Dioda penyearah (rectifier) merupakan komponen dioda yang berfungsi untuk menyearahkan arus listrik. Dioda ini pada umumnya difungsikan untuk menyearahkan tegangan AC dan mengubahnya menjadi arus DC.
Pada rangkaian listrik, penggunaan dioda penyearah sangatlah penting. Karena tanpa adanya rectifier, maka piranti elektronik tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Mari ketahui lebih banyak mengenai apa itu dioda penyearah (rectifier). Mulai dari pengertian, fungsi, jenis, gambar simbol, cara kerja hingga cara mengukur dioda penyearah.
Pengertian Dioda Penyearah (Rectifier)
Dioda penyearah adalah perangkat yang termasuk ke dalam jenis komponen elektronika aktif. Fungsinya yaitu untuk menyearahkan arus AC (Alternating Current) dan mengubahnya menjadi arus DC (Direct Current).
Pada rangkaian penyearah, dioda akan digunakan sebagai komponen utamanya. Penggunaan dioda sangat tepat, karena prinsip kerjanya, yaitu hanya bisa dialiri jenis arus searah saja.
Dalam rangkaian elektronika, penggunaan rectifier sering kita temukan di lingkungan sekitar. Khususnya untuk alat seperti catu daya atau power supply yang membutuhkan rectifier untuk mengubah tegangan AC menjadi arus DC.
Gambar Simbol Dioda Penyearah
Simbol dioda penyearah (rectifier) terbilang cukup sederhana dari segi bentuk. Jadi Anda bisa mengingatnya dengan lebih mudah.
Berikut merupakan gambar simbol atau lambang dioda penyearah seperti yang bisa Anda lihat dibawah ini.
Fungsi Dioda Penyearah
Seperti namanya, fungsi dioda penyearah (rectifier) adalah sebagai komponen elektronika yang berguna untuk menyearahkan arus listrik.
Bagaimana Cara Kerja Dioda Penyearah?
Dioda pada umumnya memiliki dua kaki elektroda, yaitu anoda (terminal +) dan katoda (terminal -). Prinsip kerja dioda penyearah yaitu berdasarkan teknologi pertemuan P-N.
- Jadi, arus positif hanya dapat dialirkan pada anoda menuju katoda. Namun arus tersebut tidak dapat dialirkan pada arah yang sebaliknya.
- Arus AC yang masuk melewati dioda akan dialirkan menuju satu arah, kemudian arus yang datang dari arah berlawanan akan diblokir. Sehingga nantinya arus listrik yang semula merupakan tegangan bolak-balik akan diubah menjadi arus searah.
- Penggunaan rectifier ini terbilang sangat penting bagi komponen elektronika. Apalagi mengingat bahwa beragam alat elektronik memang membutuhkan arus DC untuk dapat beroperasi.
Jenis – jenis Dioda Penyearah (Rectifier)
Dalam komponen elektronika, ada beberapa tipe rangkaian dioda penyearah. Masing-masing rangkaian tersebut mempunyai fungsi serta kelebihan dan kekurangannya tersendiri.
Dari sini pengguna bisa menentukan jenis komponen apa, serta dengan spesifikasi seperti apa yang paling sesuai dengan kebutuhan rangkaian.
Jenis-jenis dioda penyearah (rectifier) yang sering digunakan pada rangkaian elektronika antara lain sebagai berikut :
1. Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave Rectifier)
Dioda penyearah setengah gelombang adalah rectifier yang hanya dapat menghasilkan setengah dari siklus sinus saja. Dimana siklus sinus biasanya akan menghasilkan dua bagian, yaitu, bukit positif dan negatif. Jika dilihat dengan osiloskop, maka kita dapat melihat jenis gelombang yang dihasilkan oleh rectifier.
Pada half wave rectifier, gelombang sinus yang dihasilkan hanya setengah dari siklusnya saja. Oleh karena itu, penyearah setengah gelombang dapat dikatakan sebagai jenis rectifier dengan kontruksi paling sederhana.
Ketika rangkaian ini menerima arus AC, maka sinyal positif arus listrik akan masuk ke dalam dioda dan teruskan (forward bias). Sementara itu, sinyal negatif yang dihasilkan akan segara diblokir dan dioda bisa dalam posisi reserve bias.
Kelebihan yang dimiliki oleh rangkaian penyearah setengah gelombang antara lain:
- Kontruksi rangkaian terbilang
- Biayanya lebih hemat.
- Terdiri dari satu fasa sinyal sinus dan satu buah dioda.
Selain kelebihan tersebut, rectifier setengah gelombang juga memiliki beberapa kekurangan. Berikut ini beberapa kekurangan yang perlu dipertimbangkan:
- Output yang dimilikinya mengandung ripple (riak) yang besar.
- Output rectifier setengah gelombang memiliki daya kecil.
- Karena hanya mengambil setengah siklus sinus saja, jadi fungsinya dianggap kurang efisien.
- Ketika digunakan pada aplikasi dengan frekuensi rendah, alat ini membutuhkan dukungan kapasitor.
- Tidak dapat digunakan pada power supply dengan frekuensi yang tinggi.
2. Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave Rectifier)
Dioda penyearah gelombang penuh atau full wave rectifier adalah komponen dioda yang dapat menyearahkan gelombang dengan siklus penuh. Untuk menyearahkan arus AC menjadi DC, komponen ini membutuhkan 2 hingga 4 buah dioda.
Full wave rectifier bekerja dengan cara membuat penyearah ganda. Setelah itu, siklus negatif yang didapatkannya dari gelombang input tersebut akan dikembalikan.
Jadi, pada penyearah gelombang penuh terdapat dua buah fasa input. Satu fasa berfungsi untuk mengikuti sinyal yang didapatkannya dari input, kemudian fasa yang lainnya akan berfungsi untuk membalikkannya.
Untuk menjalankan fungsinya, rectifier tidak hanya mengandalkan dioda saja. Tetapi juga didukung dengan penggunaan transformer. Penggunaan transformer inilah yang membuat tegangan output sekundernya berada pada fasa 180°.
Kelebihan yang dimiliki oleh penyearah gelombang penuh antara lain:
- Mengambil siklus sinus secara penuh sehingga jauh lebih efisien.
- Tidak ada siklus yang terbuang sehingga daya yang terserap lebih banyak.
- Output yang dihasilkan memiliki riak(ripple) lebih halus.
Selain beberapa kelebihan di atas, penyearah gelombang penuh juga memiliki kekurangan, diantaranya sebagai berikut:
- Kontruksi yang dibutuhkan lebih rumit.
- Membutuhkan dua buah dioda atau lebih dalam satu rangkaian.
- Biaya yang dikeluarkan untuk membuat rangkaian lebih mahal.
- Membutuhkan transformer sebagai komponen tambahan.
3. Penyearah Gelombang Sistem Jembatan
Penyearah gelombang dengan sistem jembatan adalah rangkaian penyearah yang disusun dengan sistem jembatan (dioda bridge).
Jadi, rectifier menggunakan siklus sinus penuh, namun proses input yang digunakan nantinya adalah fasa tunggal. Pada piranti elektronika yang satu ini, seluruh dioda akan dimanfaatkan pada setiap siklusnya.
Ketika terdapat siklus sinus positif, maka dioda pertama dan kedua akan bekerja dengan sistem forward bias. Selanjutnya, dioda ketiga dan ke-empat juga akan menyusul untuk bekerja dengan sistem forward bias dan sebaliknya.
4. Penyearah Gelombang dengan Kapasitor
Selanjutnya, ada juga penyearah gelombang (rectifier) yang bekerja dengan dukungan kapasitor. Pada rangkaian jenis ini, kapasitor nantinya akan difungsikan sebagai salah satu komponen yang bekerja sebagai filter atau penyaring.
Jadi pada saat menyearahkan gelombang AC, pastinya akan timbul ripple (riak). Penambahan kapasitor berfungsi untuk menekan timbulnya ripple, sehingga output yang dihasilkan lebih halus.
Bagaimana Cara Mengukur Dioda Penyearah?
Dioda penyearah (rectifier) adalah komponen yang juga dapat mengalami kerusakan karena berbagai faktor. Kerusakan yang terjadi pada komponen rectifier dapat berdampak buruk bagi kinerja alat elektronik tertentu.
Lantas, bagaimana cara mengetahui apakah dioda penyearah mengalami kerusakan atau tidak?
Untuk mengetahui kerusakan pada dioda, kita dapat mengukurnya dengan alat yang bernama avometer.
Jika belum pernah menggunakannya, mari langsung saja kita simak tutorial cara mengukur dioda penyearah (rectifier), diantaranya adalah:
- Pertama-tama siapkan avometer yang sudah dikalibrasi.
- Pastikan pengaturan avometer dalam posisi untuk mengukur tahanan Ω (ohm).
- Tempatkan terminal positif avometer pada terminal positif rectifier.
- Terminal negatif rectifier juga ditempatkan pada terminal negatif avometer.
- Perhatikan hasil pengukuran melalui pergerakan jarum. Jika jarum penunjuk mengalami pergerakan maka artinya dioda mengalami kerusakan.
- Jika jarum penunjuk dalam posisi stabil yaitu pada titik 0, artinya dioda dalam keadaan baik.
Kesimpulan
Untuk dapat bekerja dan menjalankan fungsinya, alat elektronik membutuhkan tegangan DC. Jadi dioda penyearah (rectifier) inilah yang membuat arus AC diubah menjadi arus DC yang dibutuhkan piranti elektronika.
Tanpa adanya dioda penyearah, maka alat-alat elektronik tidak dapat berjalan sesuai fungsinya. Oleh karena itu, peran rectifier sangat penting bagi kinerja perangkat elektronik.