Pengertian Penyearah Setengah
Gelombang
Penyearah setengah gelombang (half
wave rectifier) adalah sistem penyearah yang menggunakan satu blok dioda
tunggal (bisa satu dioda atau banyak dioda yang diparalel) untuk mengubah
tegangan dengan arus bolak-balik (AC) menjadi tegangan dengan arus searah (DC).
sinyal. Prinsip kerja penyearah setengah gelombang memanfaatkan karakteristik
dioda yang hanya bisa dilalui arus satu arah saja. Disebut penyearah
setengah gelombang karena penyearah ini hanya melewatkan siklus positif dari
sinyal AC.
Rangkaian penyearah setengah gelombang banyak dipakai pada power supply dengan frekuensi tinggi seperti pada power supply SMPS dan keluaran transformator Flyback Televisi. Sistem penyearah setengah gelombang kurang baik diaplikasikan pada frekuensi rendah seperti jala-jala listrik rumah tangga dengan frekuensi 50Hz karena membuang satu siklus sinyal AC dan mempunyai riak (ripple) yang besar pada keluaran tegangan DC-nya sehingga membutuhkan kapasitor yang besar.
Rangkaian penyearah setengah gelombang banyak dipakai pada power supply dengan frekuensi tinggi seperti pada power supply SMPS dan keluaran transformator Flyback Televisi. Sistem penyearah setengah gelombang kurang baik diaplikasikan pada frekuensi rendah seperti jala-jala listrik rumah tangga dengan frekuensi 50Hz karena membuang satu siklus sinyal AC dan mempunyai riak (ripple) yang besar pada keluaran tegangan DC-nya sehingga membutuhkan kapasitor yang besar.
Prinsip kerja Penyearah Setengah
Gelombang
Contoh rangkaian penyearah setengah
gelombang digambarkan pada ilustrasi gambar dibawah ini. Tegangan input dengan
arus bolak-balik melewati satu dioda penyearah kemudian pada outputnya tampak
melewatkan "gunung" dari sinyal sinus dan menghambat fase "lembah"-nya.
Hal ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah gelombang memiliki
banyak riak (riple) dan membutuhkan kapasitor yang besar untuk
meng-"halus"-kannya.
Perhitungan tegangan DC keluaran
dari penyearah setengah gelombang mengacu pada kondisi saat fasa on dan off
pada gelombang output. Pada saat fase positif, dioda menghantar sehingga
tegangan keluaran saat itu sama dengan Vmax dari sinyal input. Kemudian saat
fase negatif, dioda tidak menghantar sehingga tegangan keluaran pada fase ini
sama dengan nol.
Berdasarkan kondisi diatas maka
dapat dirumuskan bahwa besarnya tegangan output dari penyearah setengah
gelombang adalah Vmax dibagi dengan π (pi). Dimana besarnya Vmax adalah
tegangan puncak (V-peak) dari salah satu siklus sinyal AC. Atau sebesar
0.318Vmax. Dan jika dihitung dengan nilai RMS menjadi 0.318 kali √2 sama dengan
0.45Vrms.
Penyearah setengah gelombang
memiliki kelebihan dari segi rangkaian yang sangat simpel dan sederhana. Karena
menggunakan satu dioda maka biaya yang dibutuhkan untuk rangkain lebih murah.
Kelemahan dari penyearah setengah gelombang adalah keluarannya memiliki riak (ripple) yang sangat besar sehingga tidak halus dan membutuhkan kapasitor besar pada aplikasi frekuensi rendah seperti listrik PLN 50Hz. Kelemahan ini tidak berlaku pada aplikasi power supply frekuensi tinggi seperti pada rangkaian SMPS yang mempunyai duty cycle diatas 90%.
Kelemahan penyearah setengah gelombang lainnnya adalah kurang efisien karena hanya mengambil satu siklus sinyal saja. Artinya siklus yang lain tidak diambil alias dibuang. Ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah gelombang memiliki daya yang lebih kecil
Kelemahan dari penyearah setengah gelombang adalah keluarannya memiliki riak (ripple) yang sangat besar sehingga tidak halus dan membutuhkan kapasitor besar pada aplikasi frekuensi rendah seperti listrik PLN 50Hz. Kelemahan ini tidak berlaku pada aplikasi power supply frekuensi tinggi seperti pada rangkaian SMPS yang mempunyai duty cycle diatas 90%.
Kelemahan penyearah setengah gelombang lainnnya adalah kurang efisien karena hanya mengambil satu siklus sinyal saja. Artinya siklus yang lain tidak diambil alias dibuang. Ini mengakibatkan keluaran dari penyearah setengah gelombang memiliki daya yang lebih kecil
Tidak ada komentar:
Posting Komentar