12/4/2010

1

AC to DC Converter (Rectifier)AC to DC Converter (Rectifier)

ASNILELEKTRO FT - UNP

12/4/2010

2

Clasification Of Rectifier

12/4/2010

3

Rectifier Applications

12/4/2010

4

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

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

12/4/2010

5

RangkaianRangkaianPenyearahPenyearah

AC 1 ~ DCtetap

Penyearah setengah gelombang 1 fasa

Penyearah Setengah Gelombang satu fasa beban R

Vd

Vs VR

~

VoR

N

12/4/2010

6

vVmProses penyearahan:

tπ 2πVs

t2πVo

Vm

π

Setengah periode pertama(polaritas +), dioda ON sehingga terjadi teganganluaran Vo=Vm. S l j t t t h

tπ 2πVd

Selanjutnya, saat setengahperiode kedua (polaritas -), dioda OFF sehinggategangan luaran Vo = 0.

-Vm

12/4/2010

7

Parameter Unjuk Kerja

12/4/2010

8

12/4/2010

9

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

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

12/4/2010

10

Penyearah Setengah Gelombang satu fasa beban RL

Proses penyearahan:

Setengah periode pertama(polaritas +), dioda ON,tetapi proses ON ini terusberlangsung sampai titikβ b ti di d ONβ, yang berarti dioda ONselama (π + β).Selanjutnya, mulai darititik β sampai dengan 2πdioda dalam kondisi OFF.

Rashid p. 42

12/4/2010

11

[ ] ( )βπ

θππ

cos12

)cos(12, −=+−= mm

DCoVVV

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

πm

DCoV

V =, 2,m

rmsoVV =

RIPP 2== 0=PRIPP rmsR == 0=LP

Penyearah Gelombang Penuh Satu fasa Beban R

Ada 2 (dua) jenis rangkaian :

• Rangkaian penyearah jembatan (bridge)

• Rangkaian penyearah Center Tap (split)

12/4/2010

12

Proses penyearahan :

Bridge rectifier.

Proses penyearahan :

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

rectifier.

12/4/2010

13

Full-wave rectifier with center-tapped transformer.

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

rectifier with center-tapped transformer.

12/4/2010

14

12/4/2010

15

Penyearah Gelombang Penuh Satu fasa Beban RL

diLRiV o+=dt

LRiV oo +=

∑∞

=

++=,..2,1

, )sincos()(n

nnDCoo tnbtnaVtV ωω

Tegangan DC :π

mDCo

VV 2, =

Tegangan harmonik :

∞ 14V

0=na

∑∞

= +−−

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

14n

mnn nn

VVbπ

harmonik genap

dimana n = harmonik ke‐n

12/4/2010

16

Penyearah gelombang penuh satu fasa dengan beban RL bisamenggunakan deret fourier untuk mendapatkan tegangankeluaran

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).

12/4/2010

17

Latihan

Sebuah rangkaian penyearah setengah-gelombang satufasa dihubungkan dengan tegangan efektif sebesar 120volt, 50 Hz. Jika rangkaian penyearah ini dihubungkandengan resistor sebesar 5 Ω, hitunglah Tegangan dan arusrata-rata keluaran, daya keluaran, effisiensi, nilai efektifkomponen ac tegangan keluaran, faktor bentuk, faktorripple, dan faktor kegunaan trafo

12/4/2010

18

Tugas 1 (kumpul minggu depan)

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

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

12/4/2010

19

Wassalam