+−= mm

DCoVVVππ 22

Supaya θ = 0 atau β = π , maka pada dipasang DIODE KOMUTASIyang dihubungkan paralel dengan beban RL, sehingga:y g g p g gg

πm

DCoV

V =, 2,m

rmsoVV =

RIPP rmsR2== 0=LP

Penyearah Gelombang Penuh Satu fasa Beban R

Ada 2 (dua) jenis rangkaian :

• Rangkaian penyearah jembatan (bridge)

• Rangkaian penyearah Center Tap (split)

( ) j g

• Rangkaian penyearah Center Tap (split)

Bridge rectifier.

Proses penyearahan :

Ketika setengah periodeKetika setengah periodepertama (polaritas +), dioda D1dan D2 ON sedangkan dioda D3dan D4 OFF. Selanjutnya,j y ,setengah periode kedua(polaritas ‐), dioda D3 dan D4ON sedangkan dioda D1 dan D2OFF Voltage and current waveforms of the bridge

rectifier.

Full-wave rectifier with center-tapped t f

Proses penyearahan :Ketika setengah periode

transformer.

Ketika setengah periodepertama (polaritas +), dioda D1 ON sedangkandioda D2 OFF. Selanjutnya, setengah periode kedua(polaritas ‐), dioda D2 ON(polaritas ), dioda D2 ON sedangkan dioda D1 OFF Voltage and current waveforms of the full-wave

rectifier with center-tapped transformer.

Penyearah Gelombang Penuh Satu fasa Beban RL

dtdiLRiV o

oo +=dt

∑∞

=

++=,..2,1

, )sincos()(n

nnDCoo tnbtnaVtV ωω

Tegangan DC :π

mDCo

VV 2, =

,,

π

Tegangan harmonik :0=na

∑∞

= +−−

==,..4,2 )1)(1(

14n

mnn nn

VVbπ

harmonik genap

di h ik kdimana n = harmonik ke‐n

Penyearah gelombang penuh satu fasa dengan beban RL bisamenggunakan deret fourier untuk mendapatkan tegangangg p g gkeluaran

Tegangan keluaran rata-rata

Ripple tegangan keluaran

Keluaran penyearah gelombang penuh satu fasa hanya memilikiharmonik genap dan harmonik kedua merupakan yang paling

dominan dengan frekuensi 2 f (f = 120 Hz).

LatihanLatihan

Sebuah rangkaian penyearah setengah-gelombang satufasa dihubungkan dengan tegangan efektif sebesar 120volt 50 Hz Jika rangkaian penyearah ini dihubungkanvolt, 50 Hz. Jika rangkaian penyearah ini dihubungkandengan resistor sebesar 5 Ω, hitunglah Tegangan dan arusrata-rata keluaran, daya keluaran, effisiensi, nilai efektifk t k l f kt b t k f ktkomponen ac tegangan keluaran, faktor bentuk, faktorripple, dan faktor kegunaan trafo

Tugas 1 (kumpul minggu depan)Tugas 1 (kumpul minggu depan)

1. Menggunakan soal yang sama dengan latihan di atas, namun beban resistif digunakan untuk rangkaianpenyearah gelombang penuh satu fasapenyearah gelombang penuh satu fasa

2. Cari turunan rumus sehingga diperoleh nilai tegangan serta2. Cari turunan rumus sehingga diperoleh nilai tegangan sertaarus efektif dan rata-rata untuk penyearah setengahgelombang dan gelombang penuh satu fasa

W lWassalam