Dibagian power supply tersebut terdapat salah satu blok atau bagian yang disebut dengan rectifier. Peran dari rectifier ini sangatlah penting supaya rangkaian dapat bekerja dengan stabil.

Nah pada artikel kali ini mimin akan membahas mengenai pengertian rectifier, rangkaian, prinsip kerja, fungsi, kegunaan dan jenisnya. Untuk itu simak pembahasannya dibawah ini.

Pengertian Rectifier

Rectifier (Penyearah Gelombang) adalah suatu bagian dari rangkaian catu daya atau power supply yang fungsinya sebagai pengubah sinyal AC (Alternating Current) menjadi sinyal DC (Direct Current).

Rangkaian rectifier ini umumnya menggunakan dioda sebagai komponen utamanya. Hal ini dikarenakan dioda mempunyai karakteristik yang hanya melewatkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.

Jika sebuah dioda dialiri arus bolak-balik (AC), maka dioda tersebut hanya akan melewatkan setengah gelombang, sedangkan setengah gelombangnya lagi diblokir. Untuk lebih jelasnya bisa kalian lihat gambar diatas.

Rangkaian Rectifier

Perhatikan contoh rangkaian diatas, terlihat pada paruh pertama siklus AC, D2 dan D4 berjalan karena bias maju (forward bias).

Tegangan positif (+) pada anoda D2 dan tegangan negatif (-) pada katoda D4. Maka dengan begitu, kedua dioda ini bekerja sama untuk melewatkan paruh pertama sinyal.

Pada paruh kedua siklus AC, D1 dan D3 berjalan karena bias maju (forward bias), tegangan positif (+) ada di anoda D1 dan tegangan negatif (-) ada di katoda D3.

Pada beberapa arus listrik rumah tangga, pada umumnya tegangan berayun dari positif ke negatif dalam siklus yang berulang 60 kali per detik.

Jika kalian menempatkan dioda menggunakan rangkaian seri dengan tegangan arus bolak-balik, kalian telah menghilangkan sisi negatif dari siklus tegangan, sehingga kalian hanya mendapatkan tegangan listrik positif.

Rangkaian Rectifier Menggunakan Filter Kapasitor

Bentuk sinyal dari arus output penyearah gelombang penuh jembatan akan sama dengan penyearah gelombang penuh 2 dioda.

Tetapi perlu kalian ketahui bahwa semua output masih terdapat banyak tegangan riple akibat masih adanya gelombang AC yang masih berbentuk sinus (bagian puncak positif), sedangkan bentuk gelombang DC murni seperti baterai adalah berbentuk garis lurus.

Untuk mengurangi riple yang diakibatkan masih adanya arus AC, maka diperlukan sebuah filter kapasitor elektrolit (Elko) untuk menyaring dan menekan tegangan riple supaya output DC yang dihasilkan semakin baik.

Perhatikan gambar diatas, dari gambar tersebut terlihat bahwa perbedaan bentuk gelombang sebelum menggunakan filter kapasitor dan sesudah menggunakan filter kapasitor.

Bentuk gelombang sesudah menggunakan filter kapasitor semakin rata, tetapi masih ada tegangan riple dan belum benar-benar lurus seperti tegangan DC murni (baterai).

Semakin besar nilai kapasitor, maka tegangan riple akan semakin mengecil, tetapi supaya rangkaian power supply bisa optimal dan bebas dengung, diperlukan rangkaian tambahan seperti regulator tegangan yang akan menyaring tegangan DC semakin bersih.

Prinsip Kerja Rectifier (Dioda Penyearah)

Salah satu fungsi dari dioda yakni sebagai penyearah arus. Hal ini sesuai dengan karakteristik dasar dioda yang cuma melewatkan arus listrik satu arah saja.

Maksud dari penyearah disini merupakan dioda yang digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Prinsip ini digunakan pada saat kalian membutuhkan tegangan DC dari sumber tegangan AC seperti pada listrik rumah tangga. Sumber listrik dirumah yang diperoleh dari PLN yakni tegangan AC sebesar 220V.

Dioda penyearah ini bisa digunakan pada perangkat elektronik seperti televisi, DVD player, radio, charger handphone dan masih banyak lagi.

Jenis-Jenis Rectifier

Rectifier (Penyearah Gelombang) ini pada dasarnya dibagi menjadi dua jenis, diantaranya:

Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang)

Hal Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang) yaitu penyearah yang paling sederhana karena hanya menggunakan 1 buah dioda untuk menghambat sisi sinyal negatif dari gelombang AC dari power supply serta melewatkan sisi sinyal positif-nya.

Prinsipnya, arus AC terdiri dari 2 sisi gelombang yaitu sisi positif dan sisi negatif yang bolak balik.

Sisi positif gelombang dari arus AC yang masuk ke dioda akan menyebabkan dioda menjadi bias maju (forward bias) sehingga melewatkannya.

Sedangkan sisi negatif gelombang arus AC yang masuk akan menjadikan dioda menjadi bias terbalik (reverse bias) sehingga menghambat sinyal negatif tersebut.

Adapun formulasi yang digunakan pada Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelomabang) yakni :

Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh)

Terdapat 2 cara untuk membentuk Full Wave Rectifier (Penyearah Gelobang Penuh). Kedua cara tersebut tetap menggunakan dioda sebagai penyearahnya, tetapi dengan jumlah dioda yang berbeda yakni menggunakan 2 dan 4 dioda.

Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh) dengan 2 dioda harus menggunakan transformer CT.

Sedangkan penyearah 4 dioda tidak perlu menggunakan transformer CT, penyearah 4 dioda sering disebut dengan Full Wave Bridge Rectifier.

1. Penyearah Gelombang Penuh 2 Dioda

Penyearah gelombang penuh 2 dioda memerlukan transformer khusus yang dinamakan dengan transformer CT (Centre Tapped).

Transformer CT memberikan output (keluaran) tegangan yang berbeda fasa 180° melalui kedua terminal output sekundernya. Perbedaan fase 180° tersebut bisa kalian lihat pada gambar diatas.

Di saat output transformer CT pada terminal pertama memberikan sinyal positif pada D1 maka terminal kedua pada transformer CT akan memberikan sinyal negatif (-) yang berbeda fasa 180° dengan terminal pertama.

D1 yang mendapatkan sinyal positif (+) akan berada dalam kondisi forward bias (bias maju) dan melewatkan sisi sinyal positif (+) tersebut.

Sedangkan D2 yang mendapatkan sinyal negatif (-) akan berada dalam kondisi reverse bias (bias terbalik) sehingga menghambat sis sinyal negatifnya.

Sebaliknya, pada saat gelombang AC pada terminal pertama berubah menjadi sinyal negatif maka D1 akan berada dalam kondisi reverse bias dan menghambatnya.

Terminal kedua yang berbeda fasa 180° akan berubah menjadi sinyal positif sehingga D2 berubah menjadi kondisi forward bias yang melewatkan sisi sinyal positif tersebut.

Adapun formulasi yang digunakan pada Penyearah Gelobang Penuh 2 Dioda yakni :

2. Penyearah Gelombang Penuh 4 Dioda (Bridge Rectifier)

Penyearah gelombang penuh dengan menggunakan 4 dioda merupakan jenis rectifier yang paling sering digunakan dalam rangkaian power supply karena memberikan kinerja yang lebih baik dari jenis penyearah lainnya.

Penyearah gelombang penuh 4 dioda ini sering disebut juga dengan Bridge Rectifier (Penyearah Jembatan).

Berdasarkan gambar diatas, jika transformer mengeluarkan output sisi sinyal positif (+) maka output D1 dan D2 akan berada dalam kondisi forward bias.

Sehingga melewatkan sinyal positif tersebut, sedangkan D3 dan D4 akan menghambat sisi sinyal negatifnya.

Lalu pada saat output transformer berubah menjadi sisi sinyal negatif (-) maka D3 dan D4 akan berada dalam kondisi forward bias sehingga melewatkan sinyal sisi positif (+) tersebut, sedangkan D1 dan D2 akan menghambat sinyal negatifnya.

3. Penyearah Gelombang yang Dilengkapi dengan Kapasitor

Tegangan yang dihasilkan oleh rectifier belum benar-benar rata seperti pada tegangan DC pada umumnya.

Maka dari itu diperlukan kapasitor yang fungsinya sebagai filter (penyaring) untuk menekan riple yang terjadi pada proses penyearahan gelombang AC. Kapasitor yang umum digunakan yaitu kapasitor jenis ELCO (Electrolyte Capacitor).

Adapun formulasi yang digunakan pada penyearah gelombang yang dilengkapi dengan kapasitor yaitu :

Sedangkan untuk nilai riple tegangan bisa dirumuskan sebagai berikut :

Kegunaan Rectifier

Nah setelah tadi mimin sudah menjelaskan mengenai pengertian rectifier, rangkaian, prinsip kerja dan jenisnya. adapun beberapa kegunaan yang dapat kalian ketahui.

Kegunaan dari rectifier ini sangatlah banyak, bahkan bisa dikatakan hampir ada di seluruh perangakt elektronik yang membutuhkan arus DC selain dari sumber baterai.

Misalnya seperti, televisi, charger laptop dan charger handphone. Tetapi disamping rectifier ini mempunyai kegunaan yang sangat banyak, hanya satu fungsi dari rectifier, yakni menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah.

Fungsi Rectifier

Fungsi rectifier yang utama yaitu untuk mengubah arus/tegangan bolak balik (AC) menjadi arus/tegangan DC.

Berkaitan dengan fungsi dari rectifier, ada satu hal penting yang harus diketahui yakni bahwa arus listrik yang berasal dari PLN adalah arus listrik yang berjenis bolak-balik (AC).

Maka dari itu, untuk setiap perangkat elektronik yang membutuhkan tegangan DC, supaya bisa digunakan, arus yang masuk ke dalam rangkaian masih harus diubah dari AC menjadi DC.

Post: portaljabar.id

Sumber: kamuharustahu.com