Penyearah Gelombang Penuh
Penyearah gelombang penuh yakni rangkaian yang memanfaatkan kedua setengah siklus masukan alternating current (AC) dan mengubahnya menjadi arus searah (DC). Pada artikel sebelumnya sudah disampaikan perihal penyearah setengah gelombang, kita telah melihat bahwa penyearah setengah gelombang memakai hanya satu setengah siklus input atau masukan arus bolak-balik. Makara penyearah gelombang penuh jauh lebih efisien (double +) dari penyearah setengah gelombang. Proses pengubahan kedua setengah siklus input supply (alternating current) menjadi direct current (DC) disebut Full Wave Rectifier atau penyearah gelombang penuh.
Penyearah gelombang penuh sanggup dibangun dalam 2 cara. Metode pertama memakai Transformator Center Tap (CT) dengan memakai 2 dioda. Pengaturan ini dikenal dengan Penyearah gelombang penuh CT (Center Tapped Full Wave Rectifier). Metode kedua memakai trafo normal dengan 4 dioda yang disusun sebagai jembatan. Pengaturan ini dikenal sebagai penyearah jembatan (Bridge Rectifier).
Teori Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh)
Pada artikel sebelumnya sudah dijelaskan perihal penyearah setengah gelombang, maka penyearah jembatan gelombang penuh yakni sebagai kelanjutan dalam mempelajari penyearah. Telah dijelaskan pula kerja dasar penyearah setengah gelombang dan teorema di balik pn junction dan karakteristik dari dioda pn junction.
Penoperasian Dan Kinerja Penyearah Gelombang Penuh
Pengoperasian dan kinerja penyearah jembatan gelombang penuh cukup sederhana. Diagram rangkaian dan bentuk gelombang yang telah kita berikan di bawah ini akan membantu memahami pengoperasian penyearah jembatan dengan sempurna. Pada diagram rangkaian, 4 dioda disusun dalam bentuk jembatan. Bagian transformator sekunder dihubungkan ke dua titik berlawanan secara diametris dari jembatan pada titik A & C. Resistansi beban RL dihubungkan ke jembatan melalui titik B dan D.
 |
| Schematic Diagram Penyearah Gelombang Penuh |
 |
| Bentuk Gelombang Tegangan Input |
 |
| Bentuk Gelombang Output Penyearah Gelombang Penuh |
Setengah Siklus Pertama
Selama setengah siklus pertama tegangan masukan, ujung atas kumparan sekunder transformator kasatmata terhadap ujung bawah. Makara selama dioda siklus setengah pertama D1 dan D3 bias maju dan arus mengalir melalui lengan AB, memasuki tahanan beban RL, dan kembali ke arus yang mengalir melalui lengan DC. Selama setengah dari setiap siklus masukan ini, dioda D2 dan D4 bias balik dan arus tidak diizinkan mengalir di lengan AD dan BC. Arus arus ditunjukkan oleh panah padat pada gambar di atas. Kami telah berbagi diagram lain di bawah ini untuk membantu Anda memahami fatwa arus dengan cepat. Lihat diagram di bawah - panah hijau menawarkan awal arus dari sumber (transformator sekunder) ke resistansi beban. Panah merah menawarkan jalur kembali arus dari resistansi beban ke sumber, sehingga menuntaskan rangkaian.
Setengah Siklus Kedua
Pada setengah siklus yang kedua dari tegangan masukan, ujung bawah gulungan sekunder transformator kasatmata berkenaan dengan ujung atas. Makara dioda D2 dan D4 menjadi bias maju dan arus mengalir melalui lengan CB, memasuki tahanan beban RL, dan kembali ke sumber yang mengalir melalui DA lengan. Arus arus telah ditunjukkan oleh anak panah bertitik pada gambar. Dengan demikian arah arus arus melalui resistansi beban RL tetap sama selama kedua setengah siklus suplai tegangan input. Lihat diagram di bawah - panah hijau menawarkan awal arus dari sumber (transformator sekunder) ke resistansi beban. Panah merah menawarkan jalur kembali arus dari resistansi beban ke sumber, sehingga menuntaskan rangkaian.
Tegangan Inverse Puncak Penyearah Jembatan Gelombang Penuh:
Mari kita analisa peak inverse voltage (PIV) penyearah jembatan gelombang penuh dengan memakai diagram rangkaian. Pada setiap dikala ketika tegangan sekunder transformator mencapai nilai puncak kasatmata Vmax, dioda D1 dan D3 akan menjadi bias maju (melakukan) dan dioda D2 dan D4 akan bias balik (non conduct). Jika kita mempertimbangkan dioda ideal di jembatan, dioda bias maju D1 dan D3 akan mempunyai daya tahan nol. Ini berarti jatuh tegangan dioda melaksanakan akan nol. Hal ini akan mengakibatkan seluruh tegangan sekunder transformator dikembangkan melintasi resistansi beban RL.
Makara PIV dari penyearah jembatan = Vmax (maks tegangan sekunder)
Analisisa circuit Rectifier Jembatan
Satu-satunya perbedaan dalam analisis antara penyearah gelombang penuh dan penyearah center tap (CT) yakni bahwa dalam rangkaian penyearah jembatan dua dioda melaksanakan selama setiap setengah siklus dan resistansi ke depan menjadi dua kali lipat (2RF). Pada rangkaian penyearah jembatan Vsmax yakni tegangan maksimum pada gulungan sekunder transformator sedangkan pada penyearah penyadapan center tap Vsmax mewakili tegangan maksimum pada masing-masing setengah dari kumparan sekunder.
Kelebihan Dan Kekurangan Penyearah Gelombang Penuh Dan Penyearah Setengah Gelombang
Kelebihan : Kelebihan dari penyearah jembatan gelombang penuh dibanding dengan penyearah setengah gelombang versi pertama antara lain
- Efisiensi dua kali lipat untuk penyearah jembatan gelombang penuh. Alasannya adalah, penyearah setengah gelombang memakai hanya satu setengah dari sinyal input. Penyearah jembatan memanfaatkan kedua bab dan akibatnya efisiensi ganda.
- Riak residual (sebelum penyaringan) sangat rendah pada keluaran penyearah jembatan. Persentase riak yang sama sangat tinggi dalam penyearah setengah gelombang. Filter sederhana cukup untuk mendapat tegangan dc konstan dari penyearah jembatan.
- Kita mengetahui efisiensi jembatan FW dua kali lipat dari penyearah HW. Ini berarti tegangan output lebih tinggi, faktor utilisasi trafo yang lebih tinggi (TUF) dan daya keluaran lebih tinggi.
Kekurangan : Full-wave rectifier membutuhkan lebih banyak elemen rangkaian dan lebih mahal.
Kelebihan Dan Kekurangan pada Rectifier Bridge (penyearah jembatan) Center Tap (CT)
Sebuah Penyearah CT agak sulit dilakukan alasannya yakni dibutuhkan transformator khusus. Sebuah transformator CT terhitung mahal juga. Salah satu perbedaan utama antara penyearah CT & penyearah jembatan yakni jumlah dioda yang ada dalam konstruksi. Sebuah penyearah gelombang penuh CT hanya membutuhkan 2 dioda dimana penyearah jembatan membutuhkan 4 dioda. Tapi dioda silikon lebih murah daripada transformator CT, penyearah jembatan banyak solusi pilihan untuk catu daya DC. Berikut yakni kelebihan penyearah jembatan dibanding penyearah Center Tap (CT).
- Penyearah jembatan sanggup dibangun dengan atau tanpa transformator. Jika transformator dilibatkan, transformator step up / step up biasa akan melaksanakan pekerjaan itu. Kelebihan ini tidak tersedia di penyearah CT. Design rectifier disini tergantung pada transformator CT, yang tidak sanggup diganti.
- Penyearah jembatan sangat cocok untuk aplikasi tegangan tinggi. Alasannya yakni peak inverse voltage (PIV) tinggi pada penyearah jembatan, jika dibandingkan dengan PIV dari penyearah CT.
- Faktor utilisasi transformer (TUF) lebih tinggi untuk penyearah jembatan.
Kekurangan Penyearah Jembatan Dibanding Penyearah CT
Kekurangan yang signifikan penyearah jembatan di banding penyearah CT yakni keterlibatan 4 dioda pada konstruksi penyearah jembatan. Dalam penyearah jembatan 2 dioda dipakai bersamaan pada input setengah siklus. Penyearah CT hanya mempunyai 1 dioda yang melaksanakan pada setengah siklus. Hal ini meningkatkan penurunan voltase higienis dioda di penyearah jembatan (dua kali lipat dari nilai CT).
Penggunaan penyearah Jembatan Gelombang Penuh
Penyearah gelombang penuh menemukan penggunaan dalam konstruksi pasokan daya tegangan dc konstan, terutama pada pasokan listrik umum. Penyearah jembatan dengan saringan yang efisien sangat ideal untuk semua jenis aplikasi catu daya umum menyerupai pengisian baterai, menyalakan perangkat dc (seperti motor, led dll), namun untuk aplikasi audio, catu daya umum mungkin tidak cukup . Hal ini alasannya yakni faktor riak residual pada penyearah jembatan. Ada keterbatasan untuk menyaring riak. Untuk aplikasi audio, pasokan listrik khusus (menggunakan regulator IC) mungkin ideal.
